專利名稱:一種空分設(shè)備純化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種空氣分離裝置部件,尤其涉及一種應(yīng)用于空氣分離工藝中的空分設(shè)備純化系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在空氣分離工藝(簡稱,空分工藝)發(fā)展過程中,隨著科技的發(fā)展,人們對于空分工藝提取的氣體純度要求越來越高。如在浮法玻璃行業(yè)所使用的高純氮氣壓力為 0. 2 0. 5MPa,而氮氣純度更是需要達到99. 999% (O2濃度彡3ppm)?,F(xiàn)代空分工藝中,利用空氣各組分的物理性質(zhì)(如沸點)差異,采用精餾塔精餾工藝分離各組分,并得到高純度空氣產(chǎn)品。為了提高空分工藝中精餾塔精餾效率,以及降低空分工藝的技術(shù)成本。在空分工藝中,在氣體進入分餾塔之前,先通入空分設(shè)備純化系統(tǒng)??辗衷O(shè)備純化系統(tǒng),是一種清除空氣中水分及二氧化碳等雜質(zhì)的裝置,現(xiàn)有的空分設(shè)備純化系統(tǒng)多采用13X分子篩和氧化鋁作為吸附劑,根據(jù)吸附劑對雜質(zhì)的選擇性吸附作用脫除空氣中的水蒸氣二氧化碳以及其他雜質(zhì),從而防止殘留在進塔空氣中的水分和二氧化碳凍結(jié)在換熱器及精餾塔內(nèi),影響設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。在實際應(yīng)用過程中,吸附劑在吸附空氣中的水分和二氧化碳以及其他雜質(zhì)一段時間后,會出現(xiàn)飽和狀況,直接降低吸附劑的吸附活性,并直接影響空分設(shè)備純化系統(tǒng)的效用,減小空分工藝的工作效率,以及降低最終產(chǎn)品的質(zhì)量。
實用新型內(nèi)容本實用新型提供了一種空分設(shè)備純化系統(tǒng),其克服上述現(xiàn)有空分設(shè)備純化系統(tǒng)中缺陷,在使用過程中,有效保持吸附劑的吸附效果,從而提高空分設(shè)備純化系統(tǒng)的工作效率。本實用新型空分設(shè)備純化系統(tǒng)通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)其目的—種空分設(shè)備空分設(shè)備純化系統(tǒng),其中包括一個電加熱器和兩個結(jié)構(gòu)相同的吸附器;所述的吸附器設(shè)有與原料管道相接的吸附氣體進口,以及與外部的分餾塔相連接的吸附氣體出口;所述電加熱器設(shè)有與外部的富氧氣管道連接的氣體進口,而其氣體出口連通所述吸附器的吸附氣體出口 ;而所述吸附器的吸附氣體進口還與再生氣體放空管道連接;其中,所述空分設(shè)備空分設(shè)備純化系統(tǒng)的各根連接管道組成的管道連接系統(tǒng)位于所述兩個吸附器中心軸所在平面的一側(cè)。上述的空分設(shè)備空分設(shè)備純化系統(tǒng),其中所述電加熱器位于所述兩個吸附器之間;且所述電加熱器位于所述兩個吸附器中心軸所在平面,與所述管道系統(tǒng)位置的相對的
另一側(cè)。上述的空分設(shè)備空分設(shè)備純化系統(tǒng),其中所述吸附器的吸附氣體出口位于所述吸附器上端,其氣體進口位于所述吸附器下端。[0011]上述的空分設(shè)備空分設(shè)備純化系統(tǒng),其中所述管道連接系統(tǒng)還包括四根管道,一
號管道、二號管道、三號管道和四號管道;其中,所述的一號管道兩端分別與所述兩個吸附器的吸附氣體進口相連;且所述一號管道上設(shè)有原料氣體進口,所述原料氣體進口與原料管道連接;所述的二號管道兩端分別與所述兩個吸附器的吸附氣體出口相連;且所述二號管道上設(shè)有飽和氣體出口,所述飽和氣體出口與外部的分餾塔連接;所述的三號管道兩端分別與所述兩個吸附器的吸附氣體出口相連,且所述二號管道上設(shè)有再生氣體進口,所述再生氣體進口與所述電加熱器的氣體出口相連接;所述的四號管道兩端分別與所述兩個吸附器的吸附氣體進口相連,且所述四號管道上設(shè)有再生氣體放空口,所述再生氣體放空口與所述放空管道連接。上述的空分設(shè)備空分設(shè)備純化系統(tǒng),其中在所述一號管道的原料氣體進口、二號管道的飽和氣體出口、三號管道的再生氣體進口和四號管道的再生氣體放空口兩側(cè)均各設(shè)有一個用于控制管道暢通或閉塞的氣動閥門。上述的空分設(shè)備空分設(shè)備純化系統(tǒng),其中一號管道、二號管道、三號管道和四號管道皆位于所述兩個吸附器之間。上述的空分設(shè)備空分設(shè)備純化系統(tǒng),其中所述一號管道位于所述二號管道的下方;所述三號管道位于所述四號管道上方,且所述三號管道位于二號管道靠近所述電加熱器一側(cè)。上述的空分設(shè)備空分設(shè)備純化系統(tǒng),其中所述一號管道上的兩個所述氣動閥門與所述二號管道上的兩個所述氣動閥門呈縱向錯開分布;所述三號管道上的兩個所述氣動閥門與所述四號管道上的兩個所述氣動閥門呈縱向錯開分布。采用本實用新型空分設(shè)備純化系統(tǒng)的優(yōu)點在于1.本實用新型空分設(shè)備純化系統(tǒng)的電加熱器可向所述的吸附器中通入高溫富氧氣體,從而帶走吸附器的吸附劑的水分等雜質(zhì),恢復(fù)吸附劑的吸附活性,提高吸附器的工作效率。2.本實用新型空分設(shè)備純化系統(tǒng)的電加熱器的連接管道設(shè)計布置簡單,結(jié)構(gòu)緊湊,大大減小了管道中的氣體流程,以及管道使用量,從而提高空分設(shè)備純化系統(tǒng)的工作效率同時,減小空分設(shè)備純化系統(tǒng)的占地面積,以及制造成本。3.本實用新型空分設(shè)備純化系統(tǒng)的電加熱器上下排管道的各個氣動閥門呈縱向錯開設(shè)計,使用時,避免上排閥門結(jié)露后滴到下排閥門電磁閥上,從而更好地保護閥門,提高空分設(shè)備純化系統(tǒng)的使用壽命。
圖1為本實用新型空分設(shè)備純化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主視圖;圖2為本實用新型空分設(shè)備純化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)俯視圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示的一種空分設(shè)備純化系統(tǒng),包括一個電加熱器3和兩個結(jié)構(gòu)相同的吸附器,第一吸附器1和第二吸附器2 ;任意一個所述吸附器1或2的底部均設(shè)有吸附氣體進口,所述第一吸附器1下端設(shè)有吸附氣體進口 12,所述第二吸附器2下端設(shè)有吸附氣體進口 22,所述兩個吸附氣體進口 12和22通過管道與外部的與原料管道相連接,用于向所述的兩個吸附器1和2中通入原料空氣;所述的兩個吸附器1和2的上端還分別設(shè)有吸附氣體出口 11和21,所述兩個吸附氣體出口 11和21通過管道與外部的分餾塔相連接,將純化后的空氣通入分餾塔中精餾。如圖2所示,所述電加熱器3設(shè)有與外部的富氧氣管道連接的氣體進口 13,用于通入富氧氣體,并加熱。所述電加熱器3的氣體出口 14連通兩個所述吸附器1和2的吸附氣體出口 11和21,而所述吸附器1和2的兩個吸附氣體進口 12和22還與再生氣體放空管道連接。工作使用時,通過所述電加熱器3后升溫的富氧氣體由兩個所述吸附器1和2的頂部通入,從而帶走吸附器中吸附劑中的水分以及其氣體雜質(zhì),恢復(fù)吸附劑的活性,再由所述的吸附氣體進口 12和22放出。所述電加熱器3位于所述兩個吸附器,第一吸附器1和第二吸附器2之間,且所述電加熱器3與所述空分設(shè)備純化系統(tǒng)的各根連接管道組成的管道連接系統(tǒng)分別位于所述兩個吸附器1和2的中心軸所在平面的兩側(cè),這樣有效減少了空分設(shè)備純化系統(tǒng)的占地面積,使得空分設(shè)備純化系統(tǒng)的使用范圍更廣,更具靈活性。所述管道連接系統(tǒng)包括四根管道,一號管道8、二號管道7、三號管道9和四號管道 (圖1中位于所述一號管道8后面,被所述一號管道8擋住未顯示;圖2中所述四號管道位于所述三號管道9后面,只顯露部分,而后面所述的氣動閥門16、17均安裝在所述四號管道上,后面有進一步描述)。其中,所述的一號管道8兩端分別與所述兩個吸附器1和2的吸附氣體進口 12和 22相連;且所述一號管道上設(shè)有原料氣體進口 6,所述原料氣體進口 6與外部的原料管道連接;而所述的二號管道7位于所述一號管道8的上方,其兩端分別與所述兩個吸附器1和2 的吸附氣體出口 11和21相連,且所述二號管道8上設(shè)有飽和氣體出口 5,所述飽和氣體出口 5與外部的分餾塔連接,用于將純化后的空氣通入分餾塔中精餾,從而提取所需的高純度氣體產(chǎn)品。所述的三號管道9兩端分別與所述兩個吸附器1和2的吸附氣體出口 11和21相連,且所述三號管道上設(shè)有再生氣體進口 15相連,所述再生氣體進口 15與所述電加熱器 3的氣體出口 14相連接,將升溫后的富氧氣體作為再生氣體通入所述的兩個吸附器1和2 中,用于恢復(fù)所述兩個吸附器1和2中的吸附劑的活性。所述的四號管道兩端分別與所述兩個吸附器1和2的吸附氣體進口 12和22相連, 且所述四號管道上設(shè)有再生氣體放空口 10,所述再生氣體放空口 10與所述放空管道連接, 用于放出經(jīng)過所述兩個吸附器1和2,且攜帶有水蒸氣以及氣體雜質(zhì)的富氧氣體。圖1中, 四號管道位于所述一號管道8后面,被所述一號管道8擋住未顯示;圖2中所述四號管道位于所述三號管道9后面。如圖1和圖2所示,一號管道8、二號管道7、三號管道9和四號管道皆位于所述兩個吸附器第一吸附器1和第二吸附器2之間。且所述一號管道8位于所述二號管道7的下方;所述三號管道9位于所述四號管道上方,且所述三號管道9位于二號管道7靠近所述電加熱器3 —側(cè)。這樣,四號管道位于所述一號管道8的靠近所述電加熱器 3—側(cè)。(圖中,四號管道8并未完全顯示)如圖,在所述一號管道8的原料氣體進口 6、二號管道7的飽和氣體出口 5、三號管道9的再生氣體進口 15和四號管道的再生氣體放空口 10兩側(cè)均各設(shè)有一個用于控制管道暢通或閉塞的氣動閥門,圖中,一號管道8的原料氣體進口 6兩側(cè)各設(shè)有一個氣體蝶閥81 和82 ;所述二號管道7的飽和氣體出口 5的兩側(cè)也各設(shè)有一個氣體蝶閥71和72 ;所述三號管道9的再生氣體進口 15的兩側(cè)各設(shè)有一個氣體蝶閥91和92 ;所述四號管道的再生氣體放空口 10的兩側(cè)也各設(shè)有一個氣體蝶閥16和17。其中,氣體蝶閥16、71、81、91靠近所述吸附器1 一側(cè),而所述氣體蝶閥17、72、82、92靠近所述吸附器2 —側(cè)。這些蝶閥用于控制氣體的流向。如圖所示,使用時(1)氣體吸附當向所述空分設(shè)備純化系統(tǒng)中通入空氣,作為待吸附氣體時,打開氣動蝶閥72和82,關(guān)閉氣動蝶閥81、71、91、92和16、17則氣體由所述一號管道8的原料氣體進口 6進入所述一號管道8,并由所述吸附器2的吸附氣體進口 22進入所述吸附器2 中,經(jīng)過吸附后,純凈的飽和氣體由所述的吸附器2的吸附器出口 21由所述二號管道7引導(dǎo),并經(jīng)所述二號管道7上的飽和氣體出口 5進入分餾塔精餾,從而提純純凈的目的氣體。(2)吸附劑活性恢復(fù)打開氣動蝶閥91、16,經(jīng)外部的富氧氣體管道向所述電加熱器3中通入富氧氣體,并經(jīng)所述電加熱器3加熱,將加熱后的富氧氣體作為再生氣體由所述再生氣體進口 15,經(jīng)三號管道9,由所述吸附器1的吸附氣體出口 11,進入所述吸附器1中, 帶走吸附器1中的吸附劑所吸附的水蒸氣、二氧化碳以及其他雜質(zhì),恢復(fù)吸附劑的活性,之后攜帶有水蒸氣的富氧氣體經(jīng)所述吸附器1的吸附氣體進口 12,通過所述四號管道,由再生氣體放空口 10進入放空氣體管道,放空。工作時,在經(jīng)過上述操作一段時間后,將所述的兩只吸附器切換使用,S卩吸附器 1進行氣體吸附工藝,而吸附器2通入再生氣體進行吸附劑活性恢復(fù)工藝,在經(jīng)過一段時間后,所述的兩個吸附器再次切換使用。這樣所述兩個吸附器不斷切換使用,從而確保兩個所述吸附器1和2中的吸附劑的吸附活性,提高本實用新型空分設(shè)備純化系統(tǒng)的工作效率。所述一號管道8上的兩個所述氣動蝶閥81和82與所述二號管道7上的兩個所述氣動蝶閥71和72呈縱向錯開分布;所述三號管道上9的兩個所述氣動蝶閥91和92與所述四號管道上的兩個所述氣動蝶閥16和17呈縱向錯開分布,這樣的設(shè)計,可在使用時,避免上氣動閥門結(jié)露后滴到下排氣動閥門的電磁閥上而燒壞電磁閥,從而更好地保護閥門, 提高空分設(shè)備純化系統(tǒng)的使用壽命。本實用新型空分設(shè)備純化系統(tǒng)通過設(shè)置兩只吸附器及再生電加熱器,兩只吸附器輪流工作,一只從空氣中吸附水分與二氧化碳,另一只用加熱再生氣將吸附在分子篩中的水分與二氧化碳清除出去,隨后可再用冷再生氣將分子篩吹冷使其恢復(fù)工作能力。這樣可以大大提高空氣凈化的效率。以上對本實用新型的具體實施例進行了詳細描述,但其只是作為范例,本實用新型并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,任何對本實用新型進行的等同修改和替代也都在本實用新型的范疇之中。因此,在不脫離本實用新型的精神和范圍下所作的均等變換和修改,都應(yīng)涵蓋在本實用新型的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種空分設(shè)備純化系統(tǒng),其特征在于包括一個電加熱器和兩個結(jié)構(gòu)相同的吸附器;所述的吸附器設(shè)有與原料管道相接的吸附氣體進口,以及與外部的分餾塔相連接的吸附氣體出口;所述電加熱器設(shè)有與外部的富氧氣管道連接的氣體進口,而其氣體出口連通所述吸附器的吸附氣體出口 ;而所述吸附器的吸附氣體進口還與再生氣體放空管道連接; 其中,所述空分設(shè)備純化系統(tǒng)的各根連接管道組成的管道連接系統(tǒng)位于所述兩個吸附器中心軸所在平面的一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空分設(shè)備純化系統(tǒng),其特征在于所述電加熱器位于所述兩個吸附器之間;且所述電加熱器位于所述兩個吸附器中心軸所在平面,與所述管道系統(tǒng)位置的相對的另一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空分設(shè)備純化系統(tǒng),其特征在于所述吸附器的吸附氣體出口位于所述吸附器上端,其氣體進口位于所述吸附器下端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空分設(shè)備純化系統(tǒng),其特征在于所述管道連接系統(tǒng)還包括四根管道,一號管道、二號管道、三號管道和四號管道;其中,所述的一號管道兩端分別與所述兩個吸附器的吸附氣體進口相連;且所述一號管道上設(shè)有原料氣體進口,所述原料氣體進口與原料管道連接;所述的二號管道兩端分別與所述兩個吸附器的吸附氣體出口相連; 且所述二號管道上設(shè)有飽和氣體出口,所述飽和氣體出口與外部的分餾塔連接;所述的三號管道兩端分別與所述兩個吸附器的吸附氣體出口相連,且所述二號管道上設(shè)有再生氣體進口,所述再生氣體進口與所述電加熱器的氣體出口相連接;所述的四號管道兩端分別與所述兩個吸附器的吸附氣體進口相連,且所述四號管道上設(shè)有再生氣體放空口,所述再生氣體放空口與所述放空管道連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空分設(shè)備純化系統(tǒng),其特征在于在所述一號管道的原料氣體進口、二號管道的飽和氣體出口、三號管道的再生氣體進口和四號管道的再生氣體放空口兩側(cè)均各設(shè)有一個用于控制管道暢通或閉塞的氣動閥門。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空分設(shè)備純化系統(tǒng),其特征在于一號管道、二號管道、三號管道和四號管道皆位于所述兩個吸附器之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空分設(shè)備純化系統(tǒng),其特征在于所述一號管道位于所述二號管道的下方;所述三號管道位于所述四號管道上方,且所述三號管道位于二號管道靠近所述電加熱器一側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的空分設(shè)備純化系統(tǒng),其特征在于所述一號管道上的兩個所述氣動閥門與所述二號管道上的兩個所述氣動閥門呈縱向錯開分布;所述三號管道上的兩個所述氣動閥門與所述四號管道上的兩個所述氣動閥門呈縱向錯開分布。
專利摘要本實用新型提供了一種空分設(shè)備純化系統(tǒng)系統(tǒng),包括,電加熱器和兩個結(jié)構(gòu)相同的吸附器;所述的吸附器設(shè)有與原料管道相接的吸附氣體進口,以及與外部的分餾塔相連接的吸附氣體出口;所述電加熱器設(shè)有與外部的富氧氣管道連接的氣體進口,而其氣體出口連通所述吸附器的吸附氣體出口;而所述吸附器的吸附氣體進口還與再生氣體放空管道連接。本實用新型空分設(shè)備純化系統(tǒng)系統(tǒng)中,兩只吸附器輪流工作,一只從空氣中吸附水分與二氧化碳,另一只用加熱再生氣將吸附在分子篩中的水分與二氧化碳清除出去,隨后再用冷再生氣將分子篩吹冷使其恢復(fù)工作能力。
文檔編號B01D53/04GK202185250SQ20112025929
公開日2012年4月11日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者俞建, 劉冶予, 陳熙靜 申請人:上海啟元空分技術(shù)發(fā)展股份有限公司