專利名稱：變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于活化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種分子篩活化裝置，尤其是涉及一種變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代工業(yè)中，為了得到高品質(zhì)、低成本的氣體，變壓吸附得到了廣泛的應(yīng)用，變壓吸附系統(tǒng)采用兩塔或兩塔以上的吸附床輪流切換工作，吸附材料一般采用分子篩，變壓吸附制氧設(shè)備采用沸石分子篩，此分子篩是一種X型晶體結(jié)構(gòu)的鈉型吸附劑，其普遍用于深冷空分的純化器的除水和除二氧化碳，還用于吸附式干燥機(jī)的除水吸附劑，其存在不能完全脫離水。制氧裝置的原料是壓縮空氣，含有比較多的水分，而水分子的比重要比氮分子大的多，水分子的存在將嚴(yán)重影響分子篩對(duì)氮?dú)獾奈侥芰ΑＫ砸鳛橹蒲醴肿雍Y，必須降低對(duì)水分子的吸附量，通常需要添加疏水性物質(zhì)，使其能吸附直徑較小篩分分子。但添加疏水性物質(zhì)后，會(huì)對(duì)分子篩的吸附性能造成較大的損失，所以很難取舍疏水性物質(zhì)的添加比例，而減小原料壓縮空氣中的水分含量將增加制氧裝置的采購(gòu)成本和運(yùn)行成本。為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，人們進(jìn)行了長(zhǎng)期的探索，提出了各式各樣的解決方案。例如，中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種帶回吹加熱罐的變壓吸附制氧裝置[申請(qǐng)?zhí)?201010217816.1]，包括鼓風(fēng)機(jī)、第一氣動(dòng)切換閥、第二氣動(dòng)切換閥、第三氣動(dòng)切換閥、第四氣動(dòng)切換閥、第五氣動(dòng)切換閥、第六氣動(dòng)切換閥、第七氣動(dòng)切換閥、第八氣動(dòng)切換閥、第九氣動(dòng)切換閥、第十氣動(dòng)切換閥、第十一氣動(dòng)切換閥、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、第一消音器、第二消音器、真空泵、第一吸附塔、第二吸附塔、回吹加熱罐和緩沖罐，鼓風(fēng)機(jī)通過第一氣動(dòng)切換閥和第一消音器連接，第一消音器通過第十一氣動(dòng)切換閥與真空泵連接，真空泵還與第二消音器連接，鼓風(fēng)機(jī)通過第二氣動(dòng)切換閥與第一吸附塔連接，鼓風(fēng)機(jī)通過第三氣動(dòng)切換閥與第二吸附塔連接，第四氣動(dòng)切換閥、第五氣動(dòng)切換閥位于第一吸附塔和第二吸附塔之間的一端，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、第六氣動(dòng)切換閥、第七氣動(dòng)切換閥位于第一吸附塔和第二吸附塔之間的另一端，回吹加熱罐通過第八氣動(dòng)切換閥與第一吸附塔連接，回吹加熱罐通過第十氣動(dòng)切換閥與緩沖罐連接?！ど鲜龇桨冈谝欢ǔ潭壬细倪M(jìn)了現(xiàn)有技術(shù)，使得吸附劑能得到有效再生，提高了吸附劑性能和設(shè)備穩(wěn)定性。然而，由于制氧裝置的吸附筒的切換周期在70秒左右，要想在這么短的時(shí)間內(nèi)將回吹氣加熱并再生、吹冷床層很難在實(shí)際裝置中實(shí)現(xiàn)，所以該方案缺少實(shí)際加工中的實(shí)用性。因而，對(duì)制氧分子篩再生技術(shù)的改進(jìn)依然有待進(jìn)一步改善。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述問題，提供一種設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠有效除去變壓吸附制氧裝置分子篩難以脫附的水分，保證變壓吸附制氧裝置性能，在不影響變壓吸附裝置的正常使用和開車率的情況下，延長(zhǎng)其使用壽命的變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置。[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了下列技術(shù)方案:本變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置，連接在兩個(gè)吸附筒上，包括與兩個(gè)吸附筒的頂部連通的第一切換機(jī)構(gòu)和與兩個(gè)吸附筒的底部連通的第二切換機(jī)構(gòu)，所述的第一切換機(jī)構(gòu)與加熱器和氧氣出口分別連接，在加熱器上連接有活化氣體自動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)閥，所述的第二切換機(jī)構(gòu)與干燥空氣入口和放空裝置分別連接，所述的干燥空氣入口與活化氣體自動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)閥連接，所述的第一切換機(jī)構(gòu)、第二切換機(jī)構(gòu)和活化氣體自動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)閥均與控制器連接。此裝置可以安裝在變壓吸附制氧裝置上成為一體裝置，也可多套變壓吸附制氧裝置共用一套移動(dòng)的自動(dòng)活化裝置。此裝置在變壓吸附制氧裝置停機(jī)或檢修期間，手動(dòng)開啟裝置后，裝置自動(dòng)運(yùn)行，至活化完成后自動(dòng)關(guān)閉整體裝置，不影響變壓吸附制氧裝置的正常使用和開車率，能夠及時(shí)、有效地除去變壓吸附制氧裝置分子篩難以脫附的水分，保證變壓吸附制氧裝置性能，延長(zhǎng)其使用壽命。進(jìn)一步地，在上述的變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置中，所述的加熱器與第一切換機(jī)構(gòu)之間設(shè)有第一溫度變送器，所述的放空裝置與第二切換機(jī)構(gòu)之間設(shè)有第二溫度變送器，所述的第一溫度變送器和第二溫度變送器均與控制器連接。更進(jìn)一步地，在上述的變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置中，所述的第一切換機(jī)構(gòu)上連接有回吹閥門。作為優(yōu)選，在上述的變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置中，所述的第一切換機(jī)構(gòu)包括相互連接的第一變壓吸附自動(dòng)閥和第二變壓吸附自動(dòng)閥，所述的第二切換機(jī)構(gòu)包括相互連接的第三變壓吸附自動(dòng)閥和第四變壓吸附自動(dòng)閥。作為優(yōu)選，在上述的變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置中，所述的干燥空氣入口與活化氣體自動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)閥之間設(shè)有活化氣體壓力調(diào)節(jié)閥，所述的加熱器與第一切換機(jī)構(gòu)之間設(shè)有活化氣體流量計(jì)。作為優(yōu)選，在上述的變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置中，所述的第一變壓吸附自動(dòng)閥、第二變壓吸附自動(dòng)閥、第三變壓吸附自動(dòng)閥和第四變壓吸附自動(dòng)閥均為電磁閥。這里的第一變壓吸附自動(dòng)閥、第二變壓吸附自動(dòng)閥、第三變壓吸附自動(dòng)閥和第四變壓吸附自動(dòng)閥的結(jié)構(gòu)形式均可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。作為優(yōu)選，在上述的變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置中，所述的控制器包括PLC控制系統(tǒng)。這里的控制器的結(jié)構(gòu)形式可以根據(jù)實(shí)際控制需要采取多種各樣的替代方式。本變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置的工作原理是:當(dāng)變壓吸附制氧設(shè)備停機(jī)時(shí)，如果變壓吸附制氧設(shè)備產(chǎn)出的氧氣量或者氧氣純度達(dá)不到額定參數(shù)，控制器打開，按照預(yù)定程序先活化一個(gè)吸附筒:打開活化氣體自動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)閥、第一變壓吸附自動(dòng)閥和第三變壓吸附自動(dòng)閥，活化氣體通過加熱器升溫后從吸附筒的頂部進(jìn)入穿過床層后通過放空裝置排空；第一溫度變送器的溫度到達(dá)200°C時(shí)，自己關(guān)閉加熱器中一組發(fā)熱體，當(dāng)?shù)诙囟茸兯推鞯臏囟冗_(dá)到105°C時(shí)，自己關(guān)閉加熱器另一組發(fā)熱體，加熱器停止工作，一個(gè)吸附筒的活化加溫完畢開始吹冷:關(guān)閥活化氣體自動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)閥，打開第二變壓吸附自動(dòng)閥和第四變壓吸附自動(dòng)閥，吹冷氣體從另一個(gè)吸附筒筒的底部進(jìn)入吸附筒的床層后再?gòu)谋换罨奈酵驳捻敳窟M(jìn)入該吸附筒床層，吹冷后排空，當(dāng)?shù)诙囟茸兯推鞯臏囟鹊陀?0°C時(shí)完成對(duì)該吸附筒的活化過程?？刂破靼凑疹A(yù)定程序活化另一個(gè)吸附筒，對(duì)該吸附筒的活化過程與第一個(gè)吸附筒的活化過程同 理，在此不作闡述。[0015]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置的優(yōu)點(diǎn)在于:1、能夠及時(shí)、有效地除去變壓吸附制氧裝置分子篩難以脫附的水分，保證變壓吸附制氧裝置性能，2、在變壓吸附制氧裝置停機(jī)或檢修期間運(yùn)行，至活化完成后自動(dòng)關(guān)閉整體裝置，不影響變壓吸附裝置的正常使用和開車率，延長(zhǎng)其使用壽命。

圖1是本實(shí)用新型提供 的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，吸附筒1、第一切換機(jī)構(gòu)2、第一變壓吸附自動(dòng)閥21、第二變壓吸附自動(dòng)閥22、第二切換機(jī)構(gòu)3、第三變壓吸附自動(dòng)閥31、第四變壓吸附自動(dòng)閥32、加熱器4、氧氣出口
5、活化氣體自動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)閥6、干燥空氣入口 7、放空裝置8、控制器9、第一溫度變送器10、第二溫度變送器11、回吹閥門12、活化氣體壓力調(diào)節(jié)閥13、活化氣體流量計(jì)14。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1所示，本變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置，連接在兩個(gè)吸附筒I上，包括與兩個(gè)吸附筒I的頂部連通的第一切換機(jī)構(gòu)2和與兩個(gè)吸附筒I的底部連通的第二切換機(jī)構(gòu)3，第一切換機(jī)構(gòu)2與加熱器4和氧氣出口 5分別連接，在加熱器4上連接有活化氣體自動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)閥6，第二切換機(jī)構(gòu)3與干燥空氣入口 7和放空裝置8分別連接，干燥空氣入口7與活化氣體自動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)閥6連接，在加熱器4與第一切換機(jī)構(gòu)2之間設(shè)有第一溫度變送器10，在放空裝置8與第二切換機(jī)構(gòu)3之間設(shè)有第二溫度變送器11，在第一切換機(jī)構(gòu)2上連接有回吹閥門12，第一切換機(jī)構(gòu)2、第二切換機(jī)構(gòu)3、活化氣體自動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)閥6、第一溫度變送器10和第二溫度變送器11均與控制器9連接。此裝置可以安裝在變壓吸附制氧裝置上成為一體裝置，也可多套變壓吸附制氧裝置共用一套移動(dòng)的自動(dòng)活化裝置。在變壓吸附制氧裝置停機(jī)或檢修期間，手動(dòng)開啟裝置后，裝置自動(dòng)運(yùn)行，至活化完成后自動(dòng)關(guān)閉整體裝置，不影響變壓吸附制氧裝置的正常使用和開車率，能夠及時(shí)、有效地除去變壓吸附制氧裝置分子篩難以脫附的水分，保證變壓吸附制氧裝置性能，延長(zhǎng)其使用壽命。作為一種較為優(yōu)化的技術(shù)方案，在本實(shí)施例中，第一切換機(jī)構(gòu)2包括相互連接的第一變壓吸附自動(dòng)閥21和第二變壓吸附自動(dòng)閥22，第二切換機(jī)構(gòu)3包括相互連接的第三變壓吸附自動(dòng)閥31和第四變壓吸附自動(dòng)閥32，在干燥空氣入口 7與活化氣體自動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)閥6之間設(shè)有活化氣體壓力調(diào)節(jié)閥13，在加熱器4與第一切換機(jī)構(gòu)2之間設(shè)有活化氣體流量計(jì)14，第一變壓吸附自動(dòng)閥21、第二變壓吸附自動(dòng)閥22、第三變壓吸附自動(dòng)閥31和第四變壓吸附自動(dòng)閥32均為電磁閥，控制器9包括PLC控制系統(tǒng)。這里的第一變壓吸附自動(dòng)閥21、第二變壓吸附自動(dòng)閥22、第三變壓吸附自動(dòng)閥31和第四變壓吸附自動(dòng)閥32的結(jié)構(gòu)形式均可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，控制器9的結(jié)構(gòu)形式可以根據(jù)實(shí)際控制需要采取多種各樣的替代方式。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。[0023]盡管本文較多地使用了吸附筒1、第一切換機(jī)構(gòu)2、第一變壓吸附自動(dòng)閥21、第二變壓吸附自動(dòng)閥22、第二切換機(jī)構(gòu)3、第三變壓吸附自動(dòng)閥31、第四變壓吸附自動(dòng)閥32、力口熱器4、氧氣出口 5、活化氣體自動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)閥6、干燥空氣入口 7、放空裝置8、控制器9、第一溫度變送器10、第二溫度變送器11、回吹閥門12、活化氣體壓力調(diào)節(jié)閥13、活化氣體流量計(jì)14等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)，把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的 。
權(quán)利要求1.一種變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置，連接在兩個(gè)吸附筒(I)上，其特征在于，本裝置包括與兩個(gè)吸附筒(I)的頂部連通的第一切換機(jī)構(gòu)(2)和與兩個(gè)吸附筒(I)的底部連通的第二切換機(jī)構(gòu)(3)，所述的第一切換機(jī)構(gòu)(2)與加熱器(4)和氧氣出口(5)分別連接，在加熱器(4)上連接有活化氣體自動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)閥(6)，所述的第二切換機(jī)構(gòu)(3)與干燥空氣入口(7)和放空裝置(8)分別連接，所述的干燥空氣入口(7)與活化氣體自動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)閥(6)連接，所述的第一切換機(jī)構(gòu)(2)、第二切換機(jī)構(gòu)(3)和活化氣體自動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)閥(6)均與控制器(9)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置，其特征在于，所述的加熱器(4)與第一切換機(jī)構(gòu)(2)之間設(shè)有第一溫度變送器(10)，所述的放空裝置(8)與第二切換機(jī)構(gòu)(3)之間設(shè)有第二溫度變送器(11 )，所述的第一溫度變送器(10)和第二溫度變送器(11)均與控制器(9)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置，其特征在于，所述的第一切換機(jī)構(gòu)(2 )上連接有回吹閥門(12 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置，其特征在于，所述的第一切換機(jī)構(gòu)(2)包括相互連接的第一變壓吸附自動(dòng)閥(21)和第二變壓吸附自動(dòng)閥(22)，所述的第二切換機(jī)構(gòu)(3)包括相互連接的第三變壓吸附自動(dòng)閥(31)和第四變壓吸附自動(dòng)閥(32)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置，其特征在于，所述的干燥空氣入口(7) 與活化氣體自動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)閥(6)之間設(shè)有活化氣體壓力調(diào)節(jié)閥(13)，所述的加熱器(4)與第一切換機(jī)構(gòu)(2)之間設(shè)有活化氣體流量計(jì)(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置，其特征在于，所述的第一變壓吸附自動(dòng)閥(21)、第二變壓吸附自動(dòng)閥(22)、第三變壓吸附自動(dòng)閥(31)和第四變壓吸附自動(dòng)閥(32)均為電磁閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置，其特征在于，所述的控制器(9)包括PLC控制系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于活化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置。它解決了現(xiàn)有技術(shù)中變壓吸附制氧裝置分子篩難以除去水分等問題。本變壓吸附制氧設(shè)備分子篩活化裝置，包括第一切換機(jī)構(gòu)和第二切換機(jī)構(gòu)，所述的第一切換機(jī)構(gòu)與加熱器和氧氣出口分別連接，在加熱器上連接有活化氣體自動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)閥，所述的第二切換機(jī)構(gòu)與干燥空氣入口和放空裝置分別連接，所述的干燥空氣入口與活化氣體自動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)閥連接，所述的第一切換機(jī)構(gòu)、第二切換機(jī)構(gòu)和活化氣體自動(dòng)開關(guān)調(diào)節(jié)閥均與控制器連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于能夠除去變壓吸附制氧裝置分子篩的水分，保證變壓吸附制氧裝置性能，在不影響變壓吸附裝置的正常使用的情況下，延長(zhǎng)其使用壽命。
文檔編號(hào)B01J20/34GK203140018SQ20132010204
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者申屠永權(quán) 申請(qǐng)人:富陽(yáng)凱合空分設(shè)備有限公司