本實(shí)用新型涉及一種分離空氣凈化裝置，特別是指一種分子篩吸附器三塔吸附裝置。

背景技術(shù)：

空氣中除了氧氣、氮?dú)?、氬氣外，還有少量的水蒸氣、二氧化碳、乙炔及其它碳?xì)浠衔锏葰怏w，空氣中的水蒸氣含量約為4～40g/m³(隨氣候和地區(qū)而異)，二氧化碳的含量約為0.6～0.9g/m³(受高度影響)，乙炔含量約為0.01～0.1cm ³/m³，這些雜質(zhì)在每立方米空氣中的含量雖然不大，由于空分設(shè)備需要連續(xù)不斷吸入空氣，日積月累，這些雜質(zhì)會(huì)對(duì)空分設(shè)備造成損害，被凍結(jié)下來(lái)的水分和二氧化碳沉積在低溫?fù)Q熱器、透平膨脹機(jī)或精餾塔內(nèi)，也會(huì)堵塞管道和閥門，乙炔集聚在液氧中有爆炸的危險(xiǎn)，為保證空分設(shè)備長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行，必須設(shè)置分子篩吸附器來(lái)清除這些雜質(zhì)，市場(chǎng)上現(xiàn)有的分子篩吸附器阻力大、吸附效果差、占地面積大，不能夠有效清除雜質(zhì)；

空分設(shè)備的凈化效果與吸附器結(jié)構(gòu)形式、吸附容量、氣體流速、再生完善度、吸附劑動(dòng)吸附能力等多種因素有關(guān)系，吸附器的結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)吸附效果影響較大，當(dāng)氣流從下往上流動(dòng)時(shí)，由于氣流流速太高會(huì)造成分子篩跳動(dòng)磨損，當(dāng)氣流從上往下流動(dòng)時(shí)，將會(huì)造成底部分子篩破損，均形成較大阻力，但流速太低，壓降小于0.23KPa/m時(shí)，就會(huì)形成勾流使床層的氣流分布不均勻，影響吸附效果，上述問(wèn)題亟待解決以更好地對(duì)空氣進(jìn)行分離凈化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提出一種分子篩吸附器三塔吸附裝置，通過(guò)采用三個(gè)分子篩吸附器、加熱器、消音器和十九個(gè)自動(dòng)切換閥，減少了空氣的切換損失，同時(shí)減少因切換引起的壓力被動(dòng)次數(shù)，保持主塔工況穩(wěn)定，大大提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性；同時(shí)切換系統(tǒng)采用DCS自動(dòng)控制，并設(shè)有壓力壓差自動(dòng)判斷，再配合閥位反饋信號(hào)條件，可充分保證切換系統(tǒng)的可靠性；再生加熱采用電加熱器，溫度采用調(diào)功柜控制；同時(shí)避免了在大變負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸帶來(lái)的影響，使得設(shè)備運(yùn)行在最佳的設(shè)計(jì)工況，節(jié)省了在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的再生能耗。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種分子篩吸附器三塔吸附裝置，包括：通過(guò)原料氣進(jìn)管及原料氣出管并聯(lián)的第一分子篩吸附器、第二分子篩吸附器及第三分子篩吸附器，所述第一分子篩吸附器、第二分子篩吸附器及第三分子篩吸附器同時(shí)連接有加熱器及消音器，所述加熱器及所述消音器同時(shí)連接有再生氣進(jìn)管；所述消音器同時(shí)與所述第一分子篩吸附器、第二分子篩吸附器及第三分子篩吸附器連接。

進(jìn)一步，所述第一分子篩吸附器、第二分子篩吸附器及第三分子篩吸附器的并聯(lián)管路的進(jìn)管及出管上均設(shè)有自動(dòng)切換閥；所述消音器的再生氣進(jìn)管上也設(shè)有自動(dòng)切換閥。

進(jìn)一步，所述第一分子篩吸附器連接第一并聯(lián)管路，所述第二分子篩吸附器連接第二并聯(lián)管路，所述第三分子篩吸附器連接第三并聯(lián)管路；所述第一并聯(lián)管路的原料氣進(jìn)管上設(shè)有第一自動(dòng)切換閥，所述第一并聯(lián)管路的原料氣出管上設(shè)有第二自動(dòng)切換閥；所述第二并聯(lián)管路的原料氣進(jìn)管上設(shè)有第三自動(dòng)切換閥，所述第二并聯(lián)管路的原料氣出管上設(shè)有第四自動(dòng)切換閥；所述第三并聯(lián)管路的原料氣進(jìn)管上設(shè)有第五自動(dòng)切換閥，所述第三并聯(lián)管路的原料氣出管上設(shè)有第六自動(dòng)切換閥。

進(jìn)一步，所述消音器分別通過(guò)第七自動(dòng)切換閥、第八自動(dòng)切換閥及第九自動(dòng)切換閥與所述第一分子篩吸附器、第二分子篩吸附器及第三分子篩吸附器連接；所述加熱器分別通過(guò)第十自動(dòng)切換閥、十一自動(dòng)切換閥及十二自動(dòng)切換閥與所述第一分子篩吸附器、第二分子篩吸附器及第三分子篩吸附器連接。

進(jìn)一步，所述第二自動(dòng)切換閥的出口與所述第十自動(dòng)切換閥的出口通過(guò)十三自動(dòng)切換閥連接，所述第三自動(dòng)切換閥的出口與所述十一自動(dòng)切換閥的出口通過(guò)十四自動(dòng)切換閥連接，所述第四自動(dòng)切換閥的出口與所述十二自動(dòng)切換閥的出口通過(guò)十五自動(dòng)切換閥連接。

進(jìn)一步，所述第一自動(dòng)切換閥的出口連接有十六自動(dòng)切換閥，所述十六自動(dòng)切換閥同時(shí)與所述第七自動(dòng)切換閥連接；所述第三自動(dòng)切換閥的出口連接有十七自動(dòng)切換閥，所述十七自動(dòng)切換閥同時(shí)與所述第九自動(dòng)切換閥連接；所述第五自動(dòng)切換閥的出口連接有十八自動(dòng)切換閥，所述十八自動(dòng)切換閥同時(shí)與所述十一自動(dòng)切換閥連接。

進(jìn)一步，所述再生氣通過(guò)十九自動(dòng)切換閥與所述消音器連接。

進(jìn)一步，所述第一分子篩吸附器、第二分子篩吸附器及第三分子篩吸附器內(nèi)均填裝有分子篩吸附劑。

更進(jìn)一步，還包括用于控制分子篩吸附器三塔吸附裝置運(yùn)行的DCS控制系統(tǒng)。

本實(shí)用新型通過(guò)采用三個(gè)分子篩吸附器、加熱器、消音器和十九個(gè)自動(dòng)切換閥，減少了空氣的切換損失，同時(shí)減少因切換引起的壓力被動(dòng)次數(shù)，保持主塔工況穩(wěn)定，大大提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性；同時(shí)切換系統(tǒng)采用DCS 自動(dòng)控制，并設(shè)有壓力壓差自動(dòng)判斷，再配合閥位反饋信號(hào)條件，可充分保證切換系統(tǒng)的可靠性。再生加熱采用電加熱器，溫度采用調(diào)功柜控制；同時(shí)避免了在大變負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸帶來(lái)的影響，使得設(shè)備運(yùn)行在最佳的設(shè)計(jì)工況，節(jié)省了在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的再生能耗。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施例中一種分子篩吸附器三塔吸附裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示的分子篩吸附器三塔吸附裝置的三臺(tái)分子篩吸附器的切換時(shí)序周期表。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，見(jiàn)圖1、圖2，一種分子篩吸附器三塔吸附裝置，包括：通過(guò)原料氣進(jìn)管27及原料氣出管25并聯(lián)的第一分子篩吸附器20、第二分子篩吸附器21及第三分子篩吸附器22，第一分子篩吸附器20、第二分子篩吸附器21及第三分子篩吸附器22同時(shí)連接有加熱器23及消音器24，加熱器23及消音器24同時(shí)連接有再生氣進(jìn)管26；消音器24同時(shí)與第一分子篩吸附器20、第二分子篩吸附器21及第三分子篩吸附器22連接。

在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，見(jiàn)圖1，第一分子篩吸附器20、第二分子篩吸附器21及第三分子篩吸附器22的并聯(lián)管路的進(jìn)管及出管上均設(shè)有自動(dòng)切換閥；消音器24的再生氣進(jìn)管26上也設(shè)有自動(dòng)切換閥。

在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，見(jiàn)圖1，第一分子篩吸附器20連接第一并聯(lián)管路，第二分子篩吸附器21連接第二并聯(lián)管路，第三分子篩吸附器22連接第三并聯(lián)管路；第一并聯(lián)管路20的原料氣進(jìn)管上設(shè)有第一自動(dòng)切換閥1，第一并聯(lián)管路的原料氣出管上設(shè)有第二自動(dòng)切換閥2；第二并聯(lián)管路的原料氣進(jìn)管上設(shè)有第三自動(dòng)切換閥3，第二并聯(lián)管路的原料氣出管上設(shè)有第四自動(dòng)切換閥4；第三并聯(lián)管路的原料氣進(jìn)管上設(shè)有第五自動(dòng)切換閥5，第三并聯(lián)管路的原料氣出管上設(shè)有第六自動(dòng)切換閥6。

在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，見(jiàn)圖1，消音器24分別通過(guò)第七自動(dòng)切換閥7、第八自動(dòng)切換閥8及第九自動(dòng)切換閥9與第一分子篩吸附器20、第二分子篩吸附器21及第三分子篩吸附器22連接；加熱器24分別通過(guò)第十自動(dòng)切換閥10、十一自動(dòng)切換閥11及十二自動(dòng)切換閥12與第一分子篩吸附器20、第二分子篩吸附器21及第三分子篩吸附器22連接。

在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，見(jiàn)圖1，第二自動(dòng)切換閥2的出口與第十自動(dòng)切換閥10的出口通過(guò)十三自動(dòng)切換閥13連接，第三自動(dòng)切換閥3的出口與十一自動(dòng)切換閥11的出口通過(guò)十四自動(dòng)切換閥14連接，第四自動(dòng)切換閥4的出口與十二自動(dòng)切換閥12的出口通過(guò)十五自動(dòng)切換閥15連接。

在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，見(jiàn)圖1，第一自動(dòng)切換閥1的出口連接有十六自動(dòng)切換閥16，十六自動(dòng)切換閥16同時(shí)與第七自動(dòng)切換閥7連接；第三自動(dòng)切換閥3的出口連接有十七自動(dòng)切換閥17，十七自動(dòng)切換閥17同時(shí)與第九自動(dòng)切換閥9連接；第五自動(dòng)切換閥5的出口連接有十八自動(dòng)切換閥18，十八自動(dòng)切換閥18同時(shí)與十一自動(dòng)切換閥11連接。

在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，見(jiàn)圖1，再生氣通過(guò)十九自動(dòng)切換閥19與消音器24連接。

在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，見(jiàn)圖1，分子篩吸附器三塔吸附裝置用于凈化空氣使空氣中二氧化碳含量小于1PPM，分子篩吸附器三塔吸附裝置變負(fù)荷能力為30％～120％，再生能耗隨變負(fù)荷能力同步下降，設(shè)置第一分子篩吸附器20、第二分子篩吸附器21、第三分子篩吸附器22、分子篩吸附劑、自動(dòng)切換閥、加熱器23及消音器24來(lái)吸附凈化空氣，除去空氣中的水分、二氧化碳、乙炔、丙烯、丙烷、重?zé)N、一氧化二氮等雜質(zhì)。

在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，見(jiàn)圖1，第一分子篩吸附器20、第二分子篩吸附器21及第三分子篩吸附器22內(nèi)均填裝有分子篩吸附劑；設(shè)置分子篩吸附劑，有效發(fā)揮分子篩吸附器的潛力運(yùn)行更加安全可靠，節(jié)能減耗。

在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，見(jiàn)圖1，還包括用于控制分子篩吸附器三塔吸附裝置運(yùn)行的DCS控制系統(tǒng)；運(yùn)行采用自動(dòng)化控制，開(kāi)停車更加方便。

在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，見(jiàn)圖1，包括三次切換工作，第一次切換工作：原料氣通過(guò)原料氣進(jìn)管進(jìn)入第一分子篩吸附器20、第二分子篩吸附器21及第三分子篩吸附器22，第一自動(dòng)切換閥1、第二自動(dòng)切換閥2、第三自動(dòng)切換閥 3及第四自動(dòng)切換閥4感應(yīng)到原料氣候自動(dòng)打開(kāi)，原料氣同時(shí)進(jìn)入第一分子篩吸附器20及第二分子篩吸附器21；同時(shí)再生氣通過(guò)十九自動(dòng)切換閥19進(jìn)入消音器24中放空，以保持第一分子篩吸附器20、第二分子篩吸附器21及第三分子篩吸附器22內(nèi)的壓力的穩(wěn)定性；十八自動(dòng)切換閥18打開(kāi)第三分子篩吸附器22 釋放壓力，壓力達(dá)到正常壓力值后，第九自動(dòng)切換閥9及十二自動(dòng)切換閥12自動(dòng)打開(kāi)，然后再生氣通過(guò)第三分子篩吸附器22活化第三分子篩吸附器22，然后關(guān)閉十九自動(dòng)切換閥19保持整個(gè)裝置的穩(wěn)定性；裝置內(nèi)壓力穩(wěn)定后啟動(dòng)加熱器 23，加熱再生氣活化第三分子篩吸附器22，加熱時(shí)間滿足工藝要求后，關(guān)閉加熱器23，進(jìn)入冷吹階段，冷吹時(shí)間滿足工藝要求后，第三分子篩吸附器22再生活化完成，準(zhǔn)備切換進(jìn)入吸附階段；進(jìn)入吸附階段后，十九自動(dòng)切換閥19打開(kāi)，第九自動(dòng)切換閥9及十二自動(dòng)切換閥12關(guān)閉，保持裝置內(nèi)壓力的穩(wěn)定；然后十五自動(dòng)切換閥15慢慢打開(kāi)，為第三分子篩吸附器22充壓，待第三分子篩吸附器22內(nèi)壓力與裝置的壓力平衡后，第五自動(dòng)切換閥5及第六第六自動(dòng)切換閥6 打開(kāi)，第三自動(dòng)切換閥3及第四自動(dòng)切換閥4關(guān)閉，完成一次第三分子篩吸附器22及第二分子篩吸附器21的切換工作。

在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，見(jiàn)圖1，第二次切換工作：十七自動(dòng)切換閥 17打開(kāi)，第二分子篩吸附器21釋放壓力，第二分子篩吸附器21的壓力正常后第九自動(dòng)切換閥9及十一自動(dòng)切換閥11打開(kāi)，再生氣通過(guò)第二分子篩吸附器21 活化再生第二分子篩吸附器21，然后關(guān)閉十九自動(dòng)切換閥19，保持系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定；然后啟動(dòng)加熱器23，加熱器23加熱再生氣活化第二分子篩吸附器21，加熱時(shí)間滿足工藝要求后，關(guān)閉加熱器23，進(jìn)入冷吹階段，冷吹時(shí)間滿足工藝要求后，第二分子篩吸附器21再生活化完成，準(zhǔn)備切換進(jìn)入吸附階段，打開(kāi)十九自動(dòng)切換閥19，關(guān)閉第九自動(dòng)切換閥9及十一自動(dòng)切換閥11以保持整個(gè)裝置的壓力的穩(wěn)定；然后十四自動(dòng)切換閥14慢慢打開(kāi)為第二分子篩吸附器21充壓，待第二分子篩吸附器21內(nèi)的壓力與系統(tǒng)壓力平衡后，打開(kāi)第三自動(dòng)切換閥3及第四自動(dòng)切換閥4，同時(shí)關(guān)閉第一自動(dòng)切換閥1及第二自動(dòng)切換閥2完成第一分子篩吸附器20及第二分子篩吸附器21的切換工作。

在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，見(jiàn)圖1，第三次切換工作：十六自動(dòng)切換閥 16打開(kāi)使第一分子篩吸附器20釋放壓力，壓力正常后，打開(kāi)第七自動(dòng)切換閥7 及第十自動(dòng)切換閥10，再生氣通過(guò)第一分子篩吸附器20活化再生第一分子篩吸附器20，關(guān)閉十九自動(dòng)切換閥19，保持整個(gè)裝置的壓力的穩(wěn)定；啟動(dòng)加熱器23，加熱再生氣活化第一分子篩吸附器20，加熱時(shí)間滿足工藝要求后，關(guān)閉加熱器 23進(jìn)入冷吹階段，冷吹時(shí)間滿足工藝要求后，第一分子篩吸附器20再生活化完成，準(zhǔn)備切換進(jìn)入吸附階段；打開(kāi)十九自動(dòng)切換閥19，關(guān)閉第七自動(dòng)切換閥7 及第十自動(dòng)切換閥10，保持系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定；然后十三自動(dòng)切換閥13為第一分子篩吸附器20充壓，待第一分子篩吸附器20內(nèi)的壓力與裝置的壓力平衡后，打開(kāi)第一自動(dòng)切換閥1及第二自動(dòng)切換閥2，關(guān)閉第五自動(dòng)切換閥5及第六自動(dòng)切換閥6完成第三分子篩吸附器22與第一分子篩吸附器20的切換工作。

在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，見(jiàn)圖1、圖2，第一次切換工作：在DCS 程序控制下，三臺(tái)分子篩吸附器完成一個(gè)完整的切換周期；當(dāng)需要降負(fù)荷調(diào)整或檢修其中一臺(tái)分子篩吸附器時(shí)，只需要完成任意兩臺(tái)分子篩吸附器之間的切換循環(huán)，在不采取其他措施的條件下負(fù)荷降低33％，每一階段中自動(dòng)切換閥的開(kāi)關(guān)，參照附圖2。

在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，見(jiàn)圖1、圖2，本裝置設(shè)置了十九臺(tái)自動(dòng)切換閥，保證裝置無(wú)波動(dòng)的自動(dòng)吸附再生切換；同時(shí)可以用于原有空分裝置的擴(kuò)容改造，充分利用原有兩臺(tái)分子篩吸附器，降低一次性設(shè)備投資；同時(shí)設(shè)置三臺(tái)分子篩吸附器，可以在降低符合的工況下，實(shí)現(xiàn)設(shè)備在不停車時(shí)對(duì)分子篩吸附器進(jìn)行檢修和更換分子篩吸附劑工作，保證了設(shè)備長(zhǎng)期安全運(yùn)行。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。