本發(fā)明涉及制氮，尤其是涉及一種用于變壓吸附制氮裝置廢氣的綜合回收利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、氮氣在空氣中的體積占比超過70%，且化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定。在工業(yè)領(lǐng)域中，氮氣被大量使用。分子篩變壓吸附法以壓縮空氣為原料，以碳分子篩為吸附劑，使用變壓吸附原理，利用碳分子篩對氧與氮的選擇吸附性使氧、氮分離，從而制得氮氣。使用該方法的裝置具有工藝路線流程簡單、自動化程度高、所得氮氣純度較高的特點，因此被廣泛應(yīng)用。然而，其空氣干燥塔中干燥劑再生需要耗費大量壓縮空氣，同時，分子篩吸附塔在進行反吹泄壓時會排出大量的廢氣，浪費了大量余壓和富氧空氣。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明提供一種用于變壓吸附制氮裝置廢氣的綜合回收利用系統(tǒng)，具體可采取如下技術(shù)方案：

2、本發(fā)明所述的用于變壓吸附制氮裝置廢氣的綜合回收利用系統(tǒng)，包括通過管道依次相連的空氣壓縮機、冷凍式干燥機、第一過濾器、干燥塔單元、第二過濾器、空氣儲罐、吸附塔單元和氮氣儲罐；所述干燥塔單元包括若干并聯(lián)設(shè)置的干燥塔，所述干燥塔的進口端通過第一進口切換管路與所述第一過濾器的出口管相連，所述第一進口切換管路上設(shè)置有放空管，干燥塔的出口端通過第一出口切換管路與所述第二過濾器的進口管相連；所述吸附塔單元包括若干并聯(lián)設(shè)置的吸附塔，所述吸附塔的進口端通過第二進口切換管路與所述空氣儲罐的出口管相連，吸附塔的出口端通過第二出口切換管路與所述氮氣儲罐的進口管相連，且氮氣儲罐的出口管通過氮氣反吹管與第二出口切換管路相連；所述第二進口切換管路上設(shè)置有回收管，所述回收管與廢氣儲罐的進口相連，所述廢氣儲罐的出口分別設(shè)置有與所述第一出口切換管路相連的廢氣反吹管、以及與鍋爐進風(fēng)管相連的富氧廢氣管。

3、優(yōu)選地，所述干燥塔單元包括并聯(lián)設(shè)置的干燥塔a和干燥塔b；所述第一進口切換管路包括與所述第一過濾器出口管相連的第一進氣支管a和第一進氣支管b，所述第一進氣支管a與所述干燥塔a的進口相連，第一進氣支管a上設(shè)置有第一進氣閥a和位于閥后的排空支管a，所述第一進氣支管b與所述干燥塔b的進口相連，第一進氣支管b上設(shè)置有第一進氣閥b和位于閥后的排空支管b，所述排空支管a上設(shè)置有排空閥a，所述排空支管b上設(shè)置有排空閥b，排空支管a和排空支管b相連，且所述放空管設(shè)置在所述排空閥a和所述排空閥b之間；所述第一出口切換管路包括與干燥塔a出口相連的第一出氣支管a和與干燥塔b出口相連的第一出氣支管b，所述第一出氣支管a上設(shè)置有第一出氣閥a和位于閥前的廢氣反吹支管a，所述第一出氣支管b上設(shè)置有第一出氣閥b和位于閥前的廢氣反吹支管b，第一出氣支管a和第一出氣支管b相連，所述第二過濾器的進口管設(shè)置在所述第一出氣閥a和第一出氣閥b之間，所述廢氣反吹支管a上設(shè)置有廢氣反吹閥a，所述廢氣反吹支管b上設(shè)置有廢氣反吹閥b，廢氣反吹支管a和廢氣反吹支管b相連，所述廢氣反吹管設(shè)置在所述廢氣反吹閥a和所述廢氣反吹閥b之間。

4、進一步地，所述第一出口切換管路還包括連通干燥塔a和干燥塔b的廢氣反吹切換管，所述廢氣切換管上設(shè)置有廢氣反吹切換閥。

5、優(yōu)選地，所述吸附塔單元包括并聯(lián)設(shè)置的吸附塔a和吸附塔b；所述第二進口切換管路包括與所述空氣儲罐出口管相連的第二進氣支管a和第二進氣支管b，所述第二進氣支管a與所述吸附塔a的進口相連，第二進氣支管a上設(shè)置有第二進氣閥a和位于閥后的回收支管a，所述第二進氣支管b與所述吸附塔b的進口相連，第二進氣支管b上設(shè)置有第二進氣閥b和位于閥后的回收支管b，所述回收支管a上設(shè)置有回收閥a，所述回收支管b上設(shè)置有回收閥b，回收支管a和回收支管b相連，且所述回收管設(shè)置在所述回收閥a和所述回收閥b之間；所述第二出口切換管路包括與吸附塔a出口相連的第二出氣支管a和與吸附塔b出口相連的第二出氣支管b，所述第二出氣支管a上設(shè)置有第二出氣閥a和位于閥前的氮氣反吹支管a，所述第二出氣支管b上設(shè)置有第二出氣閥b和位于閥前的氮氣反吹支管b，第二出氣支管a和第二出氣支管b相連，所述氮氣儲罐的進口管設(shè)置在所述第二出氣閥a和第二出氣閥b之間，所述氮氣反吹支管a上設(shè)置有氮氣反吹閥a，所述氮氣反吹支管b上設(shè)置有氮氣反吹閥b，氮氣反吹支管a和氮氣反吹支管b相連，所述氮氣反吹管設(shè)置在所述氮氣反吹閥a和所述氮氣反吹閥b之間。

6、進一步地，所述第二出口切換管路還包括連通吸附塔a和吸附塔b的氮氣反吹切換管，所述氮氣切換管上設(shè)置有氮氣反吹切換閥。

7、優(yōu)選地，所述廢氣儲罐內(nèi)的氣體壓力為0.6~0.7mpa，氧含量為35~40%。

8、優(yōu)選地，所述鍋爐進風(fēng)管上設(shè)置有鼓風(fēng)機，所述富氧廢氣管上設(shè)置有第一減壓閥。

9、優(yōu)選地，所述廢氣反吹管上設(shè)置有第二減壓閥，所述第二減壓閥閥后的氣體壓力為0.1mpa，廢氣氧含量為35~40%。

10、本發(fā)明提供的用于變壓吸附制氮裝置廢氣的綜合回收利用系統(tǒng)，對分子篩吸附塔進行反吹泄壓時的廢氣進行回收，并做兩個用途的利用，第一將廢氣收集后送至吸附式干燥機，用于干燥塔內(nèi)干燥劑的再生反吹，代替常規(guī)流程中采用已干燥的壓縮空氣；第二將收集后的廢氣減壓后送至鍋爐鼓風(fēng)機的出口，與鼓風(fēng)機鼓入的空氣混合后送入鍋爐與燃料共同進行燃燒，從而降低了裝置的整體能耗。

11、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于實施，對現(xiàn)有制氮裝置進行改造時，成本較低。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點具體如下：

12、1）利用廢氣代替已干燥壓縮空氣用于干燥塔內(nèi)干燥劑的再生反吹，節(jié)約了干燥壓縮空氣，提高了制氮效率、降低了運行成本；

13、2）廢氣作為富氧空氣引入鍋爐燃燒可提高鍋爐內(nèi)燃料燃燒溫度，提高熱利用效率；

14、3）廢氣有一定的余壓，減壓后送入鼓風(fēng)機后端的風(fēng)管內(nèi)可以減少鼓風(fēng)機的耗電量；

15、4）鍋爐采用富氧燃燒可降低煙氣中nox的排放，帶來環(huán)保效益；

16、5）鍋爐采用富氧燃燒可減少煙氣量，降低煙氣帶走的熱損失，提高鍋爐熱效率。

技術(shù)特征：

1.一種用于變壓吸附制氮裝置廢氣的綜合回收利用系統(tǒng)，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于變壓吸附制氮裝置廢氣的綜合回收利用系統(tǒng)，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于變壓吸附制氮裝置廢氣的綜合回收利用系統(tǒng)，其特征在于：所述第一出口切換管路還包括連通干燥塔a和干燥塔b的廢氣反吹切換管，所述廢氣切換管上設(shè)置有廢氣反吹切換閥。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于變壓吸附制氮裝置廢氣的綜合回收利用系統(tǒng)，其特征在于：所述吸附塔單元包括并聯(lián)設(shè)置的吸附塔a和吸附塔b；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于變壓吸附制氮裝置廢氣的綜合回收利用系統(tǒng)，其特征在于：所述第二出口切換管路還包括連通吸附塔a和吸附塔b的氮氣反吹切換管，所述氮氣切換管上設(shè)置有氮氣反吹切換閥。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于變壓吸附制氮裝置廢氣的綜合回收利用系統(tǒng)，其特征在于：所述廢氣儲罐內(nèi)的氣體壓力為0.6~0.7mpa，氧含量為35~40%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于變壓吸附制氮裝置廢氣的綜合回收利用系統(tǒng)，其特征在于：所述鍋爐進風(fēng)管上設(shè)置有鼓風(fēng)機，所述富氧廢氣管上設(shè)置有第一減壓閥。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于變壓吸附制氮裝置廢氣的綜合回收利用系統(tǒng)，其特征在于：所述廢氣反吹管上設(shè)置有第二減壓閥，所述第二減壓閥閥后的氣體壓力為0.1mpa。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于變壓吸附制氮裝置廢氣的綜合回收利用系統(tǒng)，包括通過管道依次相連的空氣壓縮機、冷凍式干燥機、第一過濾器、干燥塔單元、第二過濾器、空氣儲罐、吸附塔單元和氮氣儲罐；上述干燥塔單元包括并聯(lián)設(shè)置的干燥塔，其進口端與第一過濾器相連，出口端與第二過濾器相連；吸附塔單元包括并聯(lián)設(shè)置的吸附塔，其進口端與空氣儲罐相連，出口端與氮氣儲罐相連，且氮氣儲罐設(shè)置有與吸附塔相連的氮氣反吹管；吸附塔進口切換管路上設(shè)置有與廢氣儲罐相連的回收管，廢氣儲罐的出口分別設(shè)置有與干燥塔相連的廢氣反吹管、以及與鍋爐進風(fēng)管相連的富氧廢氣管。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于實施，對現(xiàn)有制氮裝置進行改造時，成本較低，能夠有效降低系統(tǒng)能耗。

技術(shù)研發(fā)人員：賀世開,王永軍,鄭夢星,潘小杰,劉波
受保護的技術(shù)使用者：機械工業(yè)第六設(shè)計研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9