一種高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型的多通道變壓吸附再生(PSA)制氮裝置，是一種可以通過改變吸附再生通道的數(shù)量，進(jìn)而實現(xiàn)流量的多級變化，更能適應(yīng)設(shè)備對用戶流量變化的一種裝置，屬于變壓吸附再生(PSA)制氮技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓吸附法(簡稱PSA)是一種新的氣體分離技術(shù)，以吸附劑分子篩為例，其原理是利用分子篩對不同氣體分子“吸附”性能的差異而將氣體混合物分開。它是以空氣為原材料，利用一種高效能、高選擇的固體吸附劑對氮和氧的選擇性吸附的性能，從而把空氣中的氮和氧分離出來。變壓吸附制氮設(shè)備的制氮過程為物理吸附過程，無化學(xué)反應(yīng)，對環(huán)境不造成污染，是一種理想的供氮方式。整個制氮過程相對于傳統(tǒng)的深冷法制氧方式，具有結(jié)構(gòu)簡單、工藝流程簡單、使用操作方便、設(shè)備啟動迅速、常溫低壓運(yùn)行、安全可靠、制氮成本低等一系列優(yōu)點。
[0003]目前在PSA制氮領(lǐng)域內(nèi)使用較多的是雙塔吸附或雙套四塔吸附的方法。分子篩對氧和氮的分離作用主要是基于這兩種氣體在分子篩表面的擴(kuò)散速率不同。但是變壓吸附制氮設(shè)備的制氮過程，由于分子篩高壓時吸附，低壓時再生，在制取氮氣的過程中，往往制取率較低，設(shè)備在選型時常會考慮用氣端的最大值，在實際運(yùn)行中卻沒有達(dá)到或者遠(yuǎn)低于設(shè)備的正常制氮設(shè)計值，造成設(shè)備氣源浪費都較大，在較低流量時運(yùn)行成本更高，氣源排放比更大，造成了配套氣源設(shè)備的嚴(yán)重浪費。
[0004]傳統(tǒng)PSA制氮工藝都是采用的是兩吸附塔配套閥門的結(jié)構(gòu)，當(dāng)一塔吸附時，另一塔再生，另一塔再生時會將原塔內(nèi)的所有氣源排放完，造成塔內(nèi)氣源的浪費。同時，因為容器較大的原因，由于氣流量會延著容器內(nèi)部最近途徑通過，使得一部分分子篩不能有效的利用，所以所需要的分子篩量加大，分子篩利用率不高。再者，分子篩量加大后，會增加上容器容積，容器容積較大，設(shè)備體積增加。同時，由于容器分子篩量加大后，容器的頂部的壓緊有時不能完全密實，容易產(chǎn)生分子篩在高速氣源沖洗過程中粉化。由于分子篩裝填的緊密性不高，易產(chǎn)生吸附劑填料的局部“空穴”現(xiàn)象，加上分子篩的抗壓能力較差，在“空穴”里更容易產(chǎn)生分子篩粉化。這將對設(shè)備產(chǎn)生較嚴(yán)重的產(chǎn)量、質(zhì)量的影響。進(jìn)而影響的整體設(shè)備的使用。其次，設(shè)備容器增大，受設(shè)備運(yùn)輸?shù)仍?，高徑比不能很大，大設(shè)備上往往小于正常的值。那么，分子篩的吸附時間減少，產(chǎn)氣品質(zhì)將受較大的影響。
[0005]綜上所述，簡單雙塔式吸附已經(jīng)不能滿足其“節(jié)能減排”的要求，且為了解決現(xiàn)有簡單雙塔式吸附存在的分子篩利用率不高、易產(chǎn)生分子篩粉化、產(chǎn)氣品質(zhì)效率較低等問題，目前亟需發(fā)明一種定制單塔標(biāo)準(zhǔn)容器，多通道擴(kuò)容組裝、增強(qiáng)分子篩對氣流的吸附能力的高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提出一種定制單塔標(biāo)準(zhǔn)容器，多通道擴(kuò)容組裝、增強(qiáng)分子篩對氣流的吸附能力的高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的簡單雙塔式吸附存在的分子篩利用率不高、易產(chǎn)生分子篩粉化、產(chǎn)氣品質(zhì)效率較低等問題。
[0007 ]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0008]一種高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置，包括單塔標(biāo)準(zhǔn)容器、閥門進(jìn)出口和外部箱板，所述單塔標(biāo)準(zhǔn)容器底部安裝有固定端板，所述固定端板上開設(shè)有原料氣源進(jìn)口，所述原料氣源進(jìn)口連接有用于均勻擴(kuò)散與吸集氣體的氣流均布器，所述氣流均布器上端依次平鋪有氧化鋁和制氮分子篩，所述單塔標(biāo)準(zhǔn)容器頂部設(shè)置活動下降壓緊裝置，所述活動下降壓緊裝置下設(shè)壓緊椰墊，所述活動下降壓緊裝置開設(shè)有成品氣出口，所述成品氣出口連接有所述氣流均布器。
[0009 ] 進(jìn)一步地，所述閥門進(jìn)出口還設(shè)置有操作界面。
[0010]所述活動下降壓緊裝置連接有下降螺紋，并通過所述下降螺紋進(jìn)行所述制氮分子篩的壓緊處理。
[0011]所述單塔標(biāo)準(zhǔn)容器外側(cè)連接有筒體固定塊。
[0012]所述單塔標(biāo)準(zhǔn)容器通過所述筒體固定塊、固定塊支撐進(jìn)行多組容器的對接與擴(kuò)展。
[0013]本發(fā)明具有以下的特點和有益效果:
[0014]()本發(fā)明高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置多通道吸附方式，當(dāng)多通道吸附時，有一小部分再生，再生量小，減少原塔內(nèi)的所有氣源排放，減少了塔內(nèi)氣源的浪費。由于單塔容器較小的原因，分子篩對氣流的吸附能力加強(qiáng)，分子篩利用率增加，有效吸附能力增強(qiáng)，使得絕大部分分子篩能有效的利用，所以所需要的分子篩量也會相應(yīng)減少。
[0015](2)分子篩量減小后，會減小容器容積，以及整套設(shè)備的容器體積也會減少，設(shè)備體積減少。由于單個容器分子篩量減少后，容器的頂部的壓緊制造方便，壓緊更簡單，更容易使分子篩在小容積內(nèi)壓緊密實。由于壓緊密實后，高速氣源沖洗過程中分子篩不易粉化。產(chǎn)生吸附劑填料的局部“空穴”現(xiàn)象也會消失，從而避免了分子篩因“空穴”里所產(chǎn)生分子篩粉化，提升設(shè)備對氣體產(chǎn)量、質(zhì)量的影響，優(yōu)化了整體設(shè)備的使用。
[0016](3)設(shè)備容器減小后，高徑比合理，但需要流量大的設(shè)備時，可以多組拼裝的型式，模塊式的運(yùn)轉(zhuǎn)。對流量的適應(yīng)性更強(qiáng)。如當(dāng)用戶端小流量制氮使用時，可以只運(yùn)行相應(yīng)幾組。當(dāng)用戶端用氣量增大時，可由電氣控制上增加使用組數(shù)，以增加它的處理能力。這樣就可以完全適應(yīng)用戶端對設(shè)備實際流量變化的要求。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本發(fā)明一種高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明一種高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置中單塔標(biāo)準(zhǔn)容器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明一種高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置中A的局部放大圖；
[0021]圖4為本發(fā)明一種高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置中單塔標(biāo)準(zhǔn)容器與閥門聯(lián)接圖；
[0022]圖5為本發(fā)明一種高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置變壓吸附再生的工藝流程圖；
[0023]圖6為本發(fā)明一種高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置變壓吸附再生的流程要求圖。