一种恢复变压吸附制氧用分子筛活化性的装置的制作方法

本实用新型涉及变压吸附制氧领域，特别涉及一种恢复变压吸附制氧用分子筛活化性的装置。

背景技术：

变压吸附制氧装置(以下简称vpsa)中的专用吸附剂—分子筛具有极强的亲水性，如果vspa装置在运行及维护过程中不慎，导致分子筛吸收了一定量的水分或受潮，分子筛的吸附能力将明显减弱，进而无法再继续满足变压吸附制氧装置的设计生产能力，必须更换新的分子筛。但新分子筛目前已达到每吨15万元，更换新分子筛的费用将占制氧成本的50％～55％以上，如此一来势必大幅增加设备的运营成本，同时影响到设备的作业率，因此如何恢复受潮后的分子筛的吸附能力变得十分重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述分子筛因设备运行及维护过程中意外受潮而使其吸附能力严重减弱的情形，提供了一种能够恢复分子筛吸附能力的装置及其操作方法。

这里所述的一种恢复变压吸附制氧用分子筛活化性装置包括活化罐1、电加热炉2、热风总管道3、1号热风支管道4、2号热风支管道5、1^#截止阀13、2^#截止阀14、3^#截止阀15、4^#截止阀16，其中活化罐1本体为圆筒形，本体上部为圆冠形，圆冠形顶部设有分子筛的装填口6，本体下部为倒圆锥形，倒圆锥形底部设有通风口7，活化罐1本体底部和倒圆锥体相接处设有具有一定厚度的罐底8，罐底8开有均匀布置的疏气孔9，罐底8的上面铺设有不锈钢筛网10，在活化罐1底部侧壁上设置能够开启和关闭密封的出料口11，热风总管道3的一端和电加热炉2相连通，热风总管道3的另一端并联有1号热风支管道4和2号热风支管道5，热风总管道3在其与电加热炉2连通位置附近安装有安全阀12，1号热风支管道4上串联安装有1^#截止阀13和2^#截止阀14，2号热风支管道5上串联安装有3^#截止阀15和4^#截止阀16，装填口6的顶端设有密封盖板17，通风口7的底端设有密封托板18，装填口连通管道19的一端穿过密封盖板17同装填口6内部相连通，另一端同连通1^#截止阀13和2^#截止阀14的管道相连通；通风口连通管道20的一端穿过密封托板18同通风口7内部相连通，另一端同连通3^#截止阀15和4^#截止阀16的管道相连通；电加热炉2上装有温度传感器21，并同干燥空气管道22相连通。

特别的，为了提高工作效率，可在热风总管道3上并联两个以上和活化罐1及其附属管道一样的装置，使之可以同时活化处理更多的分子筛。

本实用新型还公开了一种恢复变压吸附制氧用分子筛活化性的方法，该种方法采用上述装置进行分子筛的活化处理，主要操作如下：

(1)将分子筛从吸附塔取出，打开密封盖板17，通过装填口6装填至活化罐1内，装满后关好密封盖板17密封；

(2)将经过电加热炉2加热的干燥压缩空气通过热风总管道3、2号热风支管道4和通风口连通管道19通入活化罐1内，此时1#截止阀13和4#截止阀16处于开启状态，2#截止阀14和3#截止阀15处于关闭状态；控制电炉出口压缩空气的温度在200～250℃范围内，压力在0.15～0.20mpa范围内，露点温度为-40℃；

(3)待活化罐1出口压缩空气温度升至120℃后再持续1小时，然后关闭1#截止阀13和4#截止阀16，开启2#截止阀14和3#截止阀15，使活化罐1的压缩空气进口转换为出口，出口转换为进口，再进行反吹加热1小时；

(4)将加热活化完成的分子筛继续置于活化罐1自然冷却到室温后，经出料口11，从活化罐1内取出，用密封袋严密封存在干燥环境中待用。

本实用新型获得了积极效果，其中，标准新分子筛的吸附能力指标为80nm³/t，即每吨标准新分子筛可制取80nm³的氧气，分子筛受潮后分子筛的吸附能力降至60nm³/t以下，经本装置加热活化处理后，其分子筛的吸附能力可达到70～78nm³/t，活化效果非常显著。

附图说明

图1为本实用新型装置的结构示意图，其中将两个规格完全一致的活化罐并联在一起；

图2为本实用新型装置中的活化罐结构示意图；

图3为图2的a-a剖视图。

图中，1为活化罐，2为电加热炉，3为热风总管道，4为1号热风支管道，5为2号热风支管道，6为装填口，7为通气口，8为罐底，9为疏气孔，10为不锈钢筛网，11为出料口，12为安全阀，13为1^#截止阀，14为2^#截止阀，15为3^#截止阀，16为4^#截止阀，17为密封盖板，18为通风口密封托板，19为装填口连通管道，20为通风口连通管道，21为温度传感器，22为干燥空气管道。

具体实施方式

本实用新型提供了一种恢复变压吸附制氧用分子筛活化性的装置，该种装置如附图1～图3所示，包括活化罐1、电加热炉2、热风总管道3、1号热风支管道4、2号热风支管道5、装填口6、通风口7、罐底8、疏气孔9、不锈钢筛网10、出料口11、安全阀12、1#截止阀13、2#截止阀14、3#截止阀15、4#截止阀16、密封盖板17、通风口密封托板18、通风口连通管道19、装填口连通管道20、温度传感器21、干燥空气管道22，其具体结构恰如前面所述，其中活化罐1的外壳采用q235普通碳素钢焊接而成，活化罐1壁厚为10mm，外径为1500mm，总高度为4400mm，有效容积为5m3；在活化罐内部倒锥形口处焊接罐底8如图2所示，罐底8厚度为30mm，罐底8每间隔98mm均匀布置疏气孔9，疏气孔9尺寸为50mm×100mm的矩形孔。为防止分子筛从疏气孔9下落至活化罐倒锥形底部堵塞通气口7，在罐底8上面铺设一层12目的不锈钢筛网10，并通过焊接的方式确保不锈钢筛网10固定可靠。活化罐1上部设直径为300mm的分子筛装填口6，靠近罐底处的活化罐侧壁上设置能够灵活开启且密封性良好的分子筛出料口11，其开口尺寸为400mm×400mm，以便将活化完成的分子筛自罐体底部的侧壁处取出。

实现方法，其特征是将受潮失效的分子筛装填至2个容积为5m³的钢质活化罐，通过电炉将加热至温度为200～250℃的干燥空气通入钢质活化罐内进行加热，使钢质活化罐出口温度升至120℃后，使附着在分子筛上的游离水和附着水均已蒸发，此时即可实现分子筛的活化，且分子筛活化过程中设备运行平稳可靠，活化后分子筛吸附能力显著提高。

具体地讲，本实用新型还公开了一种恢复变压吸附制氧用分子筛活化性的方法，具体方式是利用前述的活化装置按以下步骤进行操作：

(1)将因吸潮已经钝化了的分子筛从吸附塔中取出，打开密封盖板17，通过装填口6装填至活化罐1内，装满后关好密封盖板17密封；一共并联了2个活化罐1，其总装填量为10m³；

(2)将经过电加热炉2加热的干燥压缩空气通入到活化罐1内，控制电加热炉2出口压缩空气的温度在200～250℃范围内，压力在0.15～0.20mpa范围内，露点温度为-40℃；

(3)待活化罐1出口压缩空气温度升至120℃后再持续1小时，然后关闭1#截止阀13和4#截止阀16，开启2#截止阀14和3#截止阀15，使活化罐1的压缩空气进口转换为出口，出口转换为进口，再进行反吹加热1小时，如图1所示；

(4)将加热活化完成的分子筛继续置于活化罐1自然冷却到室温后，经出料口11，从活化罐1内取出，用密封袋严密封存在干燥环境中待用。选择天气晴朗时将分子筛回装至vpsa装置中，装填时间最好在一天中的上午9点至下午4点间进行，因为此时空气中的相对湿度较低。