一种微型多节模块式变压吸附气体分离系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种微型多节模块式变压吸附气体分离系统，包括若干组组合吸附塔，所述组合吸附塔中每组组合吸附塔均由2～4节模块式吸附塔串联而成，所述模块式吸附塔水平或垂直布置，在模块式吸附塔内部设置有分子筛，并且分子筛被紧密限定在模块式吸附塔的内壁四周。本实用新型的模块式吸附塔结构简单，便于实现，成本低，将吸附塔采用多个模块式吸附塔串联后再并联组合，能根据不同的氮气流量及纯度要求进行扩展，大幅度缩小变压吸附分离器外形尺寸，从而降低重心，使得其能够保持稳固，不易倾倒，在空间高度有限的环境能够满足使用。
【专利说明】
一种微型多节模块式变压吸附气体分离系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及氮气制备领域，具体涉及一种微型多节模块式变压吸附气体分离系统。
【背景技术】
[0002]变压吸附制氮装置中吸附塔的高度与直径之间的高径比对吸附塔内部的空气分离核心部件一分子筛的产率有着重要的影响，提高高径比，所产气体的纯度相应提高。因现有变压吸附制氮装置普遍采用直立柱形吸附塔，为了提高分子筛的产率及所产气体的纯度，并且符合微型化的条件，如果吸附塔高度较高且直径较小。这就导致吸附塔整体的重心偏高，易倾倒，在空间高度有限的环境不能推广应用。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是在现有微型化变压吸附制氮装置中采用的单柱型吸附塔整体的比例失调、在空间高度有限的环境不能推广应用的问题。目的在于提供一种微型多节模块式变压吸附气体分离系统，该系统将吸附塔采用多个模块式吸附塔串联而成并且水平或垂直布置，大幅度缩小变压吸附分离器外形尺寸，从而降低重心，使得其能够保持稳固，不易倾倒，在空间高度有限的环境能够满足使用。
[0004]本实用新型通过下述技术方案实现:
[0005]—种微型多节模块式变压吸附气体分离系统，包括若干组组合吸附塔，所述组合吸附塔中每组组合吸附塔均由2?4节模块式吸附塔串联而成，模块式吸附塔水平或垂直布置，在模块式吸附塔内部设置有分子筛，并且分子筛被紧密限定在模块式吸附塔的内壁四周。在传统的变压吸附制氮装置中，其普遍采用直立柱形吸附塔，为了提高分子筛的产率，吸附塔高度较高且直径较小。这就导致吸附塔整体的重心偏高，易倾倒，在空间高度有限的环境不能推广应用。而本方案则是采用将多个模块式吸附塔串联而成并且水平或垂直布置，大幅度缩小变压吸附分离器外形尺寸，从而降低重心，使得其能够保持稳固，不易倾倒，在空间高度有限的环境能够满足使用，而且模块式吸附塔结构简单，便于实现，成本低，有助于增加企业的竞争力。
[0006]进一步地，还包括空气缓冲罐和氮气缓冲罐，所述空气缓冲罐和氮气缓冲罐之间设置有电磁阀一和电磁阀二，并且电磁阀一和空气缓冲罐连接，同时电磁阀一与每组吸附塔中位于首位的模块式吸附塔连接，电磁阀二和氮气缓冲罐连接，同时电磁阀二与每组吸附塔中位于末位的模块式吸附塔连接;活性炭过滤器的输出口与空气缓冲罐的输入口连接，活性炭过滤器连接有超精细过滤器，超精细过滤器连接有冷却干燥器，冷却干燥器连接有精细过滤器，精细过滤器的输入口与空气压缩机的输出口连接。本实用新型应用时，空气压缩机从环境大气中抽取空气并压缩至所需的压力，空气压缩机生成的压缩空气作为变压吸附制氮的原料;本实用新型的空气缓冲罐用于降低压缩空气的压力波动范围，同时进一步冷却压缩空气，氮气缓冲罐通过管路与用户使用端接通。通过精细过滤器、超精细过滤器及活性炭过滤器进一步除去压缩空气中的微量油、水分和粉尘，冷却干燥器用于进一步冷却干燥压缩空气。
[0007]本方案采用PLC控制系统对电磁阀进行控制，在空气缓冲罐和氮气缓冲罐两者与组合吸附塔连接的管路上均设置有手动阀。组合吸附塔的数量至少为两个，每个组合吸附塔的输入口通过管路与除该吸附塔外的任意一个或两个组合吸附塔的输入口接通，每个组合吸附塔的输出口通过管路与除该吸附塔外的任意一个或两个吸附塔的输出口接通。本方案所使用的部件都可实现标准化、模块化，通过模块的不同组合来实现不同气体产品纯度的功能，尤其是将吸附塔采用多个模块式吸附塔串联而成后再并联布置的方式，可有效地实现产品流量的扩展，大幅度缩小变压吸附分离器外形尺寸，从而降低装置整体重心，使得其能够保持稳固，不易倾倒，在空间高度有限的环境能够满足使用。
[0008]本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果:本实用新型的模块式吸附塔结构简单，标准化及模块化设计，便于实现，成本低，交货快，将吸附塔采用多个模块式吸附塔串联后再并联的方式，能根据不同的氮气流量及纯度的要求进行扩展，大幅度缩小变压吸附分离器外形尺寸，从而降低重心，使得其能够保持稳固，不易倾倒，在空间高度有限的环境能够满足使用。
【附图说明】
[0009]此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:
[00?0]图1为本实用新型结构不意图。
[0011]附图中标记及对应的零部件名称:
[0012]1-空气压缩机，2-精细过滤器，3-冷却干燥器，4-超精细过滤器，5-活性炭过滤器，6-空气缓冲罐，7-电磁阀一，8-组合吸附塔，9-模块式吸附塔，10-电磁阀二，11-氮气缓冲罐。
【具体实施方式】
[0013]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
[0014]实施例1:
[0015]如图1所示，一种微型多节模块式变压吸附气体分离系统，包括若干组组合吸附塔8，所述组合吸附塔8中每组组合吸附塔8均由2?4节模块式吸附塔9串联而成，模块式吸附塔9均水平布置，在模块式吸附塔9内部设置有分子筛，并且分子筛被紧密限定在模块式吸附塔9的内壁四周。模块式吸附塔9内部气流分布均匀，根据输出氮气的流量和纯度要求可对模块式吸附塔9数量进行调节，模块式吸附塔9数量通常为2?4节时，氮气流量0.51/min?101/min，纯度99%?99.9995%，完全能够满足使用要求。在本实施例中，每组组合吸附塔8均采用三节模块式吸附塔9构成，结合现有部件通过变压吸附原理，对空气进行分离，连续输出氧气或者氮气，多个模块式吸附塔串联后再并联组合，能根据不同的氮气流量及纯度要求进行扩展，大幅度缩小变压吸附分离器外形尺寸，从而降低重心，使得其能够保持稳固，不易倾倒，在空间高度有限的环境能够满足使用。
[0016]实施例2:
[0017]如图1所示，在实施例1的基础上，还包括空气缓冲罐6和氮气缓冲罐11，所述空气缓冲罐6和氮气缓冲罐11之间设置有电磁阀一 7和电磁阀二 10，并且电磁阀一 7和空气缓冲罐6连接，同时电磁阀一7与每组吸附塔8中位于首位的模块式吸附塔9连接，电磁阀二 1和氮气缓冲罐11连接，同时电磁阀二 1与每组吸附塔8中位于末位的模块式吸附塔9连接。电磁阀一 7为两组，一组设置在空气缓冲罐6和吸附塔8之间并且与它们连接，另一组和氮气缓冲罐11连接后与用户使用端接通。PLC控制电磁阀一 7、电磁阀二 10开闭实现吸附塔的升压、均压、降压、产品气的输出及不合格产品气的排空。
[0018]实施例3:
[0019]如图1所示，在上述实施例的基础上，本实施例的空气缓冲罐6和氮气缓冲罐11两者与组合吸附塔8连接的管路上均设置有手动阀。
[0020]实施例4:
[0021 ]如图1所示，在上述实施例的基础上，空气缓冲罐6连接有活性炭过滤器5，活性炭过滤器5连接有超精细过滤器4，超精细过滤器4连接有冷却干燥器3，冷却干燥器3连接有精细过滤器2，精细过滤器2连接有空气压缩机I。精细过滤器2、超精细过滤器4及活性炭过滤器5三者的底部均设置有排水管，空气净化系统通过精细过滤器2的输入口与空气压缩机I的输出口连接，并通过活性炭过滤器5的输出口与空气缓冲罐6的输入口连接。
[0022]实施例5:
[0023]本实施例的吸附塔8的数量为两个，每个吸附塔8有多节模块式吸附塔串联，组合吸附塔输入口通过管路与除该吸附塔8外的任意一个或两个吸附塔8的输入口接通，每个吸附塔8的输出口通过管路与除该吸附塔8外的任意一个或两个吸附塔8的输出口接通。本实施例在具体设置时，为了便于控制两个吸附塔8之间气流的通断，可在每个吸附塔8与其连通的吸附塔8之间的连接管路上设置电磁阀，即连接两个吸附塔8输入口的管路上设置有电磁阀，连接两个吸附塔8输出口的管路上也设置有电磁阀。本实施例在空气缓冲罐6和氮气缓冲罐11两者与吸附塔8连接的管路上均设置有电磁阀、手动阀时，空气缓冲罐6和氮气缓冲罐11两者与吸附塔8连接的管路上均设置一个手动阀，每个手动阀通过与吸附塔8数量相当的管路与两个吸附塔8—一对应连接，设置在空气缓冲罐6和氮气缓冲罐11两者与吸附塔8连接的管路上的气动阀门具体设置在手动阀与吸附阀8之间的管路上，且输入口管路上设置一个三位五通电磁阀，输出端管路上配备有两个如此电磁阀，本实施例可通过电磁阀对每个吸附塔8的通断进行独立控制，并可通过手动阀对本实施例中的两个吸附塔8的通断进行整体控制。本实施例在配备有电磁阀时，可设置PLC控制系统来对各个电磁阀的通断进行控制。
[0024]以上所述的【具体实施方式】，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的【具体实施方式】而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种微型多节模块式变压吸附气体分离系统，其特征在于，包括若干组组合吸附塔(8)，所述组合吸附塔(8)中每组组合吸附塔(8)均由2?4节模块式吸附塔(9)串联而成，所述模块式吸附塔(9)水平或垂直布置。2.根据权利要求1所述的一种微型多节模块式变压吸附气体分离系统，其特征在于，所述模块式吸附塔(9)内部设置有分子筛，并且分子筛被紧密限定在模块式吸附塔(9)的内壁四周。3.根据权利要求1或2所述的一种微型多节模块式变压吸附气体分离系统，其特征在于，还包括空气缓冲罐(6)和氮气缓冲罐(11)，所述空气缓冲罐(6)和氮气缓冲罐(11)之间设置有电磁阀一 (7)和电磁阀二(10)，并且电磁阀一 (7)和空气缓冲罐(6)连接，同时电磁阀一 (7)与每组吸附塔(8)中位于首位的模块式吸附塔(9)连接，电磁阀二(10)和氮气缓冲罐(11)连接，同时电磁阀二 (10)与每组吸附塔(8)中位于末位的模块式吸附塔(9)连接。4.根据权利要求3所述的一种微型多节模块式变压吸附气体分离系统，其特征在于，所述空气缓冲罐(6)连接有活性炭过滤器(5)，活性炭过滤器(5)连接有超精细过滤器(4)，超精细过滤器(4)连接有冷却干燥器(3)，冷却干燥器(3)连接有精细过滤器(2)，精细过滤器(2)连接有空气压缩机(I)。
【文档编号】C01B21/04GK205598893SQ201620438673
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】沈强, 张波, 孟翰武, 黄祖旭, 冯睿
【申请人】西梅卡亚洲气体系统成都有限公司