专利名称：一种分子筛纯化系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及气体制造设备，特别涉及一种能够提高制氧机运行效率的分子筛 纯化系统。
背景技术：
目前的大型全低压制氧机普遍采用常温分子筛净化的制氧流程。该流程中分子筛 纯化系统的工作过程主要分为卸压、加热、冷吹、升压4个步骤。在升压过程中，由于需要从 工作的纯化器中引出部分空气到另一只准备投入使用的纯化器、对其进行充压，这样会引 起随后进主塔的空气量减少，主冷热负荷降低、上塔回流比增加，进而产生送氧量减少、氩 馏分含氮上升和精氩产量下降的现象；如操作调节不及时，还会发生粗氩塔氮塞事故。同时，由于需要向另一只分子筛充气，空气总需求量增加，引起瞬间空分装置的空 冷塔阻力、空冷塔填料前后压降升高，使空气流经填料后流速增加，存在着将水带进分子筛 纯化器的危险。当升压结束后进主塔空气量开始回落，工况又会向相反的方向变化。短时间内空 分工况发生两次波动，使制氧机组的氧、氩提取率下降，制氧机运行效益降低，同时对制氧 机的长期安全稳定运行带来不利影响。
实用新型内容本实用新型提供了一种分子筛纯化系统，通过增加氮气充压管道，在升压时使用 氮气补充充压，能够稳定进主塔空气量及主塔运行工况，提高制氧机运行效率。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种分子筛纯化系统，包括两个分子筛纯化器，空气通过空气管道分别输入至两 个分子筛纯化器中、并输出至主塔，还包括控制两个分子筛纯化器之间通断的升压阀，进一步包括分别向所述两个分子筛纯化器输送氮气的氮气管道。优选地，所述氮气管道分别通过两个氮气充压管道与所述两个分子筛纯化器连接。优选地，每个所述氮气充压管道进一步包括一个控制该氮气充压管道与所述分子 筛纯化器通断的充压阀。优选地，所述氮气充压管道为DN80管道。优选地，所述氮气管道进一步包括一个控制该氮气管道与所述氮气充压管道通断 的手动截止阀门和一个调节自该氮气管道进入所述氮气充压管道内氮气压力的自动调压 阀门。优选地，所述氮气管道中的自动调压阀门进一步包括设置在该自动调压阀门与两 个分子筛纯化器之间的仪控联锁装置与压力监测元件，该仪控连锁装置可以将压力监测元 件采集到的两个分子筛纯化器的工作压力信号传递给该氮气自动调节阀的控制机构，实现 该自动调节阀能够根据分子筛纯化器的工作压力自动调节、开关。
3[0014]优选地，所述氮气管道中手动截止阀门前的氮气管道内氮气压力为0.5MI^ 2. 5MPa，经过所述氮气管道中自动调压阀门调压后的氮气压力为0. 25MPa 0. 52MPa。本实用新型的分子筛纯化系统，通过增加氮气充压管道，能够在分子筛纯化系统 升压时利用氮气补充充压，系统对空气的总需求量相对稳定，使进主塔的空气量和主塔运 行工况平稳无波动，从而保证制氧机组的氧、氩提取率，提高制氧机运行效率，保证了制氧 机组的安全运行。
图1是本实用新型的分子筛纯化系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的和优点更加清楚，
以下结合附图和实施例对本实用新型作 进一步的详细说明。图1是本实用新型的分子筛纯化系统的结构示意图。如图1所示，本实用新型的 分子筛纯化器系统，包括两个分子筛纯化器101和102，空气通过空气管道103分别输入至 两个分子筛纯化器101和102中、并输出至主塔104。分子筛纯化器101和102之间通过 气体管道105连通，该气体管道105进一步包括升压阀106，其用于控制两个分子筛纯化器 101和102之间的通断。本实用新型的分子筛纯化系统进一步包括分别向两个分子筛纯化器101和102输 送氮气的氮气管道107，氮气管道107中的氮气自氮气管网输入至两个分子筛纯化器101和 102中，以用于在分子筛纯化系统进行升压步骤时，向分子筛纯化器101和102中补充充压，
以稳定空气的总需求量。氮气管道107进一步通过两个氮气充压管道108、109与两个分子筛纯化器101、 102连接。氮气充压管道108、109包括两个分别控制该氮气充压管道与分子筛纯化器之间 通断的充压阀110和111。 氮气管道107进一步包括一个控制该氮气管道107与氮气充压管道108、109通断 的手动截止阀门112和自动调节阀门115。自动调节阀门115进一步包括一套设置在该自动调压阀门115与两个分子筛纯化 器101和102压力之间的仪控联锁装置116，仪控联锁装置116将通过压力监测元件117或 118采集到的分子筛纯化器101和102内的压力信号传递给自动调节阀门115的控制系统， 自动调压阀门115的控制系统根据收到的压力信号来自动调节进入氮气充压管道108、109 内氮气压力的高低。氮气管道107上引出的氮气充压管道108、109连接至两只分子筛纯化器的空气进 口阀门113、114之前。当本实用新型的分子筛纯化系统进入升压步骤时，首先打开手动截 止阀门112和自动调节阀门115，使经过调压的氮气先充入将要投入使用的分子筛纯化器 内。随后，分子筛均压阀106也逐渐开启。随着氮气的逐渐充入，分子筛纯化器内的压力缓慢上涨，在两只分子筛纯化器的 压差小于等于分散控制系统(DCS系统)设定压差、且升压时间计时到时后，氮气自动调压 阀门115和分子筛均压阀106依次关闭。在程序确认氮气自动调压阀门115和分子筛均压阀106关闭后，升好压力的分子筛纯化器将按正常程序控制步骤投入使用，另一只分子筛 纯化器进入泄压状态。以分子筛纯化器101向分子筛纯化器102升压的步骤为例，在进入升压程序后，首 先氮气自动调压阀115和氮气充压阀111开启(其余阀门保持原状)，向分子筛纯化器102 内充入干燥氮气。在确认氮气自动调压阀115和氮气充压阀111开启后，升压阀106得电并缓慢调 节开大，分子筛纯化器101向分子筛纯化器102中缓慢充入空气。在分子筛纯化器101和102内的压差小于等于DCS系统设定压差、且升压时间计 时到时后，氮气充压阀111、自动调压阀115依次关闭，充氮结束。在确认氮气充压阀111和自动调压阀115关闭后，升压阀106失电关闭，DCS系统 则按照正常程序进入下一工作步骤。通过对使用常温分子筛净化的制氧流程使用本实用新型的分子筛纯化系统，在升 压期间空压机压缩气量不变的情况下，由于外界氮气的补充，使进入另一只分子筛纯化器 的空气量减少，进入下塔参加精馏的空气量相对稳定且比现有设备同比增加，进而主塔工 况得以稳定且主冷热负荷及上塔上升蒸汽量比现有设备同比增加。使以前升压过程中氧气 纯度下降、氩馏分气中氮组分升高的现象得到改善，同时因升压结束后进塔空气量瞬间增 大引起氩馏分含氧上涨的现象也得以缓解。在升压期间，机组氧产、氩产量不需要大幅调整 便可满足生产质量要求；提高了主塔工况的稳定性及整套制氧机经济效益。另外，由于外界氮气的补充，空气总需求量相对稳定，使空冷塔填料前后压降稳 定，防止了空气将水带进分子筛纯化器的事故，保证了空气预冷系统的安全运行。由以上方案可知，本实用新型的分子筛纯化系统，通过增加氮气充压管道，能够在 分子筛纯化系统升压时利用氮气补充充压，系统对空气的总需求量相对稳定，使进主塔的 空气量和主塔运行工况平稳无波动，从而保证制氧机组的氧、氩提取率，提高制氧机运行效 率，保证了制氧机组的安全运行。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 保护的范围之内。
权利要求1.一种分子筛纯化系统，包括两个分子筛纯化器，空气通过空气管道分别输入至两个 分子筛纯化器中、并输出至主塔，还包括控制两个分子筛纯化器之间通断的升压阀，其特征在于，进一步包括分别向所述两个分子筛纯化器输送氮气的氮气管道。
2.根据权利要求1所述的分子筛纯化系统，其特征在于，所述氮气管道分别通过两个 氮气充压管道与所述两个分子筛纯化器连接。
3.根据权利要求2所述的分子筛纯化系统，其特征在于，每个所述氮气充压管道进一 步包括一个控制该氮气充压管道与所述分子筛纯化器通断的充压阀。
4.根据权利要求2所述的分子筛纯化系统，其特征在于，所述氮气充压管道为DN80管道。
5.根据权利要求3或4所述的分子筛纯化系统，其特征在于，所述氮气管道进一步包括 一个控制该氮气管道与所述氮气充压管道通断的手动截止阀门和一个调节自该氮气管道 进入所述氮气充压管道内氮气压力的自动调压阀门。
6.根据权利要求5所述的分子筛纯化系统，其特征在于，所述氮气管道中的自动调压 阀门进一步包括设置在该自动调压阀门与两个分子筛纯化器之间的仪控联锁装置与压力 监测元件，该仪控连锁装置将压力监测元件采集的两个分子筛纯化器的工作压力信号传递 至该氮气自动调节阀门的控制机构。
7.根据权利要求6所述的分子筛纯化系统，其特征在于，所述氮气管道中的手动截止 阀门前的氮气管道内氮气压力为0. 5MPa 2. 5MPa，经过所述氮气管道中自动调压阀门调 压后的氮气管道内氮气压力为0. 25MPa 0. 52MPa。
专利摘要本实用新型提供了一种分子筛纯化系统，包括两个分子筛纯化器，空气通过空气管道分别输入至两个分子筛纯化器中、并输出至主塔，还包括控制两个分子筛纯化器之间通断的升压阀，进一步包括分别向所述两个分子筛纯化器输送氮气的氮气充压管道。所述氮气充压管道进一步包括两个分别控制氮气充压管道与两个分子筛纯化器通断的充压阀。本实用新型的分子筛纯化系统，通过增加氮气充压管道，能够在分子筛纯化系统升压时利用氮气补充充压，系统对空气的总需求量相对稳定，使进主塔的空气量和主塔运行工况平稳无波动，从而保证制氧机组的氧、氩提取率，提高制氧机运行效率，保证了制氧机组的安全运行。
文档编号C01B39/00GK201882925SQ20102059073
公开日2011年6月29日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者杜金明 申请人:杜金明