专利名称：一种变压吸附系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变压吸附系统，尤其涉及一种能够高效提取氮的变压吸附系统。
背景技术：
变压吸附(Pressure Swing Adsorption.简称PSA),是一种新型气体吸附分离技术，它有如下优点:⑴产品纯度高。⑵一般可在室温和不高的压力下工作，床层再生时不用加热，节能经济。⑶设备简单，操作、维护简便。⑷连续循环操作，可完全达到自动化。因此，当这种新技术问世后，就受到各国工业界的关注，竞相开发和研究，发展迅速，并日益成熟。随着人类的快速发展，资源日益稀缺，因而需要能够高效利用资源才能维持人类的可持续的发展。氮是人类赖以生存的一中不可缺少的元素，现有技术中，对从化合物中提取氮已有很多办法，然而仍然是存在不能高效提取氮的问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种能够高效提取氮的变压吸附系统。本实用新型的变压吸附系统采用以下技术方案:一种变压吸附系统，包括依次连接的气水分离器、数个提纯吸附塔组成的提纯吸附塔组、数个净化吸附塔组成的净化吸附塔组，连接提纯吸附塔组和净化吸附塔组的缓冲罐，以及与净化吸附塔组连接的净化系统缓冲罐，其中，每个提纯吸附塔具有原料气进口阀和中间气出口阀。优选，所述提纯吸附塔组由5个提纯吸附塔并联组成。优选，所述净化吸附塔组由5个净化吸附塔并联组成。对于一般的变压吸附装置而言，来自空气压缩机的压缩空气，首先进入冷干机中脱除水分，然后进入由两台吸附塔组成的PSA制氮装置，利用塔中装填的专用碳分子筛吸附剂选择性地吸附掉02、C02等杂质气体组分，而作为产品气N2将由塔顶排出。由于在现有技术中，吸附塔组是由两台吸附塔串联组成的一次循环，因而，并不能有效的提纯出高浓度的氮。而本实用新型采用多个吸附塔并联进行同时提纯吸附和净化吸附，多重气体流路进行多次循环，因而能够高效的提取氮，提取的氮纯度高达99.99%。
图1是本实用新型的变压吸附系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细说明。图1为本实用新型的变压吸附系统的结构示意图。如图1所示，本实用新型的变压吸附系统包括用于去除游离水的气水分离器1，由多个吸附塔组成的用于提纯吸附的提纯吸附塔组2，由多个吸附塔组成的用于净化的净化吸附塔组3，以及用于缓冲的连接在提纯吸附塔组2和净化吸附塔组3之间的缓冲罐4，以及与净化吸附塔组3相连接的净化系统缓冲罐5。优选，所述提纯吸附塔组由5个提纯吸附塔并联组成，每个吸附塔包括未图示的原料气进口阀和中间气出口阀。优选，所述净化吸附塔组由5个净化吸附塔并联组成。此夕卜，所述提纯吸附塔组和所述净化吸附塔组中的吸附塔个数也可以根据实际处理情况来设定，例如，当处理的气体中CO2等杂质的浓度较高时,可适当增加吸附塔数,如增加到6至8个等。此外，本实用新型的变压吸附系统还包括未图示的与气水分离器相连接的空气压缩机、过滤器、除油器以及冷冻干燥器等等。下面对本实用新型的变压吸附系统的工作流程进行说明。首先由变脱送来的CO2约25%，温度约30°C的变换气送入到变压吸附系统中，经气水分离器除去游离水后进入提纯吸附塔组的原料气进口阀中的同时处于吸附步骤的五个塔中，由下而上通过床层，然后出塔，中间气经过中间气出口阀进入净化段。当被吸附CO2的浓度前沿接近床层出口时，关闭该吸附塔的原料气进口阀和中间气出口阀，使其停止吸附，通过十二次均压降步骤回收床层空间的产品气，逆着吸附方向放出，易吸附组分CO2被排放至大气，吸附剂得到初步再生。净化段来的吹扫气由吸附塔顶部向下吹扫出来的0)2放空。之后，吸附塔组逐渐均匀升压至吸附压力，开始下一个吸附循环过程。被排出提纯吸附塔的中间气CO2约3.5-4.2%，再进入净化吸附阶段，经历相同吸附、解吸过程，进一步分离中间气中的CO2,出净化吸附段净化气CO2在0.55%以下，送往合成。净化段CO2解吸通过四次均压降，先回收床层H2、N2后，再通过二次顺放、二次逆放、三次吹扫出来的气回收到提纯段。在本实用新型中，提纯单塔循环过程为:吸附(10) ——均降(I) —二均降(I)—三均降(I)—四均降(I)—五均降(I)—六均降(I)—七均降(I)—八均降(I)—九均降(I)—十均降(I)^一均降(I)—十二均降(I)—逆放(2)—吹扫(2)—十二均升(I) —^^一均升(I)—十均升(I)—九均升(I)—八均升(I)—七均升(I)—六均升(I)—五均升(I)—四均升(I)—三均升(I) — 二均升(I)— 一均升(I)—终升(I )，共计步数:38步。净化单塔循环过程为:吸附(16)——均降(2) — 二均降(2)—三均降(2)—四均降(I)—顺放一(I)—顺放二( I)—逆放一(I)逆放二( I)——吹扫三(3 )—吹扫二( 4)—吹扫一(4)—四均升(I)—隔离(I)—三均升(2) — 二均升(2)——均升(2)—终升(2)，共计步数:48步。综上，通过本实用新型的变压吸附系统，由于可对气体进行反复吸附和净化，以及能够进行多步的循环过程，因而，使得提取后的氮的含量为高纯度，同时有害气体得到吸附净化，起到高效节能的作用。以上只是对由本实用新型可以实现的优选实施例的一部分进行的说明，但是，本实用新型的范围不应被解释为由如上的实施例进行限定，将如上所述的本实用新型的技术思想作为其根本的所有技术思想应当被涵盖于本实用新型的范围。
权利要求1.一种变压吸附系统，其特征在于，包括依次连接的气水分离器、数个提纯吸附塔组成的提纯吸附塔组、数个净化吸附塔组成的净化吸附塔组，连接提纯吸附塔组和净化吸附塔组的缓冲罐，以及与净化吸附塔组连接的净化系统缓冲罐，其中，每个提纯吸附塔具有原料气进口阀和中间气出口阀。
2.根据权利要求1所述的变压吸附系统，其特征在于，所述提纯吸附塔组由5个提纯吸附塔并联组成。
3.根据权利要求1所述的变压吸附系统，其特征在于，所述净化吸附塔组由5个净化吸附塔并联组成。 ·
专利摘要本实用新型公开了一种变压吸附系统，其包括依次连接的气水分离器、数个提纯吸附塔组成的提纯吸附塔组、数个净化吸附塔组成的净化吸附塔组，连接提纯吸附塔组合净化吸附塔组的缓冲罐，以及与净化吸附塔组连接的净化系统缓冲罐，其中，每个提纯吸附塔具有原料气进口阀和中间气出口阀。由于本实用新型采用多个吸附塔进行同时提纯吸附和净化吸附，因而能够高效的提取氮，提取的氮纯度高达99.99%。
文档编号C01B21/04GK203155049SQ20132017375
公开日2013年8月28日 申请日期2013年4月9日 优先权日2013年4月9日
发明者蒋远华, 王华雄, 杨晓勤, 蔡忠, 杨晓华, 贺飞 申请人:内蒙古乌拉山化肥有限责任公司