一种适用于一套或多套psa制氮装置附产富氧的回收装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种适用于一套或多套PSA制氮装置附产富氧的回收装置，包括依次连接的变压吸附制氮装置、富氧回收程控阀、富氧回收低压缓冲罐、气动薄膜切断阀和空气过滤器，富氧回收低压缓冲罐连接有富氧气体压缩机或射流泵，富氧气体压缩机或射流泵均与气动薄膜切断阀连接；变压吸附制氮装置中至少设置有两个吸附塔，吸附塔的进气口都通过管道连通压缩空气入口，吸附塔顶部出气口都连通有产品氮气管道。在不影响变压吸附制氮装置正常产氮气的情况下，可以有效地回收附产的富氧气体；间断排放的富氧气体可以通过本实用新型转变成连续输送，用于工业窑炉的助燃，降低燃料消耗；用于污水处理富氧曝气工艺，提高污水处理效率。
【专利说明】-种适用于一套或多套PSA制氮装置附产富氧的回收装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及化工领域，具体地，涉及一种适用于一套或多套PSA制氮装置附 产富氧的回收装置。
【背景技术】
[0002] PSA是变压吸附的缩写，变压吸附制氮装置广泛应用于工业领域，为化工过程或金 属压力加工过程等各种工业用途提供防氧化气氛环境，或其他需要使用氮气的工艺过程而 配套。
[0003] 现有技术中，变压吸附制氮装置的吸附剂中吸附的氧气，在周期性进行再生的过 程中，都从废气放空口直接排放进入了大气，未进行有效利用，造成了很大的浪费。 实用新型内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够充分利用变压吸附制氮装置附 产的氮气，在不影响装置正常供氮气的情况下，无需增加运行能耗，即可收集3(Γ40%含氧 量的富氧气体的适用于一套或多套PSA制氮装置附产富氧的回收装置。
[0005] 本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种适用于一套或多套PSA制氮 装置附产富氧的回收装置，包括依次连接的变压吸附制氮装置、富氧回收程控阀、富氧回收 低压缓冲罐、气动薄膜切断阀和空气过滤器，所述富氧回收低压缓冲罐连接有富氧气体压 缩机或射流泵，且富氧气体压缩机或射流泵均与气动薄膜切断阀连接；所述的变压吸附制 氮装置的数量为一套或一套以上，每套变压吸附制氮装置中至少设置有两个吸附塔，吸附 塔的进气口都通过管道连通压缩空气入口，吸附塔顶部出气口都连通有产品氮气管道，每 套变压吸附制氮装置均配置有两台或两台以上相互连通的富氧回收程控阀，每台富氧回收 程控阀分别与其中一个吸附塔的底部连通；所述富氧回收低压缓冲罐有一个或多个富氧气 体收集口，其富氧气体收集口的数量与变压吸附制氮装置的数量相同；所述富氧回收低压 缓冲罐的富氧气体出口与富氧气体压缩机或射流泵的进口端相连通；所述空气过滤器内部 装有过滤装置，过滤装置的一端与气动薄膜切断阀相通连；所述气动薄膜切断阀远离空气 过滤器的一端与富氧回收低压缓冲罐与富氧气体压缩机之间的连通管或富氧回收低压缓 冲罐与射流泵之间的连通管相连通；所述富氧气体压缩机或射流泵的出口与富氧产品气体 的使用端管道相连通。利用本技术方案进行工作，能够充分利用变压吸附制氮装置附产的 氮气，在不影响装置正常供氮气的情况下，无需增加运行能耗，即可收集3(Γ40%含氧量的 富氧气体，克服了现有的变压吸附制氮装置只能获得氮气产品，白白放空浪费已分离出来 的附产富氧气体的问题，将富氧气体回收后利用于工业窑炉的富氧助燃、污水处理过程富 氧曝气等过程，从而大大降低了这些富氧利用过程的能耗，既节能又环保，具有推广应用价 值。
[0006] 吸附塔内装填有吸附剂。其变压吸附制氮装置内装填有优先吸附氧气的吸附剂。 吸附塔内吸附的氧气，需要周期性交替地再生并被低压排放。
[0007] 气动薄膜切断阀与富氧回收低压缓冲罐的出口处连通；富氧气体压缩机或射流泵 均与富氧回收低压缓冲罐的出口处连通；富氧回收低压缓冲罐设置有防负压控制装置。所 述的富氧回收程控阀，受时间顺序及吸附塔内的压力值自动控制开或关。所述的富氧回收 低压缓冲罐周期性、间断地收集一套或多套PSA制氮装置再生排放的低压富氧气体。富氧 回收低压缓冲罐出口处设置有富氧气体压缩机或射流泵，来为富氧气体的输送提供动力。 富氧气体压缩机和射流泵均是现有的部件。
[0008] 综上，本实用新型的有益效果是：
[0009] (1)在不影响变压吸附制氮装置正常产氮气的情况下，可以有效地回收附产的富 氧气体；
[0010] (2)间断排放的富氧气体可以通过本实用新型转变成连续输送，用于工业窑炉的 助燃，降低燃料消耗；用于污水处理富氧曝气工艺，提高污水处理效率；
[0011] (3)本实用新型不仅可用于单台变压吸附制氮装置的富氧回收处理，还可以同时 回收多套装置的富氧回收。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1是为本实用新型的结构示意图；
[0013] 图2是实施例2的结构示意图。
[0014] 附图中标记及相应的零部件名称：1 一变压吸附制氮装置，2-富氧回收程控阀， 3-富氧回收低压缓冲罐，4一空气过滤器，5-气动薄膜切断阀，6-富氧气体压缩机，7-吸 附塔A，8-吸附塔B，9一射流泵。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的 实施方式不限于此。
[0016] 实施例1 :
[0017] 如图1所示，一种适用于一套或多套PSA制氮装置附产富氧的回收装置，包括依次 连接的变压吸附制氮装置1、富氧回收程控阀2、富氧回收低压缓冲罐3、气动薄膜切断阀5 和空气过滤器4,所述富氧回收低压缓冲罐3连接有富氧气体压缩机6,且富氧气体压缩机 6与气动薄膜切断阀5连接；所述的变压吸附制氮装置1的数量为一套或多套，每套变压吸 附制氮装置1中至少设置有两个吸附塔，吸附塔的进气口都通过管道连通压缩空气入口， 吸附塔顶部出气口都连通有产品氮气管道，每套变压吸附制氮装置1均配置有两台或两台 以上相互连通的富氧回收程控阀2,每台富氧回收程控阀2分别与其中一个吸附塔的底部 连通；所述富氧回收低压缓冲罐3有一个或多个富氧气体收集口，其富氧气体收集口的数 量与变压吸附制氮装置1的数量相同；所述富氧回收低压缓冲罐3的富氧气体出口与富氧 气体压缩机6的进口端相连通；所述空气过滤器4内部装有过滤装置，过滤装置的一端与 气动薄膜切断阀5相通连；所述气动薄膜切断阀5远离空气过滤器4的一端与富氧回收低 压缓冲罐3与富氧气体压缩机6之间的连通管相连通；所述富氧气体压缩机6的出口与富 氧产品气体的使用端管道相连通。所述富氧气体压缩机6与富氧回收低压缓冲罐3的出口 处连通。为方便描述，将每套变压吸附制氮装置1中设置的两个吸附塔分别命名为吸附塔 A7和吸附塔B8,吸附塔A7和吸附塔B8的进气口都通过管道连通压缩空气入口，吸附塔顶 部出气口都连通有产品氮气管道，每台富氧回收程控阀2分别与吸附塔A7或吸附塔B8的 底部连通，富氧气体压缩机6是现有的部件，来为富氧气体的输送提供动力。通常每一套变 压吸附制氮装置中都配置有两台或以上的吸附塔，每个吸附塔每工作一分钟就需要进行再 生处理，以便为下一个周期能够吸附氧气创造条件。在实际工业过程中，对于氧气含量达到 3(Γ40%的富氧，具有很高的利用价值，如可以将富氧气体用于工业窑炉的富氧燃烧，从而大 大节约燃料的消耗；也可以将其用于污水处理曝气过程，提高曝气效率；甚至还可以用于 水产养殖过程，等等。因此，能够有效利用变压吸附制氮装置附产的富氧气体，可以实现节 能降耗，变废为宝，极具推广价值。
[0018] 实施例2:
[0019] 如图2所示，实施例2和实施例1的结构基本相同，不同之处在于将富氧气体压缩 机6替换为射流泵9,射流泵9是现有的部件，来为富氧气体的输送提供动力。
[0020] 实施例3 :
[0021] 如图1或图2所示，吸附塔Α7和吸附塔Β8内均装填有优先吸附氧气的吸附剂；气 动薄膜切断阀5与富氧回收低压缓冲罐3的出口处连通；富氧回收低压缓冲罐3设置有防 负压控制装置。
[0022] 本实用新型的工作原理是：变压吸附制氮装置的吸附塔Α7和吸附塔Β8中装填有 优先吸附氧气的吸附剂。每个吸附塔每个周期中可吸附一分钟压缩空气中的氧气。当吸附 剂吸附氧气即将呈饱和状态时，吸附塔必须倒换到另一台进行吸附工作，而已吸附饱和的 吸附塔必须进行降压解吸，排放掉已吸附在吸附剂中的氧气，如此交替作业，可以间断地收 集从吸附塔中再生排放出来的富氧气体。而此富氧气体的获得，不再需要消耗额外的能源。
[0023] 当有多套变压吸附制氮装置组成时，本实用新型还可以通过设置主控制器，实现 多套装置的均匀间隔时间排放富氧气体，从而使用富氧气体的收集尽量均衡，最大限度地 确保回收富氧气体量。
[0024] 当由于某种偶然的原因，导致富氧回收低压缓冲罐3内压力过低时，作为安全保 护装置，空气过滤器4及气动薄膜切断阀5可自动投入工作，从环境吸入空气，并且由气动 薄膜切断阀5进行自动调节控制，从而确保系统不至于出现真空状态的危险。
[0025] 本实施例的富氧气体回收，可以设定富氧气体的回收压力。当从吸附塔再生排放 压力过低时的气体将没有回收价值。因此该部分低压气体仍然按现有技术，从废气排放口 排放。
[0026] 如上所述，可较好的实现本实用新型。
【权利要求】
1. 一种适用于一套或多套PSA制氮装置附产富氧的回收装置，其特征在于，包括依次 连接的变压吸附制氮装置（1)、富氧回收程控阀（2)、富氧回收低压缓冲罐（3)、气动薄膜切 断阀（5)和空气过滤器（4)，所述富氧回收低压缓冲罐（3)连接有富氧气体压缩机（6)或射 流泵（9)，且富氧气体压缩机（6)或射流泵（9)均与气动薄膜切断阀（5)连接；所述的变压 吸附制氮装置（1)的数量为一套或一套以上，每套变压吸附制氮装置（1)中至少设置有两 个吸附塔，吸附塔的进气口都通过管道连通压缩空气入口，吸附塔顶部出气口都连通有产 品氮气管道，每套变压吸附制氮装置（1)均配置有两台或两台以上相互连通的富氧回收程 控阀（2)，每台富氧回收程控阀（2)分别与其中一个吸附塔的底部连通；所述富氧回收低压 缓冲罐（3)有一个或多个富氧气体收集口，其富氧气体收集口的数量与变压吸附制氮装置 (1)的数量相同；所述富氧回收低压缓冲罐（3)的富氧气体出口与富氧气体压缩机（6)或射 流泵（9)的进口端相连通；所述空气过滤器（4)内部装有过滤装置，过滤装置的一端与气动 薄膜切断阀（5)相通连；所述气动薄膜切断阀（5)远离空气过滤器（4)的一端与富氧回收 低压缓冲罐（3)与富氧气体压缩机（6)之间的连通管或富氧回收低压缓冲罐（3)与射流泵 (9)之间的连通管相连通；所述富氧气体压缩机（6)或射流泵（9)的出口与富氧产品气体的 使用端管道相连通。
2. 根据权利要求1所述的一种适用于一套或多套PSA制氮装置附产富氧的回收装置， 其特征在于，所述吸附塔内装填有吸附剂。
3. 根据权利要求1所述的一种适用于一套或多套PSA制氮装置附产富氧的回收装置， 其特征在于，所述气动薄膜切断阀（5)与富氧回收低压缓冲罐（3)的出口处连通。
4. 根据权利要求1所述的一种适用于一套或多套PSA制氮装置附产富氧的回收装置， 其特征在于，所述富氧气体压缩机（6)或射流泵（9)均与富氧回收低压缓冲罐（3)的出口处 连通。
5. 根据权利要求1至4中任意一项所述的一种适用于一套或多套PSA制氮装置附产富 氧的回收装置，其特征在于，所述富氧回收低压缓冲罐（3)设置有防负压控制装置。
【文档编号】C01B21/02GK203833611SQ201420278141
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2014年5月28日
【发明者】沈强, 孟翰武, 刘瑞强, 蔡荣荣 申请人:西梅卡亚洲气体系统成都有限公司