本实用新型涉及气体分离技术领域，尤其涉及一种减小终充脉动的装置。
背景技术：
变压吸附工艺是在六十年代世界能源危机的情况下，由美国联合碳化物公司开发成功并投入工业运用。国内对气体分离(PSA Pressure Swing Adsorption)工艺进行开发应用始于七十年代，西南化工研究设计院率先从事变压吸附技术分离气体混合物的研究工作。
以6-2-3型变压吸附流程为例，传统的PSA变压吸附装置进行包括以下的连续循环的工艺步骤：吸附、一级均压降、二级均压降、顺放、三级均压降、逆放、冲洗、三级均压升、二级均压升、隔离、一级均压升、终充等。终充阶段，采用产品管网气对吸附塔进行充压，直至达到平衡。但此方式由于消耗管网中的产品气，会造成产品气管压力的脉动。特别是在刚进入终充阶段时，由于此时产品气管压力与终充的吸附塔压力差值达到最大，使产品气管网压力急剧下降，而导致产品气管压力的脉动。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提出一种减小终充脉动的装置，能够解决现有技术中变压吸附系统在终充阶段，由于消耗产品管道内的产品气而导致产品气管内的压力的脉动的技术问题。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种减小终充脉动的装置，包括分别连通于变压吸附组件和产品气柜的缓冲脉动单元；
所述变压吸附组件包括产品气管和终充管道，且所述产品气管与所述终充管道连通后共同与所述产品气柜连接；
所述缓冲脉动单元设置于所述终充管道上；
所述缓冲脉动单元包括终充气缓冲罐及控制所述终充气缓冲罐分别与所述产品气管和变压吸附组件导通和关闭的控制阀。
进一步的，所述控制阀包括第一截止阀和第二截止阀；
所述第一截止阀的一端和第二截止阀的一端分别连接于所述终充气缓冲罐的两端；
所述第一截止阀的另一端连接于所述产品气管。
进一步的，所述终充管道设置有连接于所述第二截止阀的另一端的第一终充程控阀。
进一步的，还包括与所述缓冲脉动单元并联的旁路单元，所述旁路单元的一端连接于产品气管，另一端连接于终充管道并位于所述第二截止阀的另一端与所述第一终充程控阀之间。
进一步的，所述旁路单元设置有第三截止阀，所述第三截止阀的两端分别连接于所述产品气管和所述终充管道。
进一步的，所述变压吸附组件包括多个并联的变压吸附单元，所述产品气管连通所述旁路单元之后连通于所述变压吸附单元的一端。
进一步的，所述变压吸附单元包括吸附塔和支路气管；
所述吸附塔设置于所述支路气管；
所述产品气管连通所述旁路单元后连通于所述支路气管，所述支路气管上设有连接于所述产品气管与所述吸附塔之间的第三程控阀。
进一步的，所述第一终充程控阀的另一端与所述变压吸附单元之间连接有第二终充程控阀；
所述第二终充程控阀的另一端连接于所述支路气管,且所述第二终充程控阀的另一端连接于所述第三程控阀与所述吸附塔之间。
进一步的，所述产品气管设置有主程控阀，所述主程控阀位于所述第一截止阀与所述产品气柜之间。
进一步的，所述终充气缓冲罐设有安全阀。
有益效果：
本实用新型通过设置具有较大的体积空间的终充气缓冲罐，终充气缓冲罐内的压力与产品气管内的压力近乎相等，因此根据阿伏伽德罗定律，终充气缓冲罐能存储较多物质的量的产品气。进入终充阶段时，由于终充气缓冲罐具有的较大体积气体的缘故，根据阿伏伽德罗定律可知，终充时消耗的产品气所引起的压力下降是极小的，即使是终充初期压差大时也是如此。终充气缓冲罐的体积空间越大，压力降低越不明显，因而产品气管内的压力得到稳定，削弱了终充过程带来的产品气管压力脉动的影响，保证了变压吸附系统的稳定运行。解决了现有的变压吸附系统中由于终充带来的产品气管压力脉动的问题。
附图说明
图1是本实用新型提供的减小终充脉动装置接入变压吸附系统中的示意图。
1、变压吸附组件；11、产品气管；12、终充管道；121、第一终充程控阀；13、变压吸附单元；131、吸附塔；132、支路气管；133、第二终充程控阀；
2、产品气柜；3、缓冲脉动单元；31、终充气缓冲罐；32、第一截止阀；33、第二截止阀；4、旁路单元；41、第三截止阀；5、第三程控阀；6、主程控阀；7、第四截止阀。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
本实施例提供了一种减小终充脉动的装置，该减小终充脉动的装置设置于现有的6-2-3型变压吸附系统中，其中，6-2-3型变压吸附系统包括以下的连续循环的工艺步骤：吸附、一级均压降、二级均压降、顺放、三级均压降、逆放、冲洗、三级均压升、二级均压升、隔离、一级均压升及终充。
本实施例提供的减小终充脉动的装置应用于终充过程，如图1所示，该减小终充脉动的装置包括分别连通于变压吸附组件1和产品气柜2的缓冲脉动单元3；所述变压吸附组件1包括产品气管11和终充管道12，且所述产品气管11与所述终充管道12连通后共同与所述产品气柜2连接；所述缓冲脉动单元3设置于所述终充管道12上；所述缓冲脉动单元3包括终充气缓冲罐31及控制所述终充气缓冲罐31分别与所述产品气管11和变压吸附组件1导通和关闭的控制阀。其中，所述终充气缓冲罐31设有安全阀，所述安全阀用于防止所述终充气缓冲罐31过大，进而保护终充气缓冲罐31。
由于终充气缓冲罐31相比管道具有较大的体积空间，终充气缓冲罐31内的压力与产品气管11内的压力近乎相等，因此根据阿伏伽德罗定律，终充气缓冲罐31能存储较多物质的量的产品气。进入终充阶段时，由于终充气缓冲罐31具有的较大体积气体的缘故，根据阿伏伽德罗定律可知，终充时消耗的产品气所引起的压力下降是极小的，即使是终充初期压差大时也是如此。终充气缓冲罐31的体积空间越大，压力降低越不明显，因而产品气管11内的压力得到稳定，削弱了终充过程带来的产品气管11压力脉动的影响，保证了变压吸附系统的稳定运行。解决了现有的变压吸附系统中由于终充带来的产品气管11压力脉动的问题。
上述所述控制阀包括第一截止阀32和第二截止阀33；所述第一截止阀32的一端和第二截止阀33的一端分别连接于所述终充气缓冲罐31的两端；所述第一截止阀32的另一端连接于所述产品气管11；所述终充管道12设置有连接于所述第二截止阀33的另一端的第一终充程控阀121。所述第一终充程控阀121与控制器电连接，所述控制器能够控制所述第一终充程控阀121在设定时间内的启闭，以实现对终充阶段的产品气的实时控制，进一步保证了产品气管11的稳定性。
本实施例提供的减小终充脉动的装置还包括与所述缓冲脉动单元3并联的旁路单元4，所述旁路单元4的一端连接于产品气管11，另一端连接于终充管道12并位于所述第二截止阀33的另一端与所述第一终充程控阀121之间。具体的，所述旁路单元4设置有第三截止阀41，通过所述第三截止阀41控制旁路单元4的通断。本实施例提供的旁路单元4作为备用，当缓冲脉动单元3由于故障检修，需要临时将终充气缓冲罐31切出变压吸附系统时，关闭第一截止阀32和第二截止阀33，开启第三截止阀41，此时终充气缓冲罐31停用，系统实现了向传统的变压吸附系统的切换。
变压吸附组件1包括多个并联的变压吸附单元13，所述产品气管11连通所述旁路单元4之后连通于所述变压吸附单元13的一端。所述变压吸附单元13包括吸附塔131和支路气管132；所述吸附塔131设置于所述支路气管132上；所述产品气管11连通所述旁路单元4后连通于所述支路气管132，所述支路气管132上设有连接于所述产品气管11与所述吸附塔131之间的第三程控阀5。
所述第一终充程控阀121的另一端与所述变压吸附单元13之间连接有第二终充程控阀133；所述第二终充程控阀133的另一端连接于所述支路气管132,且所述第二终充程控阀133的另一端连接于所述第三程控阀5与所述吸附塔131之间。其中，所述第三程控阀5与控制器电连接，所述控制器控制第三程控阀5在特定阶段开启或关闭。
所述产品气管11设置有主程控阀6，所述主程控阀6位于所述第一截止阀32与所述产品气柜2之间，所述主程控阀6与控制器电连接，所述控制器控制所述主程控阀6的开启程度，使产品气管11内的压力稳定在设定值水平。其中，所述主程控阀6与所述产品气柜2之间设有第四截止阀7，所述第四截止阀7用于控制变压吸附系统的通断。
本实施例中的变压吸附单元的数量为六个，其对应的吸附塔131依次标记为吸附塔A、吸附塔B、吸附塔C、吸附塔D、吸附塔E和吸附塔F，并以吸附塔A的终充阶段的工作工程为例，进行如下说明：
由于终充的前一个步骤是一级均压升，而与一级均压升相对应的吸附塔131的状态是一级均压降，一级均压降的起点压力是吸附压力，因此一级均压升的终点压力必然小于吸附压力。即吸附塔A处于终充时的起点压力必然小于产品气管11内的压力。
当吸附塔A处于终充阶段时，除始终有两个吸附塔131处于吸附状态外，其余吸附塔131分别处于二级均压降、二级均压升、逆放阶段，或分别处于顺放、冲洗、隔离阶段。当吸附塔A处于终充阶段时，六个吸附塔131中，仅有吸附塔A的第二终充程控阀133处于开启状态且与终充管道12相连通。
需要指出的是，A塔处于终充阶段时，第一截止阀32、第二截止阀33，第四截止阀7处于常开状态，第三截止阀41处于常闭状态,及第三程控阀5处于关闭状态。
本实施例提供的减小终充脉动的装置在A塔处于终充阶段的工作过程为：
当A塔进入终充阶段时，第二终充程控阀133和第一终充程控阀121受程序控制开启，产品气由产品气管11通过第一截止阀32、终充气缓冲罐31、第二截止阀33、第一终充程控阀121、第二终充程控阀133进入吸附塔A。
当吸附塔A终充结束时，第一终充程控阀121处于关闭状态，但终充气缓冲罐31通过常开的第一截止阀32仍然与产品气管11相连通。这样，在任意时刻，终充气缓冲罐31始终保持与产品气管11的压力近乎相等，为下一次终充阶段作好准备。
注意，以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。