一种新型分子筛纯化方法、系统及其设备与流程

本发明涉及分子筛纯化领域，尤其涉及一种新型分子筛纯化方法、系统及其设备。

背景技术：

1、新型分子筛纯化系统为空气分离工艺所设必要空气净化吸附设备，空气经空气冷却塔冷却后，然后进入切换使用的新型分子筛纯化器，空气穿过活性氧化铝及分子筛床层，将空气中的二氧化碳、碳氢化合物、残留的水蒸汽吸附于床层，得到净化空气进入下一工艺流程。

2、新型分子筛纯化器为两只切换使用，其中一只工作时，另一只再生，吸附器的循环周期约为4小时，定时自动切换，24小时切换6次。床层吸附饱和后，会经历“泄压—加热—冷吹—充压”四个阶段进行脱附再生，其中加热阶段为高温解吸阶段，需联锁启动电加热器，该阶段改造前单次加热时长约80min，设定加热温度160℃，则单套空分每24小时电加热器启动时间长达480min，两套空分同时运行，每24小时加热960min，消耗电量约1800kwh/次*6次*2套=21600kwh。

3、但是，在脱附再生过程中，其加热频次过高，且活性氧化铝吸附效率降低，且电加热会消耗大量的电量，并且在再生的过程中，充压和泄压的过程中，不便于对流速进行控制，流速过快，容易对分子筛吸附器的筛床造成损伤。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在在脱附再生过程中，其加热频次过高，且活性氧化铝吸附效率降低，且电加热会消耗大量的电量，并且在再生的过程中，充压和泄压的过程中，不便于对流速进行控制，流速过快，容易对分子筛吸附器的筛床造成损伤的缺点，而提出的一种新型分子筛纯化方法、系统及其设备。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

3、第一方面，一种新型分子筛纯化方法，该分子筛纯化方法包括正在工作的分子筛吸附器一、正在再生的分子筛吸附器二和与分子筛吸附器一和分子筛吸附器二均连通的电加热器，该分子筛纯化方法包括以下步骤：

4、泄压：分子筛吸附器二在工作周期结束时，将剩余在分子筛吸附器的容器内的空气排放出去；

5、预加热：将污氮气通过分子筛吸附器二，利用污氮气不饱和性将吸附剂内饱和水分及杂质大部分带出最终达到预脱附；

6、加热：使污氮气经电加热器加热至165℃至180℃，干燥的热污氮气在分子筛吸附器二入口处温度在150℃以上，自上而下通过分子筛吸附器二；

7、冷吹：使冷吹的污氮气不经过电加热器而旁通，冷吹用污氮气冷吹期内在分子筛吸附器二入口处温度与主换热器的温度相同，污氮气出分子筛吸附器二温度起初继续上升，待上升至100℃以上后就逐渐下降；

8、充压：使正在工作的分子筛吸附器一中的空气充入即将再生完毕的分子筛吸附器二中，直至再生的分子筛吸附器二的压力与工作的分子筛吸附器一的压力已经均衡，充压完成。

9、具体的，还包括以下步骤：

10、切换：再生完成后，在分子筛吸附器一再生完成而工作状态的分子筛吸附器二处于工作末期时，此时需要将再生好的分子筛吸附器二投入使用，将工作末期的分子筛吸附器一进行泄压，再生完成的分子筛吸附器二投入运行。

11、需要说明的是，所述泄压阶段的泄压时间大于等于8分钟。

12、需要说明的是，所述加热的时间为控制在80至90分钟。

13、需要说明的是，充压的阶段要缓慢，此步完成时间大于等于22分钟。

14、需要说明的是，此污氮气通过分子筛吸附器的阶段的时长110至120分钟之间。

15、进一步的，还包括

16、第一污氮进气阀，用于控制污氮气进入分子筛吸附器一；

17、第二污氮进气阀，用于控制污氮气进入分子筛吸附器二；

18、第一泄压阀，用于对分子筛吸附器一流通的管路气压进行泄压控制；

19、第二泄压阀，用于对分子筛吸附器二流通的管路气压进行泄压控制；

20、控制器，用于控制第一泄压阀和第二泄压阀的开关闭的时间；

21、计时器，用于对第一泄压阀和第二泄压阀的开关闭的过程进行计时；

22、气压传感器，用于对分子筛吸附器一或者分子筛吸附器二内的气压值进行检测；

23、其中，第一泄压阀和第二泄压阀均为蝶阀，控制器通过控制蝶阀的阀门翻转的速度，以实现对泄压时间的控制，并且通过计时器对泄压的时间进行计时，当分子筛吸附器二内的气压值小于或者等于8kpa时，控制器控制第二泄压阀进行关闭，进而实现对泄压时间的控制。

24、应用上述硬件实现分子筛吸附器二的纯化方法包括以下步骤：

25、控制器控制第二泄压阀开启的同时，控制计时器进行计时，以实现对第二泄压阀的开启过程及开启后泄压的时间进行计时；

26、控制器依据分子筛吸附器二内的气压小于或者等于8kpa时，控制第二泄压阀关闭，并且同时控制计时器停止计时，以实现对整个泄压的过程进行计时；

27、控制器根据计时器计算得到的时间进行判断，当时间小于8分钟时，说明泄压速度过快，气流会对分子筛吸附器二中的分子筛床造成损伤，在下次的泄压过程中，控制第二泄压阀的开启时间相对上一次进行指定时间的延长。

28、进一步的，还包括

29、充压阀，用于将使正在工作的分子筛吸附器一中的空气充入即将再生完毕的分子筛吸附器二；

30、控制器，还用于控制充压阀开关闭的时间和不同时间段的开启量；

31、计时器，还用于对充压阀的开关闭的过程进行计时；

32、其中，所述充压阀为蝶阀，所述控制器通过控制蝶阀的阀门翻转的速度，以实现对泄压时间的控制，并且通过计时器对泄压的时间进行计时，当气压传感器识别的气压，分子筛吸附器二内的气压当等于8kpa时，控制器控制充压阀进行关闭，进而实现对充压时间的控制；

33、应用上述硬件实现分子筛吸附器二的纯化方法包括以下步骤：

34、控制器控制充压阀开启的同时，控制计时器进行计时，以实现对充压阀的开启过程及开启后充压的时间进行计时；

35、控制器依据分子筛吸附器二内的气压等于8kpa时，控制充压阀关闭，并且同时控制计时器停止计时，以实现对整个充压的过程进行计时；

36、控制器根据计时器计算得到的时间进行判断，当时间小于22分钟时，说明充压速度过快，气流会对分子筛吸附器二中的分子筛床造成损伤，在下次的泄压过程中，控制第二泄压阀的开启时间相对上一次进行指定时间的延长。

37、第二方面，一种新型分子筛纯化系统，包括以下单元：

38、泄压单元，用于分子筛吸附器二在工作周期结束时，将剩余在容器内的空气排放出去；

39、预加热单元，用于将污氮气通过分子筛吸附器二，利用污氮气不饱和性将吸附剂内饱和水分及杂质大部分带出最终达到预脱附；

40、加热单元，用于使污氮气经电加热器加热至165℃至180℃，干燥的热污氮气在分子筛吸附器二入口处温度在150℃以上，自上而下通过分子筛吸附器二；

41、冷吹单元，用于使冷吹的污氮气不经过电加热器而旁通，冷吹用污氮气冷吹期内在分子筛吸附器二入口处温度与主换热器的温度相同，污氮气出分子筛吸附器二温度起初继续上升，待上升至100℃以上后就逐渐下降；

42、充压单元，使正在工作的分子筛吸附器一中的空气充入即将再生完毕的分子筛吸附器二中，直至再生的分子筛吸附器二的压力与工作的分子筛吸附器一的压力已经均衡，充压完成。

43、第三方面，一种电子设备，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如上述纯化方法中的步骤。

44、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

45、预加热阶段实质为提前简单脱附阶段，利用氮气不饱和性将水分脱附，然后再进行加热，可以有效延长周期并缩短电加热器启动时间，进而实现降低对能源的损耗。

46、控制器根据计时器计算得到的时间进行判断，当时间小于8分钟时，说明泄压速度过快，气流会对分子筛吸附器二中的分子筛床造成损伤，在下次的泄压过程中，控制第二泄压阀的开启时间相对上一次进行指定时间的延长，避免下次泄压时对分子筛吸附器二中的分子筛床造成进一步损伤，实现了自我调节的作用。

47、上次充压过程中计时器计算出的充压时间值与指定泄压时间的比较结果为充压时间小于22分钟，那么意味着充压速度过快，气流会对分子筛吸附器二中的分子筛床造成损伤，充压阀在下次的充压过程中，控制充压阀的开启时间相对上一次进行指定时间的延长，延长充压时间的过程中，可以通过对充压阀的开启时间进行自动调整，在下次的充压过程中，有利于避免气流过快对分子筛吸附器中的分子筛床造成损伤的情况发生。