CN219002529U - 一种节能型变压吸附设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空气分离设备技术领域，尤其涉及一种节能型变压吸附设备，包括以管道依次相连接的空压机、空气储罐、吸附塔和储气罐，所述空气储罐与空压机之间设置有空气净化设备，所述空气储罐的进气端与空气净化设备的出气端相连通，所述空压机的出气端与空气净化设备的进气端相连通，所述空气储罐与吸附塔之间设置有用于对进入的空气进行除湿干燥的干燥设备，所述吸附塔还通过排气管道连通有尾气收集罐，所述尾气收集罐通过第一回流管道连通空气储罐，所述储气罐上设置有回流装置，所述储气罐一侧设置有出气管道，本设备把变压吸附排空的尾气，进行二次利用，节省了设备空气消耗，降低运行成本，并提高了能源利用率。

Description

一种节能型变压吸附设备

技术领域

本实用新型涉及空气分离设备技术领域，尤其涉及一种节能型变压吸附设备。

背景技术

近年来，随着工业生产中节能降耗的要求越来越严格以及人们环保意识的不断增强，变压吸附技术由于其工艺简单、高效节能的优点越来越受到重视。变压吸附是一种用于气体净化、分离与提纯的工业技术。它以压力变化为主要操作参数，利用吸附剂对气体组分进行选择性吸附；在加压条件下吸附特定气体组分，在减压条件下脱附被吸附的气体组分，实现不同气体组分的分离。变压吸附工业化可应用空分制备氧气和成品气。由于空气中含有一定量的水、油、二氧化碳等，而分子筛是变压吸附的核心部分，分子筛对水、油、二氧化碳等的吸附会降低分子筛对成品或者氧的吸附，所以必须在压缩空气进入氧成品分离装置之前除水、油、二氧化碳等杂质。

压缩空气的干燥设备一般有冷冻干燥设备、无热干燥设备、微热干燥设备、鼓风热干燥设备，无热干燥设备通过压力变化来达到干燥效果，由于空气中容纳水汽的能力与压力成反比，其干燥后一部分干燥再生空气，减压膨胀至大气压，这种压力使膨胀空气变得更加干燥，然后让它流过未接通气流的需要干燥的干燥层，即通过已吸附足够水汽的干燥塔，干燥的再生空气吸出干燥设备里的水分，将其带出干燥设备以达到除湿的目的，但是，此种设备耗能多，一般需要消耗15％左右的压缩空气，消耗空气太大，微热干燥设备是一种让少量干燥再生空气，经过加热器加热后，再吹过需要再生干燥剂层，产生的高温空气会吸出干燥剂里的水分，将其带出干燥设备，但是，一般需要消耗8％左右的再生气和一定的电耗，而且增加了加热器这个故障点，鼓风热式干燥设备通过鼓风机将普通空气吹过外置加热器产生的高温空气会吸出干燥剂里的水分，将其带出鼓风热式干燥设备。但是，一般消耗的再生气为3％左右，同样需要消耗电耗，增加了鼓风机和加热器两个故障点。

综上，现有的干燥设备耗能大，一般的变压吸附空分流程工艺在工作过程中，氧成品分离装置的尾气和干燥床层分子筛的再生气都被放空，浪费也较多，配套的无热再生装置必须单独用气再生，用气量大，能耗高，整个变压吸附空分设备的运行成本较高，而且一般的变压吸附空分设备复杂，影响推广使用。而被排空的气体具有以下性质：含氧量高、具有一定压力和干燥无水汽，所以说该气体有再次利用的价值。同时，现有的变压吸附设备在生产出不合格的气体时，会直接将其排放到空气中，使得之前的工作都白费了，造成资源的浪费，还会浪费大量时间，降低生产效率。

实用新型内容

针对现有技术中缺陷与不足的问题，本实用新型提出一种节能型变压吸附设备，本设备把变压吸附排空的尾气，进行二次利用，节省了设备空气消耗，降低运行成本，并提高了能源利用率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种节能型变压吸附设备，包括以管道依次相连接的空压机、空气储罐、吸附塔和储气罐，所述空气储罐与空压机之间设置有空气净化设备，所述空气储罐的进气端与空气净化设备的出气端相连通，所述空压机的出气端与空气净化设备的进气端相连通，所述空气储罐与吸附塔之间设置有用于对进入的空气进行除湿干燥的干燥设备，所述吸附塔还通过排气管道连通有尾气收集罐，所述尾气收集罐通过第一回流管道连通空气储罐，所述储气罐上设置有回流装置，所述储气罐一侧设置有出气管道。

进一步的，所述空气净化设备包括C级精密过滤器、T级精密过滤器、A级精密过滤器和H级精密过滤器，所述空压机向空气储罐方向通过管道依次连接C级精密过滤器、T级精密过滤器、A级精密过滤器和H级精密过滤器，所述C级精密过滤器的进气端与空压器出气端连通，所述H级精密过滤器出气端与空气储罐进气端连通。

进一步的，所述尾气收集罐上还设置有第二回流管道连通吸附塔，所述第二回流管道上设置有单向阀。

进一步的，所述排气管道与第一回流管道上均设置有单向阀。

进一步的，所述回流装置包括设置在储气罐一侧的气体浓度检测仪，所述储气罐顶部设置有第三回流管道，所述储气罐通过第三回流管道与吸附塔连通，所述第三回流管道上设置有单向阀。

进一步的，所述出气管道出口端设置有气体流量计，气体流量计的出气口处旁路设有排气管路，气体通过排气管路排放，在气体流量计的出气口处通过管道连接有比例控制阀。

进一步的，所述空气净化设备与空气储罐之间设置有缓冲罐。

进一步的，所述干燥设备为无热吸附式干燥机。

本实用新型具有如下有益效果：通过设置的空气储罐，能够利用其储存气体，可在吸附塔快速充压时，为其补充大量洁净的压缩空气，通过设置空气净化设备对进入的空气进行净化处理，除去空气中水、油、二氧化碳等杂质，防止这些杂质降低分子筛的过滤效果；通过设置的尾气收集罐对吸附塔排出的气体进行收集处理，然后进行二次利用，节省了设备空气消耗，降低运行成本；通过设置的回流装置，使得不合格的气体通过回流装置再次进入到吸附塔内再次进行提纯，不会造成资源的浪费，增强设备实用性，提高生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1-空压机、2-空气净化设备、21-C级精密过滤器、22-T级精密过滤器、23-A级精密过滤器、24-H级精密过滤器、3-缓冲罐、4-空气储罐、5-无热吸附式干燥机、6-吸附塔、7-储气罐、71-第三回流管道、8-气体浓度检测仪、9-出气管道、10-尾气收集罐、101-第二回流管道、102-第一回流管道、103-排气管道、11-气体流量计、12-比例控制阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

如图1所示，一种节能型变压吸附设备，包括以管道依次相连接的空压机1、空气储罐4、吸附塔6和储气罐7，所述空气储罐4与空压机1之间设置有空气净化设备2，所述空气储罐4的进气端与空气净化设备2的出气端相连通，所述空压机1的出气端与空气净化设备2的进气端相连通，所述空气储罐4与吸附塔6之间设置有用于对进入的空气进行除湿干燥的干燥设备，所述吸附塔6还通过排气管道103连通有尾气收集罐10，所述尾气收集罐10通过第一回流管道102连通空气储罐4，所述储气罐7上设置有回流装置，所述储气7罐一侧设置有出气管道9。

在本实施方案中，通过设置的空气储罐，能够利用其储存气体，可在吸附塔快速充压时，为其补充大量洁净的压缩空气，通过设置空气净化设备对进入的空气进行净化处理，除去空气中水、油、二氧化碳等杂质，防止这些杂质降低分子筛的过滤效果；通过设置的尾气收集罐对吸附塔排出的气体进行收集处理，然后进行二次利用，节省了设备空气消耗，降低运行成本；通过设置的回流装置，使得不合格的气体通过回流装置再次进入到吸附塔内再次进行提纯，不会造成资源的浪费，增强设备实用性，提高生产效率。

示例性的，所述空气净化设备包括C级精密过滤器21、T级精密过滤器22、A级精密过滤器23和H级精密过滤器24，所述空压机1向空气储罐4方向通过管道依次连接C级精密过滤器21、T级精密过滤器22、A级精密过滤器23和H级精密过滤器24，所述C级精密过滤器21的进气端与空压器1出气端连通，所述H级精密过滤器24出气端与空气储罐4进气端连通；C级精密过滤器可滤除大量液体及3微米以百上之固态颗粒，达到最低残留油份仅5ppm，T级精密过滤器可滤除小至1微米之液态及固体颗粒，达到最低残留油份仅0.5ppm，A级精密过滤器可滤除小至0.01微米之液态及固体颗粒，达到最低残留油份仅0.001ppm，H级精密过滤器能完全吸附碳氢化合物等气体异味以达到完全无味无臭之道高质量空气品质要求，如食品，药品，呼吸用空气等，通过精度不同的精密过滤器(又称作保安过滤器)，其筒体外壳一般采用不锈钢材质制造，内部采用PP熔喷、线烧、折叠、钛滤芯、活性碳滤芯等管状滤芯作为过滤元件，多次过滤空气，消除杂质，提高后续吸附质量。

示例性的，所述尾气收集罐上还设置有第二回流管道101连通吸附塔6，所述第二回流管道101上设置有单向阀，所述排气管道103与第一回流管道102上均设置有单向阀；吸附塔排出的尾气经排气管道排入尾气收集罐，当需要向空气储罐内补入气体时，可打开第一回流管道上的单向阀，单向向空气储罐内补入气体，再次利用，也可打开第二回流管道上的单向阀，关闭排气管道上的单向阀，向吸附塔内输入尾气，用于吹洗吸附塔内的分子筛，提高气体利用率，减少资源浪费。

示例性的，所述回流装置包括设置在储气罐7一侧的气体浓度检测仪8，所述储气罐7顶部设置有第三回流管道71，所述储气罐7通过第三回流管道71与吸附塔6连通，所述第三回流管道71上设置有单向阀；通过气体浓度检测仪检测储气罐内气体是否达到合格标准，检测不合格时，打开第三回流管道上的单向阀，将不合格的气体再次进入到吸附塔内再次进行提纯，不会造成资源的浪费，增强设备实用性，提高生产效率。

示例性的，所述出气管道出口端设置有气体流量计11，气体流量计11的出气口处旁路设有排气管路，气体通过排气管路排放，在气体流量计的出气口处通过管道连接有比例控制阀12；通过比例控制阀调整输出气体的流量，符合用气设备的需求，便于操作，同时设置的旁路排气管路便于大流量排放气体。

示例性的，所述空气净化设备2与空气储罐4之间设置有缓冲罐3；使得空压机产生的压缩空气进入到缓冲管内平稳气流，防止对后续设备产生冲击。

工作原理：本实用新型工作时，首先启动空压机，使空压机能够将空气压缩并输送到空气净化设备中对空气进行过滤净化，去除杂质，然后进入到缓冲罐内进行平稳空气减少冲击，接着进入到空气储罐内，进行储存，能够在吸附塔快速充压时，为其补充大量洁净的压缩空气，空气经由空气储罐进入到干燥设备内对空气进行干燥处理，去除空气中的水蒸气，接着气体会计入到吸附塔内在分子筛的作用下进行分离，得到的成品气体进入储气罐，其余的气体经由排气管道进入尾气收集罐，进行二次利用。

示例性的，所述干燥设备为无热吸附式干燥机；结构简单，维护方便。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例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的范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种节能型变压吸附设备，其特征在于：包括以管道依次相连接的空压机、空气储罐、吸附塔和储气罐，所述空气储罐与空压机之间设置有空气净化设备，所述空气储罐的进气端与空气净化设备的出气端相连通，所述空压机的出气端与空气净化设备的进气端相连通，所述空气储罐与吸附塔之间设置有用于对进入的空气进行除湿干燥的干燥设备，所述吸附塔还通过排气管道连通有尾气收集罐，所述尾气收集罐通过第一回流管道连通空气储罐，所述储气罐上设置有回流装置，所述储气罐一侧设置有出气管道。

2.根据权利要求1所述的一种节能型变压吸附设备，其特征在于：所述空气净化设备包括C级精密过滤器、T级精密过滤器、A级精密过滤器和H级精密过滤器，所述空压机向空气储罐方向通过管道依次连接C级精密过滤器、T级精密过滤器、A级精密过滤器和H级精密过滤器，所述C级精密过滤器的进气端与空压器出气端连通，所述H级精密过滤器出气端与空气储罐进气端连通。

3.根据权利要求1所述的一种节能型变压吸附设备，其特征在于：所述尾气收集罐上还设置有第二回流管道连通吸附塔，所述第二回流管道上设置有单向阀。

4.根据权利要求1所述的一种节能型变压吸附设备，其特征在于：所述排气管道与第一回流管道上均设置有单向阀。

5.根据权利要求1所述的一种节能型变压吸附设备，其特征在于：所述回流装置包括设置在储气罐一侧的气体浓度检测仪，所述储气罐顶部设置有第三回流管道，所述储气罐通过第三回流管道与吸附塔连通，所述第三回流管道上设置有单向阀。

6.根据权利要求1所述的一种节能型变压吸附设备，其特征在于：所述出气管道出口端设置有气体流量计，气体流量计的出气口处旁路设有排气管路，气体通过排气管路排放，在气体流量计的出气口处通过管道连接有比例控制阀。

7.根据权利要求1所述的一种节能型变压吸附设备，其特征在于：所述空气净化设备与空气储罐之间设置有缓冲罐。

8.根据权利要求1所述的一种节能型变压吸附设备，其特征在于：所述干燥设备为无热吸附式干燥机。

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