一种均压调节控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种均压调节控制系统，属于工业气体PSA分离提纯技术领域。包括吸附塔；包括原料气进气管，通过第一程控阀与吸附塔底部相连；包括排气管，通过第二程控阀与吸附塔底部相连；包括产品气出料管，通过均压过渡管与吸附塔顶部相连；包括第一均压管，通过第三程控阀与均压过渡管相连；包括第二均压管，通过第五程控阀与均压过渡管相连；包括吹扫管，通过第四程控阀与均压过渡管相连；所述的第二均压管和吹扫管之间设有顺放罐。通过多个吸附塔及系统的压力调节阀和压力变送器的自适应调节，精确匹配控制压力和时间的平衡，各种浓度和压力的气体进行纯化、富集处理。富集处理。富集处理。

【技术实现步骤摘要】
一种均压调节控制系统


[0001]本技术适用于工业气体PSA分离提纯设备
，是一种可以精确控制变压吸附均压、顺放和冲洗过程的方法。

技术介绍

[0002]变压吸附(Pressure Swing Adsorption)气体分离与提纯技术是大型化工工业的一种生产工艺和独立的单元操作过程，该工艺过程简单、操作稳定、流程短，即使对于含多种杂质的混合气，往往也可将杂质一次脱除而得到高纯度产品。因而近几十年来发展非常迅速，已广泛应用于各种含氢气体的提纯，混合气体中一氧化碳、二氧化碳、氧气、氮气、氩气和烃类的制取、各种气体的无热干燥等。而其中变压吸附制取纯氢技术的发展尤其令人瞩目，近几年燃料氢气的纯化制取使PSA的应用又上了一个新台阶。
[0003]变压吸附一般分为均压降压、顺放、逆放、冲洗(或抽真空)等步骤，在现场的开车调试中发现，装置均压速度以及压力均平的时间不可控，降压速度太快或太慢均会影响再生的效果。逆放降压速度太快会造成解吸气压力波动和噪音大，吸附剂粉化沸腾，而逆放速度太慢会影响再生的时间。终充升压的过程，升压速度严禁过快，否则将影响产品气和吸附压力的稳定。本文使用了一种可以稳定调节控制均压速度和时间的工艺方式，可以有效提高开车调试速度，精确控制变压吸附、均压、顺放、冲洗过程的时间。

技术实现思路

[0004]本技术专利技术了一种固定床的PSA装置系统，可以精确控制变压吸附、均压、顺放和冲洗过程的系统。
[0005]为了达到上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0006]一种均压调节控制系统，包括吸附塔；包括原料气进气管，通过第一程控阀与吸附塔底部相连；包括排气管，通过第二程控阀与吸附塔底部相连；包括产品气出料管，通过均压过渡管与吸附塔顶部相连；包括第一均压管，通过第三程控阀与均压过渡管相连；包括第二均压管，通过第五程控阀与均压过渡管相连；包括吹扫管，通过第四程控阀与均压过渡管相连；所述的第二均压管和吹扫管之间设有顺放罐。
[0007]进一步的，均压过渡管上设有吸附塔压力变送器。
[0008]进一步的，均压过渡管上设有进料阀和产品阀。
[0009]进一步的，产品气出料管和第一均压管通过管路相连接，该连接的管路上设有终升阀。
[0010]进一步的，顺放罐上设有VA压力变送器。
[0011]进一步的，吸附塔至少设有2个，吸附塔之间并联连接。各吸附塔底部均与原料气进气管和排气管相连。各吸附塔顶部均与产品气出料管、第一均压管、第二均压管、吹扫管相连。
[0012]进一步的，吸附塔内设有吸附剂。吸附剂为分子筛或硅胶或活性氧化铝，并通过固
定床固定在吸附塔内。
[0013]本技术的技术效果是：
[0014]1，本系统可以用于各种浓度和压力的气体进行纯化、富集处理，利用压力调节阀和压力变送器的自适应调节，精确匹配控制各个步骤的压力和时间的平衡。
[0015]2，根据原料中杂质的种类和数量，调整吸附剂的类型，如吸附剂可用分子筛、硅胶、活性氧化铝等。
[0016]3，结构紧凑。冲洗步骤和逆放步骤共用排气管和排气管与塔之间的程控阀，节省了装置的成本，节省使用空间。
[0017]4.产品阀的止回功能有效防止了气体在均压过渡管中残留，使气体根据工艺流程由吸附塔向产品气出料管单向流动。
附图说明
[0018]图1为本技术系统的组成示意图。
[0019]图中：1.原料气进气管，2.产品气出料管,3.第一均压管，4.第二均压管，5.吹扫管，6.吸附塔压力变送器，7.终升阀，8.产品阀，9.第三程控阀,10.VA压力变送器，11.吸附塔A，12.吸附塔B，13.吸附塔C，14.吸附塔D，15.吸附塔E，16.吸附塔F，17.顺放罐(顺放气缓冲罐)，18.进料阀，19.第二程控阀，20均压过渡管，21.第四程控阀，22/23/24/25/26，压力调节阀，27.排气管，28.第一程控阀，29.第五程控阀。
具体实施方式
[0020]由附图1可知，本技术均压调节控制系统，包括吸附塔；包括原料气进气管1，通过第一程控阀28与吸附塔底部相连；包括排气管27，通过第二程控阀19与吸附塔底部相连；包括产品气出料管2，通过均压过渡管20与吸附塔顶部相连；包括第一均压管3，通过第三程控阀9与均压过渡管20相连；包括第二均压管4，通过第五程控阀29与均压过渡管20相连；包括吹扫管5，通过第四程控阀21与均压过渡管20相连；所述的第二均压管4和吹扫管5之间设有顺放罐17，顺放罐17上设有VA压力变送器10。
[0021]本技术的均压过渡管20上设有吸附塔压力变送器6、进料阀18和产品阀8。产品气出料管2和第一均压管3通过管路相连接，该连接的管路上设有终升阀7。
[0022]本技术系统设计适用于原料气压力范围为0.3MPAG以上。吸附塔数量在至少在两塔以上，本实施例设有吸附塔A11、吸附塔B12、吸附塔C13、吸附塔D14、吸附塔E15、吸附塔F16六个，各吸附塔之间并联连接。各吸附塔底部均与原料气进气管1和排气管27相连。各吸附塔顶部均与产品气出料管2、第一均压管3、第二均压管4、吹扫管5相连。吸附塔内装有能选择吸附特定杂质组分的吸附剂。吸附剂为分子筛或硅胶或活性氧化铝，并通过固定床固定在吸附塔内。
[0023]作为具体实施例，本技术包括6塔3均压的变压吸附过程，包含11个步骤，时序说明见表1，每台吸附塔循环周期一次经过变压吸附A、一次均压降压、二次均压降压、三次均压降压、顺放、逆放、冲洗、三次均压升压、二次均压升压、一次均压升压，终升压。
[0024]表1：六塔3次均压PSA时序
[0025][0026]以下以图1和表1的A吸附塔为例，叙述系统各工艺步序运行：
[0027]工业氢气经过原料气进气管1进入吸附塔，经过固定床吸附剂的吸附，除去工业氢气中的少量杂质，产品气通过产品气出料管2排出系统，吸附完成。吸附剂通过降压的方式再生。
[0028](1)变压吸附A
[0029]原料气从吸附塔底部送入，除H2以外其它各种杂质组分被吸附下来，未被吸附的H2则作为产品气从塔顶排出。当吸附塔中的杂质组分的传质区前沿到达吸附塔的预定位置后，关闭吸附塔的原料气进口阀门和吸附尾气出口阀门，吸附塔停止吸附步骤，开始转入再生过程。
[0030]具体操作是：开启安装于原料气进料管1与吸附塔A11之间的第一程控阀28、产品气出料管2与吸附塔A11之间的产品阀8和进料阀18。产品气从原料气进料管1从底部进入吸附塔A11，依次经过吸附塔A11出口的均压过渡管20、进料阀18、产品阀8、产品气出料管2排出产品气，气体进料压力大于0.3MPaG，进料阀18的开度根据程序设定执行。
[0031]结束吸附步骤后，将吸附塔依次与处于低压的吸附塔连通，将该塔死空间内的有用组份回收。
[0032](2)一次均压降压(E1D)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种均压调节控制系统，其特征是：包括吸附塔；包括原料气进气管，通过第一程控阀与吸附塔底部相连；包括排气管，通过第二程控阀与吸附塔底部相连；包括产品气出料管，通过均压过渡管与吸附塔顶部相连；包括第一均压管，通过第三程控阀与均压过渡管相连；包括第二均压管，通过第五程控阀与均压过渡管相连；包括吹扫管，通过第四程控阀与均压过渡管相连；所述的第二均压管和吹扫管之间设有顺放罐。2.根据权利要求1所述的均压调节控制系统，其特征是：均压过渡管上设有吸附塔压力变送器（6）。3.根据权利要求1所述的均压调节控制系统，其特征是：均压过渡管（20）上设有进料阀（18）和产品阀（8）。4.根据权利要求1所述的均压调节控制系统，其特征是：产品气出料管（2）和第一均压管（...

【专利技术属性】
技术研发人员：王广清，李世刚，苗磊，
申请(专利权)人：北京佳安氢源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：