三塔结构制氮机制造技术

结构合理、功效高的三塔结构制氮机，设有Ａ塔、Ｂ塔和Ｃ塔，Ａ塔底部并联有阀一、阀四和阀七，Ｂ塔底部并联有阀二、阀五和阀八，Ｃ塔底部并联有阀三、阀六和阀九；Ａ塔、Ｂ塔、Ｃ塔中部分别外连有阀十、阀十一、阀十二；Ａ塔顶部并联有阀十三和阀十六，Ｂ塔顶部并联有阀十四和阀十七，Ｃ塔顶部并联有阀十五和阀十八，阀十三、阀十四、阀十五另一端与管子五通连，阀十六、阀十七、阀十八另一端与管子六通连；Ａ塔、Ｂ塔、Ｃ塔顶部分别通连有单向阀一、单向阀二和单向阀三，单向阀一、单向阀二、单向阀三另一端与管子七通连；管子二具有空气进气口，管子三与管子四相互旁通。本发明专利技术适合作流量要求较大的制氧设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变压吸附制氮机。
技术介绍
随着PSA(Pressure Swing Absorb〈变压吸附>)技术的不断成熟，对于PSA制氮的 要求也越来越广泛。该领域目前多见两塔结构，而有些要求体积流量比较大的设备，一般都 做四塔结构，但这种四塔结构的设备，大多其实是两塔结构的两台设备的组合，它是将两进 气口合并为一根管道，又将两出气口合并为一个管道来实现，其原理与工作方式仍然与二 塔结构的相同。还有一个方面，如果大立方设备确实要用两塔来做，就有一个很不利之处， 即设备筒体长径比比较小，这样不利于分子筛使用效率。
技术实现思路
本专利技术要解决目前两塔结构制氮工艺产气能力较小以及四塔结构制氮工艺实际 产气效率较低且分子筛使用效率低的问题，为此提供本专利技术的一种三塔结构制氮机，这种 制氮机产气能力大，生产成本低。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案包括具有内置分子筛的工作塔，其特殊 之处是所述工作塔为A塔、B塔和C塔，A塔底部经接管并联有阀一、阀四和阀七，B塔底部 经接管并联有阀二、阀五和阀八，C塔底部经接管并联有阀三、阀六和阀九，阀一、阀二、阀 三另一端与管子一通连，阀四、阀五、阀六另一端与管子二通连，阀七、阀八、阀九另一端与 管子三通连；A塔、B塔、C塔中部分别经接管外连有阀十、阀十一、阀十二，阀十、阀十一、阀 十二另一端与管子四通连；A塔顶部经接管并联有阀十三和阀十六，B塔顶部经接管并联有 阀十四和阀十七，C塔顶部经接管并联有阀十五和阀十八，阀十三、阀十四、阀十五另一端与 管子五通连，阀十六、阀十七、阀十八另一端与设有出气口的管子六通连；A塔、B塔、C塔顶 部分别通连有单向阀一、单向阀二和单向阀三，单向阀一、单向阀二、单向阀三另一端与设 有再生气接口的管子七通连；所述管子二具有空气进气口，所述管子三与管子四相互旁通。所述管子七的再生气接口宜与所述管子六旁通，且管子七上连有阀。本专利技术宜设有消音器与所述管子一通连。本专利技术所述接管是指连接管子。本专利技术所述出气口是指产品气即氮气出口。本专利技术中的阀一、阀二、……、阀十八宜是电动或气动截止阀。本专利技术采用变压吸附原理，其工作方式为阶梯式三塔交替吸附-解吸；A塔、B塔 和C塔三塔中，两塔工作，一塔再生，在两塔变压吸附的基础上，根据分子的最佳吸附性能， 吸附时间不变，缩短再生时间来实现高效生产。本专利技术工作时，设定所述三塔的吸附时间均分别为合适的60秒，其基本流程是先A塔工作，过30秒后，B塔工作，再过30秒时，A塔切换到C塔，此时A塔工作 60秒，B塔工作30秒；再过30秒时，B塔切换到A塔，此时B塔工作60，C塔工作30秒，A塔再生30秒，如此循环工作，实现一塔解吸再生的同时其它两塔产气工作。本专利技术由于设有A塔、B塔和C塔，三塔交替切换时能实现一塔再生的同时其它两 塔工作，故能最大限度地缩短再生时间，提高生产效率，同时产生诸多有益之处，与已有技 术相比，本实有新型的优点为1、增大PSA变压吸附制氮设备的产气能力，比如，以前氮气纯度为99. 9%的产氮 设备，最大产量为1000Nm3/h，而采用3塔结构，则可以做到2000Nm3/h。2、至少可以节约1/4的成本，如果氮纯度99. 9%，产量1000Nm3/h的设备，采用三 塔比两塔至少节约1/4分子筛；而产量2000Nm3/h的设备，三塔结构比四塔结构至少节约一 个吸附筒体及所含分子筛，还可以节约两个气动阀门。3、选用三塔结构，由于是两个塔工作，一个塔再生，所以每个塔的容积要比两塔结 构每个塔的容积小一半，这样可以把吸附塔做的细一些、长一些，有利于分子筛的吸附效率。4、纯度都比较稳定，由于当分子筛的吸附达到接近饱和时，其吸附能力下降，如果 选用三塔结构，两塔阶梯式吸附，一塔接近饱和，另一塔还具有非常好的吸附能力，两塔纯 度均衡后，整体纯度将非常稳定。5、供气压力稳定，双塔结构在两塔切换过程中，这两个塔是在停止供气中切换，不 供气，将对工艺罐的压力产生较大的影响；而三塔结构，当两个塔切换时，还有一个塔在工 作产气，所以可以减弱对工艺罐压力的影响。附图说明图1是本专利技术结构原理图；图2是本专利技术结构示意图；图3是图2后视图；图4是图2左视图。图中标记为1管子一，2管子二，3管子三，4管子四，5管子五，6管子六，7管子七， 8阀，9消音器，Vl阀一，V2阀二，V3阀三，V4阀四，V5阀五，V6阀六，V7阀七，V8阀八，V9 阀九，VlO阀十，Vll阀^^一，V12阀十二，V13阀十三，V14阀十四，V15阀十五，V16阀十六， V17阀十七，V18阀十八，Zl单向阀一，Z2单向阀二，Z3单向阀三，a进气口，b出气口，d再 生气接口。具体实施例方式三塔结构制氮机，具有内置分子筛的工作塔，所述工作塔为A塔、B塔和C塔，A塔 底部经接管并联有阀一 VI、阀四V4和阀七V7，B塔底部经接管并联有阀二 V2、阀五V5和 阀八V8，C塔底部经接管并联有阀三V3、阀六V6和阀九V9，阀一、阀二、阀三另一端与管子 一 1通连，阀四、阀五、阀六另一端与管子二 2通连，阀七、阀八、阀九另一端与管子三3通 连;A塔、B塔、C塔中部分别经接管外连有阀十V10、阀十一 VII、阀十二 V12，阀十、阀十一、 阀十二另一端与管子四4通连，设有消音器9与所述管子一通连；A塔顶部经接管并联有阀 十三V13和阀十六V16，B塔顶部经接管并联有阀十四V14和阀十七V17，C塔顶部经接管并 联有阀十五V15和阀十八V18，阀十三、阀十四、阀十五另一端与管子五5通连，阀十六、阀十七、阀十八另一端与设有出气口 b的管子六6通连；A塔、B塔、C塔顶部分别通连有单向 阀一 Z1、单向阀二 Z2和单向阀三Z3，单向阀一、单向阀二、单向阀三另一端与设有再生气接 口 d的管子七7通连，管子七的再生气接口与所述管子六旁通，管子七上连有阀8 ；所述管 子二 2具有空气进气口 a，所述管子三3与管子四4相互旁通。本专利技术的工作流程为参见图1，打开阀四V4、阀十六V16，A塔工作；过30秒时打开阀五V5、阀十七V17， B塔工作；再过30秒时，A塔切换到C塔，切换流程为打开阀十三V13、阀十五V15，同时关阀四V4、阀十六V16进行顶部均压；接下来再 打开阀十VlO、阀九V9进行中底均压；均压完毕后，关阀九V9、阀十VlO、阀十三V13、阀十五 V15，打开阀六V6、阀十八V18，C塔开始工作，同时打开阀一 VI，A塔开始再生，再生气通过 再生阀由单向阀一 Zl进入A塔；这就是一个切换过程。从B塔到A塔，从C塔到B塔的与 这个切换流程一样。权利要求三塔结构制氮机，具有内置分子筛的工作塔，其特征是所述工作塔为A塔、B塔和C塔，A塔底部经接管并联有阀一(V1)、阀四(V4)和阀七(V7)，B塔底部经接管并联有阀二(V2)、阀五(V5)和阀八(V8)，C塔底部经接管并联有阀三(V3)、阀六(V6)和阀九(V9)，阀一、阀二、阀三另一端与管子一(1)通连，阀四、阀五、阀六另一端与管子二(2)通连，阀七、阀八、阀九另一端与管子三(3)通连；A塔、B塔、C塔中部分别经接管外连有阀十(V10)、阀十一(V11)、阀十二(V12)，阀十、阀十一、阀十二另一端与管子四(4)通连；A塔顶部经接本文档来自技高网...

【技术保护点】
三塔结构制氮机，具有内置分子筛的工作塔，其特征是所述工作塔为Ａ塔、Ｂ塔和Ｃ塔，Ａ塔底部经接管并联有阀一（Ｖ１）、阀四（Ｖ４）和阀七（Ｖ７），Ｂ塔底部经接管并联有阀二（Ｖ２）、阀五（Ｖ５）和阀八（Ｖ８），Ｃ塔底部经接管并联有阀三（Ｖ３）、阀六（Ｖ６）和阀九（Ｖ９），阀一、阀二、阀三另一端与管子一（１）通连，阀四、阀五、阀六另一端与管子二（２）通连，阀七、阀八、阀九另一端与管子三（３）通连；Ａ塔、Ｂ塔、Ｃ塔中部分别经接管外连有阀十（Ｖ１０）、阀十一（Ｖ１１）、阀十二（Ｖ１２），阀十、阀十一、阀十二另一端与管子四（４）通连；Ａ塔顶部经接管并联有阀十三（Ｖ１３）和阀十六（Ｖ１６），Ｂ塔顶部经接管并联有阀十四（Ｖ１４）和阀十七（Ｖ１７），Ｃ塔顶部经接管并联有阀十五（Ｖ１５）和阀十八（Ｖ１８），阀十三、阀十四、阀十五另一端与管子五（５）通连，阀十六、阀十七、阀十八另一端与设有出气口（ｂ）的管子六（６）通连；Ａ塔、Ｂ塔、Ｃ塔顶部分别通连有单向阀一（Ｚ１）、单向阀二（Ｚ２）和单向阀三（Ｚ３），单向阀一、单向阀二、单向阀三另一端与设有再生气接口（ｄ）的管子七（７）通连；所述管子二（２）具有空气进气口（ａ），所述管子三（３）与管子四（４）相互旁通。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵冲，赵国大，吴永刚，
申请(专利权)人：杭州盛大高科技机电有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]