[发明专利]变压吸附制氮设备及其方法

权利要求书

1.一种变压吸附制氮设备，其特征在于包括底座（1）、左吸附塔（2）、左吸进气阀（3）、反吹阀（4）、右吸进气阀（5）、左换气阀（6）、右换气阀（7）、缓冲罐（8）、左吸出气阀（9）、上均压阀（10）、右吸出气阀（11）、空气过滤器（12）、空气罐（13）、压力阀（14）、右吸附塔（15）、右控制阀（16）、下均压阀（17）、左控制阀（18）；底座（1）上设有左吸附塔（2）、缓冲罐（8）、空气罐（13）、右吸附塔（15），空气罐（13）上设有空气过滤器（12）、压力阀（14），压力阀（14）与下均压阀（17）的一端相连，下均压阀（17）的另一端与左控制阀（18）的一端、右控制阀（16）的一端相连，左吸进气阀（3）一端与左控制阀（18）的另一端相连，右吸进气阀（5）一端与右控制阀（16）的另一端相连，反吹阀（4）的一端与左吸进气阀（3）另一端、右吸进气阀（5）的另一端相连，反吹阀（4）的另一端与左换气阀（6）一端、右换气阀（7）一端相连，左吸附塔（2）的进气口与左换气阀（6）的另一端相连，右吸附塔（15）的进气口与右换气阀（7）的另一端相连，左吸附塔（2）的出气口与左吸出气阀（9）一端相连，右吸附塔（15）的出气口与右吸出气阀（11）一端相连，上均压阀（10）一端与左吸出气阀（9）另一端、右吸出气阀（11）的另一端相连，上均压阀（10）的另一端与缓冲罐（8）的进气口相连。

2.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮设备，其特征在于所述的左吸附塔（2）与右吸附塔（15）内安装有碳分子筛。

3.一种使用如权利要求1所述设备的变压吸附制氮方法，其特征在于包括以下步骤：

1）将压强为0.8MPa压缩空气接入空气过滤器（12），开启空气罐（13）进气口开关，经过滤的压缩空气由此进入空气罐（13）；

2）调整压力阀（14）的压力值至0.6MPa，在0.6MPa吸附压力作用下，空气罐（13）中的压缩空气逐步通过压力阀（14）进入左吸附塔（2）与右吸附塔（15）；

3）左吸附塔（2）工作时，左控制阀（18）、左吸进气阀（3）和左吸出气阀（9）打开，压缩空气经左控制阀（18）和左吸进气阀（3）进入左吸附塔（2），塔中的压力升高至0.6MPa，空气中所含的二氧化碳、氧气被左吸附塔（2）中的高性能碳分子筛吸附，未吸附的氮气通过左吸出气阀（9）进入缓冲罐（8），持续时间为20秒；

4）当左吸附塔（2）吸附接近饱和时，左吸出气阀（9）关闭，上均压阀（10）和下均压阀（17）打开，左吸附塔（2）中的气体进入右吸附塔（15）使内部压强达到均衡，持续时间为3秒；

5）当左吸附塔（2）和右吸附塔（15）均压结束后，左控制阀（18）、左吸出气阀（5）、上均压阀（10）、下均压阀（17）和反吹阀（4）关闭，右控制阀（16）、右吸进气阀（5）和右吸出气阀（11）打开，压缩空气经右控制阀（16）和右吸进气阀（5）进入右吸附塔（15），空气中所含的二氧化碳、氧气被右吸附塔（15）中的碳分子筛吸附，未吸附的氮气其纯度控制在95%至99%之间，氮气通过右吸出气阀（11）进入缓冲罐（8），持续时间为20秒；

6）同时，左换气阀（6）和反吹阀（4）打开，左吸附塔（2）中解压释放氧气和二氧化碳到大气中，排放完毕后，再次进入均压过程，一直循环下去。