[发明专利]一种转轮空分纯化装置及方法

权利要求书

1.一种转轮空分纯化装置，包括依次连接的空气过滤器(1)、空气压缩机(2)、空气预冷塔(3)、空气纯化装置(4)和空气增压机(5)，其特征在于：所述空气纯化装置(4)包括相间隔的空气管道、再生热风管道和再生冷风管道，还包括转轮型吸附器(6)以及与转轮型吸附器(6)连接并控制其旋转的转动电机(7)，所述转轮型吸附器(6)将空气管道、再生热风管道和再生冷风管道分为上下两部分，同时空气管道、再生热风管道和再生冷风管道将转轮型吸附器(6)分别分为吸附区(14)、再生加热区(15)和再生冷却区(16)，所述吸附区(14)、再生加热区(15)和再生冷却区(16)中均匀布置有多个仓格板(17)，所述仓格板(17)间装有吸附剂(18)；所述空气管道的下部分为和空气预冷塔(3)连接的空气入口管道(8)，上部分为和空气增压机(5)连接的空气出口管道(9)，所述再生热风管道的上部分为再生热风入口管道(10)，下部分为再生热风出口管道(11)，所述再生冷风管道的上部分为再生冷风入口管道(12)，下部分为再生冷风出口管道(13)。

2.根据权利要求1所述的一种转轮空分纯化装置，其特征在于：所述转轮型吸附器(6)为单层或双层结构。

3.根据权利要求2所述的一种转轮空分纯化装置，其特征在于：对于大型空分纯化系统，所述转轮型吸附器(6)为双层结构，下层设置活性氧化铝；上层设置分子筛。

4.根据权利要求1所述的一种转轮空分纯化装置，其特征在于：所述吸附区(14)、再生加热区(15)和再生冷却区(16)的面积为2:1:1。

5.根据权利要求1所述的一种转轮空分纯化装置，其特征在于：所述空气管道、再生热风管道和再生冷风管道与转轮型吸附器(6)间采用旋转机械密封。

6.根据权利要求5所述的一种转轮空分纯化装置，其特征在于：所述旋转机械密封采用柔性接触式密封、双密封或刷式密封。

7.根据权利要求1所述的一种转轮空分纯化装置，其特征在于：所述空气过滤器(1)为自洁式空气过滤器。

8.采用权利要求1所述装置进行空分纯化的方法，其特征在于：空气经空气过滤器(1)过滤并经空气压缩机(2)增压后，自下而上穿过空气预冷塔(3)，从空气入口管道(8)进入吸附区(14)，先由活性氧化铝吸附水分，再由分子筛吸附二氧化碳、乙炔杂质，空气中的二氧化碳、碳水化合物及水蒸汽被吸附从而变为纯净的空气，纯净的空气通过空气出口管道(9)进入空气增压机(5)；与此同时，转轮型吸附器(6)在转动电机(7)的带动下以缓慢的速度不停转动，当吸收二氧化碳、碳水化合物及水蒸汽的吸附剂(18)随转轮型吸附器(6)转动到再生加热区(15)时，自再生热风入口管道(10)来的热风会对吸附剂(18)进行加温解吸，从而将吸附剂(18)吸附的杂质带走，通过再生热风出口管道(11)排出；脱吸后的吸附剂(18)随转轮型吸附器(6)转动到再生冷却区(16)，自再生冷风入口管道(12)来的冷风会对其进行冷吹，从而将吸附剂(18)冷却下来；冷却风则穿过吸附剂(18)通过再生冷风出口管道(13)排出，吸附器(18)完成一个吸附与再生周期。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述转轮型吸附器(6)在转动电机(7)的带动下以0.2πrad/h～0.25πrad/h的角速度顺时针匀速转动，转动周期为8h～10h。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述热风成分为高温干燥的氮气、氧气和氩气中的一种或多种混合气，温度在150℃至200℃之间；所述冷风成分为常温干燥的氮气、氧气和氩气中的一种或多种混合气，温度在10℃至20℃之间。