[实用新型]一种同时制取氮氧气体的变压吸附系统

说明书

技术领域

本实用新型是一种同时制取氮氧气体的变压吸附系统，具体涉及利用变压吸附实现同时制取氮氧气体的工艺系统，属于气体制备技术领域。

背景技术

变压吸附工艺是以空气为原料，利用高效能、高选择的固体吸附剂对空气中氮、氧不同的吸附性能，在常温下变压吸附制取氮气的过程。加压时，吸附剂对氧优先吸附，而氮则被富集成高纯度气体，这一过程称之为吸附；降低压力使吸附剂解除对氧的吸附，这一过程称为再生。现有技术中，变压吸附通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解压再生，即可可实现空气中氮氧的连续分离。例如：

现有专利文献CN1730383A（变压吸附连续制氧方法，2006.2.8）公开了一种以空气为原料变压吸附连续制氧，并同时获得氮气的方法，采用至少三个装填有吸附剂的吸附塔组成变压吸附系统，原料空气首先进入吸附塔A，空气中的水分和氮被吸附并产生富氧气（吸附步骤1），所产生的富氧气进入吸附塔B再次吸附富氧气中的氮获得产品氧气（吸附步骤2），之后系统自动切换到吸附步骤2，吸附步骤2完成后，自动切换到进入均压降步骤，经解吸后进入均压升步骤后，再进入吸附步骤1，在最高次吸附步骤完成进入均压步骤时原料空气进入处于次高次吸附步骤的吸附塔，以使原料空气的输入和产品氧气的输出保持连续，照此循环连续运行得到产品氧气和氮气。

现有专利文献CN206033226U（一种新型高纯制氧制氮两用装置，2017.03.22）公开了分别由吸附塔A、吸附塔B、过滤器A组成的制氮系统和制氧系统，过滤器A通过氮气管分别与吸附塔A、B的顶部连接，所述吸附塔A、B的顶部之间、底部之间均通过均压管连接，进气口分别与吸附塔A、B的底部连接，排气口分别与吸附塔A、B的底部连接，制氮系统与制氧系统中吸附塔内使用的吸附剂不同，且制氮系统的排气口与制氧系统中的进气口连接。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种同时制取氮氧气体的变压吸附系统，该变压吸附系统利用吸附、解析原理，采用依次相连的制氧系统和氮气系统同时制备氧气和氮气，适用于制备高纯度富氧气体与质量指标满足99%以上的氮气，系统设置有排气阀，能实现系统同时控制氧气和氮气流量和浓度的目的，利于工业化生产。

本实用新型的另一目的在于还提供了一种同时制取氮氧气体的变压吸附系统，该变压吸附系统中制氧系统采用变压吸附装置，制氮系统采用除杂装置，可适用于制备高纯度富氧气体与质量指标满足90%以上的氮气。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种同时制取氮氧气体的变压吸附系统，包括制氧系统和制氮系统，所示制氧系统和制氮系统均为吸附塔和解析塔组成的变压吸附装置，制氧系统进气口连接大气，制氧系统排气口连接氧气储备装置，制氧系统解析气出口连接制氮系统进气口，制氮系统排气口连接氮气储备装置，在制氧系统解析气出口与制氮系统进气口之间设排气阀。

所述制氧系统为VPSA变压吸附装置或PSA变压吸附装置。

所述制氮系统为PSA变压吸附装置。

在所述制氮系统进气口处设进口阀。

所示制氧系统为吸附塔和解析塔组成的变压吸附装置，所述制氮系统为除杂装置，制氧系统进气口连接大气，制氧系统排气口连接氧气储备装置，制氧系统解析气出口连接除杂装置进气口，除杂装置排气口连接氮气储备装置，在制氧系统解析气出口与除杂装置进气口之间设排气阀。

所述制氧系统为VPSA变压吸附装置或PSA变压吸附装置。

在所述除杂装置进气口处设进口阀。

所述制氮系统还包括变压吸附制氮装置，所述变压吸附制氮装置设于制氧系统解析气出口与氮气储备装置之间且与除杂装置并联，在变压吸附制氮装置的并联支路上设阀门K2，在除杂装置的并联支路上设阀门K2。

在所述除杂装置排气口与变压吸附制氮装置之间设阀门K3，在所述除杂装置排气口与氮气储备装置之间设阀门K4。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型采用依次相连的制氧系统和制氮系统可同时制得氮氧系统，制氧系统采用变压吸附装置，通过常压吸附、真空解析可得到高纯度富氧气体，同时解析出纯度达到90%以上的氮气，根据所需氮气质量指标的要求选择制氮系统，或同样采用变压吸附装置，或采用除杂装置，可用于制备质量指标满足99%以上或90%以上的氮气，适用范围广。