[发明专利]气体碳载纯化方法

说明书

本发明提供一种气体碳载纯化方法，先将含有预定量氧气的混合气体经换热器预热后通入燃烧塔内，使得混合气体中的氧气和燃烧塔内的碳载催化剂发生反应产生二氧化碳。反应后的混合气体的其中一部分重新返回至所述换热器内对通入换热器内的混合气体进行预热并被降温，这样可以增加燃烧塔入口的混合气体温度，从而降低燃烧塔内加热的功率。降温后的混合气体经过冷却器冷却后进入干燥塔进行干燥纯化。反应后的混合气体的另外一部分进入干燥塔以再生纯化干燥塔内的干燥剂后排出，这样可以省去干燥塔内的加热器，避免热能浪费，节约能耗，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及气体碳载纯化方法，尤其涉及一种可以节约能源和耗气量的氮气碳载纯化方法。

背景技术

气体碳载纯化设备的燃烧塔内装有碳载催化剂和加热器。工作时，含有预定量氧气的混合气体(氧气纯度一般小于3％)通过入口首先通入碳载纯化设备的板式换热器中进行预热，预热后混合气体进入燃烧塔，通过内置的加热器加热，燃烧塔内温度升到350℃，混合气体中的氧气和碳载催化剂中的碳发生反应并产生二氧化碳，从而除去混合气体中的氧气。反应之后，从燃烧塔出来的混合气体进入板式换热器，在板式换热器内，混合气体和入口的空气进行热交换，从而降低出口处的混合气体温度；降温之后的混合气体接着进入水冷却器并被冷却至常温。从水冷却器中出来之后的混合气体最终进入纯化干燥塔并被除去二氧化碳和水，从而到高纯气体。

但是上述的工艺过程存在以下弊端：第一，燃烧塔内的碳载催化剂反应消耗完了以后，燃烧塔内热的空气直接释放掉造成气体和热量的浪费。第二，从燃烧塔内出来的反应之后的混合气体通过板式换热器和水冷却器进行降温，这相当于反应之后的混合气体的热量被浪费了。所以，现有的碳载纯化设备一般能耗较高，耗气量很大。

发明内容

本发明的目的是提供一种气体碳载纯化方法，解决现有的碳载纯化设备造成热能浪费，能耗高，耗气量大的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种气体碳载纯化方法，包括以下步骤：

A、将含有预定量氧气的混合气体经换热器预热后通入燃烧塔内，使得混合气体中的氧气和燃烧塔内的碳载催化剂发生反应产生二氧化碳；

B、反应后的混合气体的其中一部分重新返回至所述换热器内对通入换热器内的混合气体进行预热并被降温，降温后的混合气体经过冷却器冷却后进入干燥塔进行干燥纯化；

C、反应后的混合气体的另外一部分进入干燥塔以再生纯化干燥塔内的干燥剂后排出。

根据本发明一实施例，在所述步骤A中，所述燃烧塔的数量大于或等于两个，所有的所述燃烧塔轮流切换工作，混合气体依次轮流进入燃烧塔内。

根据本发明一实施例，在所述步骤A中，在两个所述燃烧塔切换工作时，将其中一个反应结束的燃烧塔内部的高温混合气体释放到另一个待反应工作的燃烧塔内部。

根据本发明一实施例，所述干燥塔的数量大于或等于两个，在所述步骤C中，反应后的混合气体依次轮流进入干燥塔。

根据本发明一实施例，所述气体碳载纯化方法还包括以下步骤：

D、混合气体经过所述干燥塔纯化干燥后排出并进入粉尘过滤器，以除去气体中的粉尘。

根据本发明一实施例，所述气体碳载纯化方法包括以下步骤：

E、获取部分经粉尘过滤后的气体进行纯度分析；

F、根据纯度分析结果将合格的气体通过一条管路排出，将不合格的气体通过另一管路排出。

根据本发明一实施例，在所述步骤E中，将气体通过一个减压过滤器后再通入气体纯度分析仪进行纯度分析。

根据本发明一实施例，在所述步骤F中，气体排出之前先通过出口调压阀进行调压。