[发明专利]一种稳压运行的真空变压吸附系统及其工艺

说明书

本发明公开了一种稳压运行的真空变压吸附系统及其控制工艺，包括吸附塔、风机和真空泵，吸附塔为三组，每组由两个吸附塔组成，每一吸附塔按吸附、一次均压降、二次均压降、真空解析、二次均压升、一次均压升、进料的运行模式进行循环。本发明为六塔流程，通过自身流程的优化控制，在吸附和真空解析流程中采用二次均压，较现有2塔至5塔流程，由于均压次数多一次，因此波动范围减小，解决了系统本身的压力波动问题，可用于解决风机出口压力波动以及真空泵的压力波动问题，使系统平稳运行。

技术领域

本发明是一种稳压运行的真空变压吸附系统及其控制工艺，具体涉及能通过工艺流程控制克服系统本身压力波动的真空变压吸附系统及其控制工艺，属于变压吸附领域。

背景技术

真空变压吸附（VPSA）是现有常用的一种分离或提纯气体混合物的工艺，其基本原理是利用吸附剂对气体吸附的选择性，在一定压力下，将一定组分的气体混合物与吸附剂接触，吸附剂对混合气体进行吸附提纯，排出被提纯的气体，吸附结束后再在真空下进行解析，以使被吸附的组分从对应的吸附剂中解析出来，吸附剂得以再生利用。

现有的VPSA制氧系统多采用2至5塔流程，压力波动大，不利于风机等设备的稳定运行。为解决系统存在的压力对风机设备等造成的影响，现有专利文献CN108939820A（一种真空变压吸附制氧系统及方法，2018.12.07）提供了一种能使速率式风机出口流量压力和速率式真空泵进口流量压力均保持恒定的控制方法，可将系统运行带来的压力波动问题，通过工况调节的方式使进口压力和出气压力保持稳定，以便于吸附操作和氧气产品的消耗。但该控制方法仅仅是通过外部条件来克服系统流程波动对风机造成的影响，并未解决流程本身的波动问题。

发明内容

本发明旨在解决真空变压吸附系统的流程波动问题，提供了一种稳压运行的真空变压吸附系统，系统为六塔流程，较现有2塔至5塔流程，由于均压次数多一次，因此波动范围减小，可用于解决风机出口压力波动以及真空泵的压力波动问题。

本发明的另一目的在于提供一种稳压运行的真空变压吸附系统的控制工艺，通过自身流程的优化控制，在吸附和真空解析流程中利用二次均压，解决了系统本身的压力波动问题，使系统平稳运行。

本发明通过下述技术方案实现：一种稳压运行的真空变压吸附系统，包括吸附塔、风机和真空泵，吸附塔为三组，每组由两个吸附塔组成，

在当前运行阶段内，其中一吸附塔组内的两吸附塔的进气端连通风机，出气端连通成品罐，进行吸附；另一吸附塔组内的两吸附塔顶部连通，分别进行一次均压升和一次均压降；剩余一吸附塔组内的两吸附塔的入口端连通真空泵，进行解析，

与当前运行阶段相邻的下一运行阶段内，其中一吸附塔组内的两吸附塔的进气端连通风机，出气端连通成品罐，进行吸附；另一吸附塔组内的两吸附塔的进口端连通真空泵，分别进行二次均压升和二次均压降；剩余一吸附塔组内的一吸附塔的入口端连通真空泵，进行解析，另一吸附塔的进气端连通风机，实现进料，

所述吸附塔按吸附、一次均压降、二次均压降、真空解析、二次均压升、一次均压升、进料的运行模式进行循环。

所述真空泵包括低真空泵和高真空泵，低真空泵的工作压力小于高真空泵的工作压力，至少在连续的两个运行阶段内，使吸附塔在进行二次均压降及其随后的真空解析时均使用低真空泵，其余真空解析时使用高真空泵。

所述低真空泵和高真空泵分别通过真空缓冲罐连通吸附塔的入口端，于真空缓冲罐与吸附塔的入口端均设置有控制阀。

所述每一吸附塔入口端与风机、每一吸附塔入口端与真空泵、每一吸附塔出口端与成品罐之间，以及每一吸附塔出口端之间，均设置有控制阀。

位于每一吸附塔入口端与真空泵之间的控制阀为调节阀。

所述控制阀为调节阀。