[实用新型]一种高效的VPSA制氧系统

说明书

本发明提供了一种高效的VPSA制氧系统，包括鼓风机、真空泵、富氧罐、1个中间均压罐和至少3个吸附塔并联而成的吸附塔组，所述鼓风机和真空泵分别连接到各个吸附塔的底部，所述富氧罐与各个吸附塔的顶部连接；所述中间均压罐的顶部连接各个吸附塔的顶部，中间均压罐的底部连接各个吸附塔的底部，形成循环通路；各设备间的连接管道上均设置有程控阀。该系统设置中间均压罐与吸附塔的循环通路，完成吸附塔的均压操作，使吸附剂被充分利用，显著提高了工作效率和吸附剂的利用率。

技术领域

本发明涉及工业制氧技术领域，具体涉及一种高效的VPSA制氧系统。

背景技术

变压吸附法富氧具有投资少、能耗低、设备简单、操作灵活等优点，特别是在中小规模制氧系统上，大大降低了生产能耗，广泛应用于化工、医药和环保（垃圾焚烧、工业富氧燃烧和废水处理等）领域。其中真空变压吸附工艺（VPSA）运用抽真空方式对吸附剂进行再生，再生效果较好，同时有效减少了冲洗气量，降低了能耗。

VPSA工艺是以空气为原料，在吸附器内，空气中的水分、二氧化碳和氮气等组分经过下部的分子筛吸附，未被吸附的氧气在吸附器顶部富积作为产品气输出。现有的VPSA制氧设备常规设置两只吸附器，当一只吸附器产出氧气时，另一只吸附器处于抽真空再生状态，两只吸附器交替重复产氧和再生，实现连续抽取氧气。往往工作效率不高，吸附剂利用率低。

发明专利CN106698357A公开了一种三塔低压吸附真空解吸制备氧气的方法，装置包括鼓风机、真空泵、第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔、第一均压罐、第二均压罐和氧气缓冲罐。该方法通过增设第一均压罐和第二均压罐收集贫氧气体来提高氧气的利用率，但仍存在工作效率低的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种高效的VPSA制氧系统。该系统设置中间均压罐与吸附塔的循环通路，完成吸附塔的均压操作，使吸附剂被充分利用，显著提高了工作效率和吸附剂的利用率。

为了实现发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种高效的VPSA制氧系统，包括鼓风机、真空泵、富氧罐、1个中间均压罐和至少3个吸附塔并联而成的吸附塔组，所述鼓风机和真空泵分别连接到各个吸附塔的底部，所述富氧罐与各个吸附塔的顶部连接；所述中间均压罐的顶部连接各个吸附塔的顶部，中间均压罐的底部连接各个吸附塔的底部，形成循环通路；各设备间的连接管道上均设置有程控阀。

本实用新型所述鼓风机在与所述吸附塔组的连接管道上设置有空气缓冲罐，所述真空泵在与所述吸附塔组的连接管道上设置有真空缓冲罐。

本实用新型所述鼓风机的进风口设置有第一过滤器，鼓风机的出风口设置有换热器。

本实用新型所述真空泵的进风口设置有第二过滤器。

本实用新型所述中间均压罐的体积是吸附塔体积的至少2倍。

本实用新型各个所述吸附塔的底部均通过1根第一管道连接所述真空泵的排气管，所述第一管道通过第一支管连接所述鼓风机的送风管，各个所述吸附塔的顶部均通过1根第二管道连接所述富氧罐的送氧管，所述第二管道通过第二支管连接所述中间均压罐的顶部进气管，所述第一管道通过第三支管连接所述中间均压罐的底部出气管，所述第一支管、第二支管和第三支管上均设置有程控阀，所述第一管道和第二管道上也设置有程控阀。

本发明的有益效果在于：

1、本发明采用中间均压罐来完成吸附塔的顺放均压和升压均压操作，使均压后的塔内气压与中间均压罐一致，可将正负50kpa的吸附塔气压在数秒内快速均压至接近空气大气压，在吸附前进行快速均压，在吸附后进行快速冲压，达到提高装置均压和冲压效率，较传统的均压方法，节省了制氧周期内的均压时间，加大了吸附时间的占比，使吸附剂被充分利用，吸附剂利用率高达60%以上。