[发明专利]一种变压吸附装置及其控制方法

说明书

本发明提供了一种变压吸附装置及其控制方法，装置包括：若干吸附塔；逆放气支路，其上串联安装第一调节阀和流量计；冲洗气支路，其上并联安装手动阀和第二调节阀；控制器；其中，若干吸附塔的出口端分别经管路连接至逆放气支路和冲洗气支路的前端；控制器与第一调节阀、流量计和第二调节阀连接。方法包括上述装置，每个吸附塔的运行周期均包括步骤：吸附、均压降、顺放、逆放、冲洗、均压升和终升；各吸附塔的运行周期重叠呈阶梯状排列，任意时刻有且只有1个吸附塔处于逆放步骤。该装置为全分周期连续逆放，解吸气释放连续，且流量、压力平稳，无需设置缓冲罐，利于回收利用，工艺设备及控制过程简单。

技术领域

本发明涉及气体的分离提纯技术领域，具体涉及一种变压吸附装置及其控制方法。

背景技术

变压吸附装置的运行依托于控制系统中的运行时序，通过控制装置中的程序控制阀来实现吸附塔不同步骤的进行。现有变压吸附装置的运行时序通常只考虑逆放时间而不考虑逆放的连续性，存在解吸气的压力稳定性差，不利于解吸气直接用作燃料或经压缩机加压回收利用；需要设置至少两个逆放气缓冲罐来保证解吸气压力的稳定，工艺流程及工艺控制复杂，设备投入大、占地面积宽，不利于变压吸附装置的整体撬装和运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种变压吸附装置及其控制方法，解决现有技术中变压吸附过程逆放不连续，解吸气压力稳定性差，回收利用需要设置逆放气缓冲罐的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种变压吸附装置，包括：

若干吸附塔；

逆放气支路，其上串联安装有第一调节阀和流量计；

冲洗气支路，其上并联安装有手动阀和第二调节阀；

控制器；

其中，若干所述吸附塔的出口端分别经管路连接至所述逆放气支路的第一调节阀前端和所述冲洗气支路的手动阀与第二调节阀前端；所述控制器与所述第一调节阀、流量计和第二调节阀电性连接。

在本申请的一种实施例中，所述吸附塔包括3~10个。

在本申请的一种实施例中，所述变压吸附装置的操作压力范围为0.2~5.0 Mpag，产能范围为50 Nm³/h~5000 Nm³/h。

一种变压吸附装置的控制方法，包括以上所述的变压吸附装置，所述变压吸附装置中每个所述吸附塔的运行周期均包括步骤：吸附（A）、均压降（ED）、顺放（PP）、逆放（D）、冲洗（P）、均压升（ER）和终升（FR）；各所述吸附塔的运行周期重叠呈阶梯状排列，任意时刻有且只有1个所述吸附塔处于所述逆放（D）步骤。

在本申请的一种实施例中，所述运行周期分为若干分周期，所述分周期的数量与所述吸附罐的数量相等，每个所述分周期分为3个步序，每个所述步序的时长相等。

在本申请的一种实施例中，所述吸附塔包括3~10个，所述运行周期包括3个步序的吸附（A）步骤、1~7个步序的均压降（ED）步骤、1个步序的顺放（PP）步骤、3个步序的逆放（D）步骤、1~2个步序的冲洗（P）步骤、1~7个步序的均压升（ER）步骤、及2个步序的终升（FR）步骤。

在本申请的一种实施例中，所述运行周期中均压降（ED）步骤和均压升（ER）步骤的步序数相等。

在本申请的一种实施例中，所述逆放（D）步骤的末次步序同时进行冲洗（P）步骤。

在本申请的一种实施例中，所述吸附塔包括5~10个，所述运行周期包括3个步序的吸附（A）步骤、2~7个步序的均压降（ED）步骤、1个步序的顺放（PP）步骤、3个步序的逆放（D）步骤、2个步序的冲洗（P）步骤、2~7个步序的均压升（ER）步骤、1~6个步序的等待（IS）步骤、及2个步序的终升（FR）步骤。