本發(fā)明屬于制氧裝置領(lǐng)域，詳細(xì)地講是一種多塔聯(lián)動(dòng)分子篩制氧裝置及其制氧方法。

背景技術(shù)：

眾所周知，目前的制氧技術(shù)可以分為深冷法、膜制氧、分子篩制氧，深冷法對(duì)運(yùn)輸、保存、用量的要求非常高；膜制氧的成本高，效率低，分子篩制氧在效率、使用的便捷性上有非常大的優(yōu)勢，越來越得到大家的認(rèn)同。

分子篩制氧法采用的分子篩是采用分子四極矩的差別來進(jìn)行氮?dú)馀c氧氣的分離的，對(duì)水分子、顆粒物非常敏感，極易引起分子篩的“中毒”而導(dǎo)致分子篩的失效，進(jìn)而氧濃度或產(chǎn)氧量下降?，F(xiàn)有常規(guī)的雙塔分子篩制氧系統(tǒng)通過使用前端的冷干機(jī)對(duì)空氣進(jìn)行降溫冷卻，再通過儲(chǔ)氣罐、氣水分離器等裝置對(duì)氣體進(jìn)行除水除濕。這一辦法受環(huán)境的影響大，而且雙分子篩吸附塔制氧的效率低，產(chǎn)氧的連續(xù)性差。市場上逐漸出現(xiàn)的四塔分子篩制氧系統(tǒng)，雖然解決了產(chǎn)氧連續(xù)性的問題，但受前端除水除濕裝置、閥體設(shè)計(jì)原因等故障率較雙塔產(chǎn)品沒有明顯的降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種多塔聯(lián)動(dòng)分子篩制氧裝置，結(jié)構(gòu)簡單，同步性好，故障率低，同時(shí)采用廢氣對(duì)干燥吸附塔體進(jìn)行干燥再生，節(jié)約氣源的使用率，同時(shí)干燥效果好。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種多塔聯(lián)動(dòng)分子篩制氧裝置，設(shè)有中心控制閥，其特征在于，中心控制閥分別通過第34管路與干燥吸附塔A相連，通過第43管路與干燥吸附塔B相連，通過第33管路、第35管路與制氧吸附塔A相連，通過第36管路、第37管路與制氧吸附塔B相連，通過第39管路、第40管路與制氧吸附塔D相連，通過第42管路、第41管路與制氧吸附塔C相連，通過第44管路與儲(chǔ)氧罐相連，形成星型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，干燥吸附塔A通過第30管路與空氣儲(chǔ)氣罐相連，干燥吸附塔B經(jīng)第32管路與空氣儲(chǔ)氣罐相連接。

本發(fā)明還可通過如下措施來實(shí)現(xiàn)：干燥吸附塔A通過第31管路與消音器A相連。干燥吸附塔B經(jīng)第38管路與消音器B相連。

一種使用前述多塔聯(lián)動(dòng)分子篩制氧裝置制備氧氣的方法，其特征在于，

首先壓縮空氣從空氣儲(chǔ)氣罐經(jīng)過第30管路進(jìn)入干燥吸附塔A將空氣中的水去除，然后通過第34管路進(jìn)入到中心控制閥中；中心控制閥根據(jù)程序控制，將前述干燥的空氣通過第35管路送入到制氧吸附塔A中，提高到吸附壓力保持一段時(shí)間后，中心控制閥根據(jù)程序控制，將干燥的空氣繼續(xù)通過第35管路通入，空氣經(jīng)過制氧吸附塔A的制氧分子篩后，氧氣經(jīng)過第33管路送到中心控制閥中，中心控制閥內(nèi)部的管道將氧氣通過第44管路傳送到儲(chǔ)氧罐中；經(jīng)過一定的時(shí)間后，制氧吸附塔A內(nèi)的氮?dú)庵饾u飽和，這時(shí)中心控制閥內(nèi)部的管路進(jìn)行切換，使制氧吸附塔A中的氧氣經(jīng)過第33管路后再通過第40管路輸送到制氧吸附塔D，已經(jīng)沖洗排氮完成的制氧吸附塔D進(jìn)行富氧充壓；當(dāng)制氧吸附塔A的氧氣濃度過低，這時(shí)中心控制閥內(nèi)部的管路進(jìn)行切換，使制氧吸附塔A中的氧氣經(jīng)過第33管路后再通過第42管路連接到制氧吸附塔C，對(duì)剛剛進(jìn)行排氮的制氧吸附塔C進(jìn)行沖洗，廢氣從制氧吸附塔C經(jīng)第41管路連接到中心控制閥，經(jīng)過中心控制閥的內(nèi)部管路切換后通過第43管路輸送到干燥吸附塔B，利用廢氣對(duì)干燥吸附塔B內(nèi)的干燥分子篩進(jìn)行除濕再生，并將廢氣排到干燥吸附塔B外部；當(dāng)制氧吸附塔A內(nèi)殘存的氧氣已經(jīng)沒有利用價(jià)值，這時(shí)，中心控制閥內(nèi)部的管路切換，將制氧吸附塔A的第33管路關(guān)閉，第35管路與中心控制閥相連，并通過第43管路連接到干燥吸附塔B，利用廢氣對(duì)干燥吸附塔B內(nèi)的干燥分子篩進(jìn)行除濕再生，并將廢氣排到外部；當(dāng)制氧吸附塔A內(nèi)的氣壓恢復(fù)到常壓，這時(shí)，中心控制閥內(nèi)的管路進(jìn)行切換，通過第36管路將制氧吸附塔B中剩余的富氧空氣經(jīng)過中心控制閥、第33管路送到制氧吸附塔A中，利用氧氣對(duì)制氧吸附塔A中殘留的氮?dú)膺M(jìn)行沖洗；當(dāng)制氧吸附塔A內(nèi)的氮?dú)鉀_洗干凈，這時(shí)，中心控制閥內(nèi)的管路進(jìn)行切換，通過第40管路將制氧吸附塔D中剩余的富氧空氣送到干燥吸附塔A中，并達(dá)到一定的壓力；制氧吸附塔A再次回到了初始步驟：中心控制閥根據(jù)程序控制，先將干燥的空氣通過第35管路輸送到制氧吸附塔A中，空氣進(jìn)入制氧吸附塔A后，提高到吸附壓力后保持一段時(shí)間，完成了一個(gè)周期的循環(huán)。

本發(fā)明的有益效果是，結(jié)構(gòu)簡單，同步性好，故障率低，同時(shí)采用廢氣對(duì)干燥吸附塔體進(jìn)行干燥再生，節(jié)約氣源的使用率，同時(shí)干燥效果好。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中 1.干燥吸附塔A，2.干燥吸附塔B，3.制氧塔A，4.制氧塔B，5.制氧塔C，6.制氧塔D，7.中心控制閥，8.消音器A，9.消音器B，10.空氣儲(chǔ)氣罐，11.儲(chǔ)氧罐， 30.管路，31.管路，32.管路，33.管路，34.管路，35.管路，36.管路，37.管路，38.管路，39.管路，40.管路，41.管路，42.管路，43.管路，44.管路。

具體實(shí)施方式

在圖中，本發(fā)明中心控制閥7分別通過管路34與干燥吸附塔A1相連，通過管路43與干燥吸附塔B2相連，通過管路33、管路35與制氧吸附塔A3相連，通過管路36、管路37與制氧吸附塔B4相連，通過管路39、管路40與制氧吸附塔D6相連，通過管路42、管路41與制氧吸附塔C5相連，通過管路44與儲(chǔ)氧罐11相連，干燥吸附塔A1通過管路30與空氣儲(chǔ)氣罐10相連，干燥吸附塔B2經(jīng)管路32與空氣儲(chǔ)氣罐10相連接，干燥吸附塔A1通過管路31與消音器A8相連，干燥吸附塔B2經(jīng)管路38與消音器B9相連，形成星型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。

本發(fā)明使用時(shí)，首先壓縮空氣從儲(chǔ)氣罐10經(jīng)過管路30通過干燥吸附塔A1下氣管進(jìn)入干燥吸附塔A1將空氣中的水去除，再通過干燥吸附塔A1上氣管與管路34連接并進(jìn)入到中心控制閥7中，下面重點(diǎn)以制氧吸附塔A3的工作周期來進(jìn)行說明：

在第一步時(shí)，中心控制閥7根據(jù)程序控制，先將干燥的空氣氣源通過管路35通入到制氧吸附塔A3下氣管中，空氣進(jìn)入制氧吸附塔A3后，提高到吸附壓力后保持一段時(shí)間。

經(jīng)過一定的時(shí)間后，中心控制閥7根據(jù)程序控制，將干燥的氣源繼續(xù)通過管路35通入到制氧吸附塔A3下氣管中，空氣經(jīng)過制氧吸附塔A3的制氧分子篩后，氧氣從制氧吸附塔A3的上氣管經(jīng)過管路33送到中心控制閥7中，中心控制閥7內(nèi)部的管道將氧氣通過管路44傳送到儲(chǔ)氧罐11中。

經(jīng)過一定的時(shí)間后，為了配合其它氣路的切換，中心控制閥7根據(jù)程序控制，仍將干燥的氣源繼續(xù)通過管路35通入到制氧吸附塔A3下氣管中，空氣經(jīng)過制氧分子篩后，氧氣從制氧分子篩的上氣管經(jīng)過管路33送到中心控制閥7中，中心控制閥7內(nèi)部的管道將氧氣通過管路44傳送到儲(chǔ)氧罐11中。

經(jīng)過一定的時(shí)間后，制氧吸附塔A3的氮?dú)庵饾u飽和，經(jīng)過管路33傳送的氧氣濃度越來越低，這時(shí)中心控制閥7內(nèi)部的管路進(jìn)行切換，使制氧吸附塔A3中的氧氣經(jīng)過管路33后再通過管路40連接到制氧吸附塔D6的上氣管，已經(jīng)沖洗排氮完成的制氧吸附塔D6進(jìn)行富氧充壓，以提高氧氣的吸附效率。

經(jīng)過一定的時(shí)間后，制氧吸附塔A3的氧氣濃度過低，經(jīng)過管路33傳送的氧氣濃度不適合再使用，這時(shí)中心控制閥7內(nèi)部的管路進(jìn)行切換，使制氧吸附塔A3中的氧氣經(jīng)過管路33后再通過管路42連接到制氧吸附塔C5的上氣管，對(duì)剛剛進(jìn)行排氮的制氧吸附塔C5進(jìn)行沖洗，廢氣從制氧吸附塔C5的下氣管路41連接到中心控制閥7，經(jīng)過中心控制閥7的內(nèi)部管路切換后通過管路43連接到干燥吸附塔B2的上氣管，利用廢氣對(duì)干燥吸附塔B2內(nèi)的干燥分子篩進(jìn)行除濕再生，經(jīng)過干燥吸附塔B2的下氣管路38將廢氣通過消音器B9排到系統(tǒng)外部。

經(jīng)過一定的時(shí)間后，制氧吸附塔A3內(nèi)殘存的氧氣已經(jīng)沒有利用價(jià)值，這時(shí)，中心控制閥7內(nèi)部的管路切換，將制氧吸附塔A3的上氣管路33關(guān)閉，下氣管通過管路35與中心控制閥7相連，經(jīng)過中心控制閥7的內(nèi)部管路切換后通過管路43連接到干燥吸附塔B2的上氣管，利用廢氣對(duì)干燥吸附塔B2內(nèi)的干燥分子篩進(jìn)行除濕再生，經(jīng)過干燥吸附塔B2的下氣管路38將廢氣通過消音器B9排到系統(tǒng)外部。

經(jīng)過一定的時(shí)間后，制氧吸附塔A3內(nèi)的氣壓恢復(fù)到常壓，但是里面還有殘存的氮?dú)猓@時(shí)，中心控制閥7內(nèi)的管路進(jìn)行切換，通過管路36將制氧吸附塔B4中送氧剩余的富氧空氣經(jīng)過中心控制閥7、管路33送到制氧吸附塔A3中，利用氧氣對(duì)制氧吸附塔A3中殘留的氮?dú)膺M(jìn)行沖洗。

經(jīng)過一定的時(shí)間后，制氧吸附塔A3內(nèi)的氮?dú)鉀_洗干凈，這時(shí)，中心控制閥7內(nèi)的管路進(jìn)行切換，通過管路40將制氧吸附塔D6中送氧剩余的富氧空氣送到吸附塔A3中，并達(dá)到一定的壓力。

經(jīng)過一定的時(shí)間后，制氧吸附塔A3再次回到了初始步驟：中心控制閥7根據(jù)程序控制，先將干燥的氣源通過管路35通入到制氧吸附塔A3下氣管中，空氣進(jìn)入制氧吸附塔A3后，提高到吸附壓力后保持一段時(shí)間。完成了一個(gè)周期的循環(huán)。

上面舉例時(shí)，只是使用干燥吸附塔A1舉例，實(shí)際運(yùn)行時(shí)，干燥吸附塔A1與干燥吸附塔B2也在中心控制閥7的控制下進(jìn)行周期性的切換，實(shí)現(xiàn)了干燥-還原過程。

綜上，制氧吸附塔A3、制氧吸附塔B4、制氧吸附塔C5、制氧吸附塔D6進(jìn)行充氣、保壓、放氧、均壓、排氮、沖洗、二次均壓等步驟，制氧吸附塔A3、制氧吸附塔B4、制氧吸附塔C5、制氧吸附塔D6循環(huán)進(jìn)行，保證出氧量的穩(wěn)定、均衡。排出的氮?dú)饨?jīng)過管路43傳入到干燥吸附塔B2中，對(duì)干燥吸附塔B2中的吸附劑進(jìn)行沖洗，通過管路38連接到消音器B9排放到大氣中。經(jīng)過固定的時(shí)間后，干燥吸附塔A1與干燥吸附塔B2的功能會(huì)互相更換，壓縮空氣從空氣儲(chǔ)氣罐10經(jīng)過管路32進(jìn)入干燥吸附塔B2后再通過管路43進(jìn)入到中心控制閥7中，廢氣通過管路34對(duì)干燥吸附塔A1進(jìn)行干燥再生后再通過管路31到消音器A8排到空氣中。

以上是實(shí)現(xiàn)氣體干燥與分離的基本流程，根據(jù)實(shí)際的需要，干燥吸附塔A1、干燥吸附塔B2與中心控制閥7的連接方式，干燥與再生的控制方式也可以發(fā)生變化，這些都涵蓋在本專利保護(hù)范圍內(nèi)。