專利名稱：一種應(yīng)用兩級psa生產(chǎn)高純度氧氣的變壓吸附制氧裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及制氧裝置，特別是涉及到ー種應(yīng)用兩級PSA生產(chǎn)高純度氧氣的變壓吸附制氧裝置。
背景技術(shù)：
高純度氧氣可以用作于醫(yī)院病人呼吸、エ業(yè)冶煉等方面。因?yàn)榧冄踉谶\(yùn)輸過程耗費(fèi)成本過大、危險(xiǎn)性過高的原因，現(xiàn)在經(jīng)常使用變壓吸附(PSA)空氣分離制氧裝置進(jìn)行現(xiàn)場制氧，直接將吸取空氣制成純氧投入使用，但是現(xiàn)有的變壓吸附(PSA)空氣分離制氧裝置一般都為一級變壓吸附制氧裝置，如圖I所示，包括兩個(gè)吸附塔C (7)和氧氣緩沖罐(8)，空氣通入吸附塔C (7)中，吸附塔C (7)內(nèi)的氮?dú)馕絼┪盏艨諝庵械牡獨(dú)夂?，即得到純度較 入使用，但是因?yàn)榭諝庵泻?. 93%的氬氣，所以該裝置得到的氧氣純度一般只有95%，不符合一些場合需要純度為99%或以上氧氣的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供ー種應(yīng)用兩級PSA生產(chǎn)高純度氧氣的變壓吸附制氧裝置，克服了現(xiàn)有的變壓吸附制氧裝置得到的氧氣純度太低，應(yīng)用領(lǐng)域相對狹窄的缺陷。本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)ー種應(yīng)用兩級PSA生產(chǎn)高純度氧氣的變壓吸附制氧裝置，包括初級變壓吸附裝置、粗制氧氣緩沖罐、ニ級變壓吸附裝置和純氧緩沖罐，所述的初級變壓吸附裝置包括至少兩個(gè)吸附塔A，所述的吸附塔A的進(jìn)氣ロ都通過管道連通壓縮空氣入口，其出氣ロ都連通到粗制氧氣緩沖罐，ニ級變壓吸附裝置包括至少兩個(gè)吸附塔B，所述的吸附塔B的進(jìn)氣ロ都連通粗制氧氣緩沖罐的出口，每個(gè)吸附塔B的出氣ロ處都設(shè)置有一個(gè)氣動排放閥，所述的純氧緩沖罐與每個(gè)吸附塔B通過管道連通。進(jìn)ー步，上述的吸附塔A內(nèi)填充的是優(yōu)先吸附氮分子的吸附劑；吸附塔B內(nèi)填充的是優(yōu)先吸附氧分子的吸附劑。上述的吸附塔B與粗制氧氣緩沖罐之間的管道上設(shè)置有氣動截止閥A ;吸附塔B與純氧緩沖罐之間的管道上也設(shè)置有氣動截止閥B。上述的純氧緩沖罐的出氣ロ處設(shè)置有ー個(gè)氧氣壓縮機(jī)。本實(shí)用新型的有益效果是(I)本實(shí)用新型可以制取純度超過99%的氧氣，應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛；( 2 )本實(shí)用新型可以現(xiàn)場制取高純度氧氣，能夠直接投入使用，避免了運(yùn)輸氧氣鋼瓶帶來的聞成本、聞風(fēng)險(xiǎn)的缺點(diǎn)；(3)本實(shí)用新型還具有使用方便、生產(chǎn)快捷、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

[0012]圖I為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，I-吸附塔A，2-粗制氧氣緩沖罐，3-吸附塔B，4-氣動排放閥，5_純氧緩沖罐，6-氧氣壓縮機(jī)，7-吸附塔C，8-氧氣緩沖罐，9-氣動截止閥A，10-氣動截止閥B。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)ー步的詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不僅限于以下實(shí)施例實(shí)施例如圖2所示，ー種應(yīng)用兩級PSA生產(chǎn)高純度氧氣的變壓吸附制氧裝置，包括初級變壓吸附裝置、粗制氧氣緩沖罐2、ニ級變壓吸附裝置和純氧緩沖罐5，所述的初級變壓吸附 裝置包括兩個(gè)吸附塔Al，所述的吸附塔Al的進(jìn)氣ロ都通過管道連通壓縮空氣入ロ，其出氣ロ都連通到粗制氧氣緩沖罐2，ニ級變壓吸附裝置包括兩個(gè)吸附塔B3，所述的吸附塔B3的進(jìn)氣ロ都連通粗制氧氣緩沖罐2的出口，其出氣ロ都連接到廢氣排放管道用于排放廢氣，吸附塔B3的出氣ロ處都設(shè)置有一個(gè)氣動排放閥4，所述的純氧緩沖罐5與吸附塔B3通過管道連通。進(jìn)ー步，上述的吸附塔Al內(nèi)填充的是優(yōu)先吸附氮分子的吸附劑；吸附塔B3內(nèi)填充的是優(yōu)先吸附氧分子的吸附劑。上述的吸附塔B3與粗制氧氣緩沖罐2之間的管道上設(shè)置有氣動截止閥A9 ;吸附塔B3與純氧緩沖罐5之間的管道上也設(shè)置有氣動截止閥B10，本實(shí)施例的純氧緩沖罐5從吸附塔B3的進(jìn)氣ロ連通到吸附塔B3的內(nèi)部。本實(shí)施例的吸附塔B3分為兩個(gè)工作狀態(tài)吸附狀態(tài)和解析狀態(tài)。當(dāng)吸附塔B3為吸附狀態(tài)時(shí)，其內(nèi)部的吸附劑吸附氧氣；當(dāng)吸附塔B3為解析狀態(tài)時(shí)，其內(nèi)部的吸附劑釋放氧氣。 上述的純氧緩沖罐5的出氣ロ處設(shè)置有一個(gè)氧氣壓縮機(jī)6，氧氣壓縮機(jī)6的出口連接氧氣瓶或者直接連接用戶端，因?yàn)樯a(chǎn)的純氧氣處于低壓狀態(tài)，需要氧氣壓縮機(jī)6壓縮后，達(dá)到可以輸送，或者可以充裝氧氣瓶的壓力。本實(shí)施例中的粗制氧氣緩沖罐2及純氧緩沖罐5，是用于平抑壓カ波動的緩沖容器。本實(shí)用新型的工作原理是壓縮空氣通入初級變壓吸附裝置中，通過吸附塔Al吸收到氮?dú)夂螅玫降图兌妊鯕鈨Υ娴酱种蒲鯕饩彌_罐2內(nèi)進(jìn)行緩沖；粗制氧氣緩沖罐2內(nèi)的低純度氧氣再通過管道通入ニ級變壓吸附裝置，低純度氧氣通過ニ級變壓吸附裝置的處理后變成高純度氧氣；高純度氧氣通過管道進(jìn)入純氧緩沖罐5緩沖后，通過氧氣壓縮機(jī)6壓縮后輸送到用戶端，或者充裝氧氣瓶。ニ級變壓吸附裝置工作時(shí)，每個(gè)吸附塔B3都有兩個(gè)工作步驟1吸附步驟打開吸附塔B3與粗制氧氣緩沖罐2之間的氣動截止閥A9，并且關(guān)閉該吸附塔B3與純氧緩沖罐5之間的氣動截止閥B10，然后開啟該吸附塔B3出氣ロ處的氣動排放閥4，設(shè)置該吸附塔B3為吸附狀態(tài)，低純度氧氣通入該吸附塔B3內(nèi)，氧氣被吸附掉，剰余的雜氣從廢氣管道排放到外部；2釋放步驟吸附塔B3吸附氧氣一定時(shí)間后，關(guān)閉其與粗制氧氣緩沖罐2之間的氣動截止閥A9以及其出氣ロ處的氣動排放閥4，開啟該吸附塔B3與純氧緩沖罐5之間的氣動截止閥B10，將吸附塔B3設(shè)置為解析狀態(tài)，即開始釋放氧氣，此時(shí)是高純度氧氣，通過管道進(jìn)入純氧緩沖罐5。ニ級變壓吸附裝置中某個(gè)吸附塔B3處于吸附步驟吋，另ー個(gè)吸附塔B3就處于釋放步驟，一定時(shí)間后，兩者的工作步驟再倒換，這樣能夠保證持續(xù)制氧，制氧效
率比較高。本實(shí)施例的ニ級PSA變壓吸附裝置內(nèi)的吸附塔B3可以用不同種 類的吸附劑填充構(gòu)成，以獲得不同的氧氣純度。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用兩級PSA生產(chǎn)高純度氧氣的變壓吸附制氧裝置，其特征在于，包括初級變壓吸附裝置、粗制氧氣緩沖罐(2)、二級變壓吸附裝置和純氧緩沖罐(5)，所述的初級變壓吸附裝置包括至少兩個(gè)吸附塔A (1)，所述的吸附塔A (I)的進(jìn)氣口都通過管道連通壓縮空氣入口，其出氣口都連通到粗制氧氣緩沖罐(2)，二級變壓吸附裝置包括至少兩個(gè)吸附塔B (3)，所述的吸附塔B (3)的進(jìn)氣口都連通粗制氧氣緩沖罐(2)的出口，每個(gè)吸附塔B (3)的出氣口處都設(shè)置有一個(gè)氣動排放閥(4)，所述的純氧緩沖罐(5)與每個(gè)吸附塔B (3)通過管道連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用兩級P SA生產(chǎn)高純度氧氣的變壓吸附制氧裝置，其特征在于，所述的吸附塔A (I)內(nèi)填充有優(yōu)先吸附氮分子的吸附劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用兩級PSA生產(chǎn)高純度氧氣的變壓吸附制氧裝置，其特征在于，所述的吸附塔B (3)內(nèi)填充有優(yōu)先吸附氧分子的吸附劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用兩級PSA生產(chǎn)高純度氧氣的變壓吸附制氧裝置，其特征在于，所述的吸附塔B (3)與粗制氧氣緩沖罐(2)之間的管道上設(shè)置有氣動截止閥A (9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用兩級PSA生產(chǎn)高純度氧氣的變壓吸附制氧裝置，其特征在于，所述的吸附塔B (3)與純氧緩沖罐(5)之間的管道上設(shè)置有氣動截止閥B(IO)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用兩級PSA生產(chǎn)高純度氧氣的變壓吸附制氧裝置，其特征在于，所述的純氧緩沖罐(5 )的出氣口處設(shè)置有一個(gè)氧氣壓縮機(jī)(6 )。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)用兩級PSA生產(chǎn)高純度氧氣的變壓吸附制氧裝置，包括初級變壓吸附裝置、粗制氧氣緩沖罐(2)、二級變壓吸附裝置和純氧緩沖罐(5)，初級變壓吸附裝置包括至少兩個(gè)吸附塔A(1)，吸附塔A(1)的進(jìn)氣口連通壓縮空氣入口，其出氣口連通粗制氧氣緩沖罐(2)，二級變壓吸附裝置包括至少兩個(gè)吸附塔B(3)，吸附塔B(3)的進(jìn)氣口連通粗制氧氣緩沖罐(2)，純氧緩沖罐(5)與每個(gè)吸附塔B(3)連通。本實(shí)用新型的有益效果是可以制取純度超過99%的氧氣，應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛；可以現(xiàn)場制取高純度氧氣，能夠直接投入使用，避免了運(yùn)輸氧氣鋼瓶帶來的高成本、高風(fēng)險(xiǎn)的缺點(diǎn)；還具有使用方便、生產(chǎn)快捷、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B01D53/053GK202555142SQ201220194930
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者沈強(qiáng), 孟翰武, 張楊, 劉階, 李永春 申請人:西梅卡亞洲氣體系統(tǒng)成都有限公司