變壓吸附劑再生控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于吸附劑再生技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變壓吸附劑再生控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓吸附技術(shù)(Pressure Swing Adsorpt1n.簡稱PSA)是近幾十年來在工業(yè)上新崛起的氣體分離技術(shù)，是物理化學(xué)滲流理論在工業(yè)上的具體應(yīng)用。
[0003]目前，變壓吸附技術(shù)已經(jīng)形成一個重要產(chǎn)業(yè)，在氣體分離和凈化領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。在今后的一個時期內(nèi)，變壓吸附技術(shù)仍將占有很大的比例。吸附劑再生是變壓吸附技術(shù)一個重要的過程，在再生方式上可采用抽空和沖洗等方式，抽空工藝再生徹底，但是能耗高；沖洗工藝能耗低，但是對沖洗介質(zhì)純度和吸附性要求高且有部分殘留等問題給企業(yè)帶來很大困擾。因此如何將抽空和沖洗工藝的工藝優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合的節(jié)能變壓吸附工藝系統(tǒng)成為企業(yè)的迫切需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷而提供一種設(shè)計(jì)合理，吸附劑再生方式多樣化，自動化控制能力強(qiáng)，有效氣體回收量大，適合大型化生產(chǎn)的變壓吸附劑再生控制裝置。
[0005]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:該再生控制裝置包括多介質(zhì)進(jìn)氣裝置、沖洗裝置、排空裝置和控制系統(tǒng)，
[0006]a、多介質(zhì)進(jìn)氣裝置包括氮?dú)膺M(jìn)氣口，氫氣進(jìn)氣口和合格凈化氣進(jìn)氣口 ；氮?dú)膺M(jìn)氣口通過管道依次與氮?dú)膺M(jìn)氣壓力傳感器、氮?dú)膺M(jìn)氣調(diào)節(jié)閥及沖洗裝置上的氮?dú)饩彌_罐進(jìn)口相連，氫氣進(jìn)氣口通過管道依次與氫氣進(jìn)氣壓力傳感器、氫氣進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥及沖洗裝置上的氫氣緩沖罐進(jìn)口相連，合格凈化氣進(jìn)氣口通過管道依次與合格凈化氣進(jìn)氣壓力傳感器、合格凈化氣進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥及沖洗裝置上的合格凈化氣緩沖罐進(jìn)口相連；
[0007]b、沖洗裝置包括氮?dú)饩彌_罐，氫氣緩沖罐和合格凈化氣緩沖罐；氮?dú)饩彌_罐出口通過管道依次與氮?dú)鉀_洗調(diào)節(jié)閥、氮?dú)饬髁坑?jì)和氮?dú)鈮毫鞲衅飨噙B，氮?dú)鈮毫鞲衅鞣謩e與至少兩組吸附塔單元吸附劑再生階段進(jìn)氣口上設(shè)置的氮?dú)鉀_洗程控閥相連，氫氣緩沖罐出口通過管道依次與氫氣沖洗調(diào)節(jié)閥、氫氣流量計(jì)和氫氣壓力傳感器，氫氣壓力傳感器分別與至少兩組吸附塔單元吸附劑再生階段進(jìn)氣口上設(shè)置的氫氣沖洗程控閥相連，合格凈化氣緩沖罐出口通過管道依次與合格凈化氣沖洗調(diào)節(jié)閥、合格凈化氣流量計(jì)和合格凈化氣壓力傳感器，合格凈化氣壓力傳感器分別與至少兩組吸附塔單元吸附劑再生階段進(jìn)氣口上設(shè)置的合格凈化氣沖洗程控閥相連，至少兩組吸附塔單元吸附劑再生階段進(jìn)氣口上設(shè)置的合格凈化氣出氣程控閥分別與合格凈化氣出氣成份分析儀相連，所述合格凈化氣出氣成份分析儀通過管道與合格凈化氣進(jìn)氣口相連；所述至少兩組吸附塔單元吸附劑再生階段出氣口上設(shè)置有原料氣程控閥分別與原料氣進(jìn)口相連，至少兩組吸附塔單元吸附劑再生階段出氣口分別與相對應(yīng)的原料氣程控閥之間設(shè)有第一三通，第一三通的第三端通過沖洗氣出氣程控閥與排空裝置中的放空總管相連，第一三通的第三端與沖洗氣出氣程控閥之間設(shè)有第二三通，第二三通的第三端通過抽空氣程控閥和排空裝置中的真空泵相連，所述合格凈化氣進(jìn)氣口與后段凈化氣使用工段相連；所述至少兩組吸附塔單元內(nèi)分別至少設(shè)有一個吸附塔，所述吸附塔上設(shè)有吸附塔壓力傳感器；
[0008]C、排空裝置包括設(shè)在真空泵和放空總管，所述真空泵和放空總管通過管道相連；
[0009]d、控制系統(tǒng)包括模型預(yù)測控制器、DCS主控卡和DCS數(shù)據(jù)庫，所述氮?dú)膺M(jìn)氣壓力傳感器、氫氣進(jìn)氣壓力傳感器、合格凈化氣進(jìn)氣壓力傳感器、氮?dú)饬髁坑?jì)、氮?dú)鈮毫鞲衅?、氫氣流量?jì)、氫氣壓力傳感器、合格凈化氣流量計(jì)、合格凈化氣壓力傳感器、吸附塔壓力傳感器和合格凈化氣出氣成份分析儀分別通過數(shù)據(jù)線與DCS數(shù)據(jù)庫相連，DCS數(shù)據(jù)庫通過DCS主控卡與模型預(yù)測控制器相連，模型預(yù)測控制器通過DCS主控卡來控制氮?dú)膺M(jìn)氣調(diào)節(jié)閥、氫氣進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥、合格凈化氣進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥、氮?dú)鉀_洗調(diào)節(jié)閥、氮?dú)鉀_洗程控閥、氫氣沖洗調(diào)節(jié)閥、氫氣沖洗程控閥、合格凈化氣沖洗調(diào)節(jié)閥、合格凈化氣沖洗程控閥、沖洗氣出氣程控閥、真空泵和抽空氣程控閥。所述每組吸附塔單元之間采用并聯(lián)的方式相連。
[0010]本實(shí)用新型通過設(shè)置氮?dú)饩彌_罐、氫氣緩沖罐、合格凈化氣緩沖罐、各種檢測及執(zhí)行裝置，不但能夠達(dá)到各種沖洗再生方式的切換，而且能夠保證在以抽空為再生方式的變壓吸附技術(shù)中停止運(yùn)行真空泵的目的，以24塔變壓吸附技術(shù)為例，變壓吸附二段160KW真空泵6臺運(yùn)行才能達(dá)到吸附劑再生的工藝要求，如切換為沖洗再生法后，6臺真空泵可以全部停止運(yùn)行，如要求工藝條件苛刻，可進(jìn)行沖洗和抽空混合再生法，即沖洗再生完成后，利用一臺真空泵進(jìn)行抽空再生，這樣吸附劑再生較為徹底。如按照沖洗和抽空混合再生法運(yùn)行每年可節(jié)省電費(fèi)約228萬元，具體計(jì)算過程為160*0.8 (電機(jī)效率按照0.8計(jì)算)*5*24*330 (年工作時間按照330天計(jì)算)*0.45 (電價按照0.45元進(jìn)行核算)=228萬元；本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理，吸附劑再生方式多樣化，自動化控制能力強(qiáng)，有效氣體回收量大，節(jié)能減排，適合大型化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型吸附塔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1、2、3所示，本實(shí)用新型為變壓吸附劑再生控制裝置，該再生控制裝置包括多介質(zhì)進(jìn)氣裝置、沖洗裝置、排空裝置和控制系統(tǒng)，
[0015]a、多介質(zhì)進(jìn)氣裝置包括氮?dú)膺M(jìn)氣口 1，氫氣進(jìn)氣口 5和合格凈化氣進(jìn)氣口 9 ;氮?dú)膺M(jìn)氣口 I通過管道依次與氮?dú)膺M(jìn)氣壓力傳感器2、氮?dú)膺M(jìn)氣調(diào)節(jié)閥3及沖洗裝置上的氮?dú)饩彌_罐4進(jìn)口相連，氫氣進(jìn)氣口 5通過管道依次與氫氣進(jìn)氣壓力傳感器6、氫氣進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥7及沖洗裝置上的氫氣緩沖罐8進(jìn)口相連，合格凈化氣進(jìn)氣口 9通過管道依次與合格凈化氣進(jìn)氣壓力傳感器10、合格凈化氣進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥11及沖洗裝置上的合格凈化氣緩沖罐12進(jìn)口相連；
[0016]b、沖洗裝置包括氮?dú)饩彌_罐4，氫氣緩沖罐8和合格凈化氣緩沖罐12 ;氮?dú)饩彌_罐4出口通過管道依次與氮?dú)鉀_洗調(diào)節(jié)閥14、氮?dú)饬髁坑?jì)15和氮?dú)鈮毫鞲衅?6相連，氮?dú)鈮毫鞲衅?6分別與至少兩組吸附塔單元吸附劑再生階段進(jìn)氣口上設(shè)置的氮?dú)鉀_洗程控閥17相連，氫氣緩沖罐8出口通過管道依次與氫氣沖洗調(diào)節(jié)閥20、氫氣流量計(jì)21和氫氣壓力傳感器22，氫氣壓力傳感器22分別與至少兩組吸附塔單元吸附劑再生階段進(jìn)氣口上設(shè)置的氫氣沖洗程控閥23相連，合格凈化氣緩沖罐12出口通過管道依次與合格凈化氣沖洗調(diào)節(jié)閥25、合格凈化氣流量計(jì)26和合格凈化氣壓力傳感器27，合格凈化氣壓力傳感器27分別與至少兩組吸附塔單元吸附劑再生階段進(jìn)氣口上設(shè)置的合格凈化氣沖洗程控閥28相連，至少兩組吸附塔單元吸附劑再生階段進(jìn)氣口上設(shè)置的合格凈化氣出氣程控閥19分別與合格凈化氣出氣成份分析儀24相連，所述合格凈化氣出氣成份分析儀24通過管道與合格凈化氣進(jìn)氣口 9相連；所述至少兩組吸附塔單元吸附劑再生階段出氣口上設(shè)置有原料氣程控閥30分別與原料氣進(jìn)口 29相連，至少兩組吸附塔單元吸附劑再生階段出氣口分別與相對應(yīng)的原料氣程控閥30之間設(shè)有第一三通40，第一三通40的第三端通過沖洗氣出氣程控閥32與排空裝置中的放空總管33相連，第一三通40的第三端與沖洗氣出氣程控閥32之間設(shè)有第二三通34，第二三通34的第三端通過抽空氣程控閥35和排空裝置中的真空泵36相連，所述合格凈化氣進(jìn)氣口 9與后段凈化氣使用工段相連；所述至少兩組吸附塔單元內(nèi)分別至少設(shè)有一個吸附塔18，所述吸附塔18上設(shè)有吸附塔壓力傳感器13 ;
[0017]C、排空裝置包括設(shè)在真空泵36和放空總管33，所述真空泵36和放空總管33通過管道相連；
[0018]d、控制系統(tǒng)包括模型預(yù)測控制器37、DCS主控卡38和DCS數(shù)據(jù)庫39，所述氮?dú)膺M(jìn)氣壓力傳感器2、氫氣進(jìn)氣壓力傳感器6、合格凈化氣進(jìn)氣壓力傳感器10、氮?dú)饬髁坑?jì)15、氮?dú)鈮毫鞲衅?6、氫氣流量計(jì)21、氫氣壓力傳感器22、合格凈化氣流量計(jì)26、合格凈化氣壓力傳感器27、吸附塔壓力傳感器13和合格凈化氣出氣成份分析儀2