一種從空氣中制取氧氣的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于混合氣體分離【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種從空氣中制取氧氣的裝置。本裝置包括：左排氣管組，左右氣流分配盤，吸附筒，大鏈輪，進(jìn)氣管組，電機(jī)，小鏈輪等；吸附筒是一個(gè)裝填了制氧分子篩的吸附管組成的可旋轉(zhuǎn)的吸附轉(zhuǎn)鼓；左氣流分配盤內(nèi)設(shè)置有對吸附筒內(nèi)各吸附器進(jìn)行均壓、反清洗，并可連續(xù)輸出氧氣的與左排氣管組相連通的機(jī)構(gòu)；右氣流分配盤內(nèi)設(shè)置有對吸附筒內(nèi)各吸附器進(jìn)行吸附、解吸，與右進(jìn)氣管組相連通的機(jī)構(gòu)；電機(jī)、小鏈輪和大鏈輪組成使吸附筒回轉(zhuǎn)的動(dòng)力傳動(dòng)裝置。本實(shí)用新型通過設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)的吸附轉(zhuǎn)鼓、固定的分氣盤等共同完成吸附解吸循環(huán)，擯棄了傳統(tǒng)變壓吸附的閥控系統(tǒng)，可連續(xù)制氧，過程簡單、效率高、能耗低。
【專利說明】一種從空氣中制取氧氣的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于混合氣體分離【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種從空氣中制取氧氣的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓吸附空分制氧始創(chuàng)于20世紀(jì)60年代初，并于70年代實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。在此之前，傳統(tǒng)的工業(yè)空分裝置大部分采用深冷法。隨著CaX和LiX等高吸附分離性能的沸石分子篩的相繼開發(fā)利用和工藝流程的改進(jìn)，使得變壓吸附空分技術(shù)得到迅速地發(fā)展，與深冷法裝置相比，PSA過程具有啟動(dòng)時(shí)間短和開停車方便、能耗較小和運(yùn)行成本低、自動(dòng)化程度高和維護(hù)簡單、占地面積小和土建費(fèi)用低等特點(diǎn)。在不需要高純氧的中小規(guī)模(小于330噸/天，相當(dāng)于10000 Nm3/hr.)氧氣生產(chǎn)中比深冷法更具有競爭力。
[0003]變壓吸附氣體分離技術(shù)的核心是吸附劑，其性能直接影響最終分離的效果，同時(shí)，吸附分離工藝循環(huán)也直接影響吸附分離的效率，傳統(tǒng)的變壓吸附制氧大都采用固定床，有單塔、雙塔、三塔，甚至更多吸附塔組成的復(fù)雜變壓吸附系統(tǒng)，隨著塔器的增多，通?？扇〉酶叩幕厥章?，但是，與此同時(shí)，控制流體切換的閥門也將成倍的增加，這不僅將導(dǎo)致系統(tǒng)的造價(jià)上升，故障率也隨之上升，這將直接制約著變壓吸附的應(yīng)用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種效率高、能耗低，可連續(xù)從空氣中制取氧氣的裝置。
[0005]本實(shí)用新型提供的可連續(xù)從空氣中制取氧氣的裝置，包括:左排氣管組1，左氣流分配盤2，左軸承座3，吸附筒4，大鏈輪5，右軸承座6，右氣流分配盤7，進(jìn)氣管組8，電機(jī)9，軸承座10，小鏈輪11 ;其中，所述吸附筒4是一個(gè)由3?15個(gè)裝滿制氧分子篩的吸附器組成的可旋轉(zhuǎn)的鼓；左軸承座3和右軸承座6對稱，分設(shè)于吸附筒4左右兩側(cè)，用于支撐吸附筒4回轉(zhuǎn)；左氣流分配盤2和右氣流分配盤7，分設(shè)于左軸承座3和右軸承座6的外側(cè)，左氣流分配盤2右側(cè)與吸附筒4的左側(cè)連通，左側(cè)與左排氣管組I連通；右氣流分配盤7的左側(cè)與吸附筒4的右側(cè)連通，右側(cè)與進(jìn)氣管組8連通；左氣流分配盤2為對吸附筒4內(nèi)各吸附器進(jìn)行均壓、反清洗，并可連續(xù)輸出氧氣的，并與左排氣管組I相連通的機(jī)構(gòu)；右氣流分配盤7為對吸附筒4內(nèi)各吸附器進(jìn)行連續(xù)進(jìn)料吸附、解吸，并與右進(jìn)氣管組相連通的機(jī)構(gòu)；大鏈輪5環(huán)繞于吸附筒4中間，小鏈輪11與大鏈輪5鏈接，電機(jī)9輸出軸與小鏈輪11的主軸連接，軸承座10提供小鏈輪11的支撐，電機(jī)9、小鏈輪11和大鏈輪5組成使吸附筒4回轉(zhuǎn)的動(dòng)力傳動(dòng)裝置。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0006]本實(shí)用新型中，吸附筒4優(yōu)選采用3?15個(gè)裝滿制氧分子篩的吸附器組成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓；如圖2，是一個(gè)由12個(gè)裝滿制氧分子篩的吸附器組成一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的吸附筒轉(zhuǎn)鼓，安裝有受氣盤，與固定的左、右氣流分配盤相連通。
[0007]本實(shí)用新型中，左氣流分配盤2，右氣流分配盤7，如圖3結(jié)構(gòu)，為固定的分配盤，其中，左氣流分配盤2，是對吸附筒4內(nèi)各吸附器進(jìn)行均壓、反清洗，并可連續(xù)輸出氧氣的，并與左排氣管組I相連通的氣流分配機(jī)構(gòu)；右氣流分配盤7，是對吸附筒4內(nèi)各吸附器進(jìn)行連續(xù)進(jìn)料吸附、解吸，并與右進(jìn)氣管組相連通的氣流分配機(jī)構(gòu)。
[0008]本實(shí)用新型中，排氣管組可傳輸經(jīng)左氣流分配盤2不斷送入的來自旋轉(zhuǎn)的吸附器內(nèi)的氣流，使旋轉(zhuǎn)至均壓、反沖洗與氧氣輸出的位置的吸附器連續(xù)的進(jìn)行均壓、反清洗并連續(xù)輸出氧氣。
[0009]本實(shí)用新型中，進(jìn)氣管組8可傳輸經(jīng)右氣流分配盤7不斷送入的來自旋轉(zhuǎn)的吸附器內(nèi)的氣流與接收原料氣流，使旋轉(zhuǎn)至吸附與解吸位置的吸附塔連續(xù)的進(jìn)行吸附與解吸。
[0010]本實(shí)用新型中，吸附筒4通過從固定的右氣流分配盤和安裝在吸附筒上的旋轉(zhuǎn)的受氣盤依次接受來自進(jìn)氣管組8的原料空氣進(jìn)入吸附器，吸附氮?dú)?，氧氣則通過安裝在吸附筒上的旋轉(zhuǎn)的受氣盤和左氣流分配盤從左排氣管組I 一端輸出，吸附飽和的吸附器旋轉(zhuǎn)到所設(shè)計(jì)的位置通過固定的右氣流分配盤和安裝在吸附筒上的旋轉(zhuǎn)的受氣盤自進(jìn)氣管組8與真空泵連接進(jìn)行解吸，由此完成吸附、解吸。多個(gè)吸附器組成的吸附筒轉(zhuǎn)鼓連續(xù)旋轉(zhuǎn)，從而連續(xù)產(chǎn)出氧氣，擯棄了傳統(tǒng)變壓吸附的閥控系統(tǒng)，可連續(xù)制氧，過程簡單、效率高、能耗低。
[0011]本實(shí)用新型是通過如下方法制取氧氣:
[0012]1、原料空氣經(jīng)過濾、升壓至一定的壓力后，經(jīng)進(jìn)氣管組8的進(jìn)氣口、右氣流分配盤7導(dǎo)入吸附筒4，完成吸附過程；
[0013]2、真空泵入口接入進(jìn)氣管組8的解吸氣排出口，經(jīng)解吸氣排出口、右氣流分配盤7，將吸附筒4吸附的氮?dú)馀懦觯?br>
[0014]3、旋轉(zhuǎn)的吸附筒4因右氣流分配盤7不斷的使旋轉(zhuǎn)至吸附與解吸位置的吸附器完成吸附與解吸，使吸附筒4連續(xù)的進(jìn)行吸附與解吸；
[0015]4、同時(shí)，旋轉(zhuǎn)的吸附附筒4因左氣流分配盤2不斷的使旋轉(zhuǎn)至均壓、反沖洗與氧氣輸出的位置，使吸附筒4連續(xù)的進(jìn)行均壓、反清洗并連續(xù)輸出氧氣。
[0016]3?15個(gè)裝滿制氧分子篩的吸附器組成一個(gè)集成的、旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓，分別進(jìn)行如公知技術(shù)的變壓吸附循環(huán)，吸附、均壓、清洗、解吸，再吸附、均壓、清洗、再解吸，如此循環(huán)往復(fù)，連續(xù)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓，連續(xù)吸附、解吸產(chǎn)氧，形成連續(xù)的輸出產(chǎn)品氧氣。
[0017]本實(shí)用新型的制氧裝置，通過設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)的吸附轉(zhuǎn)鼓、固定的分氣盤與安裝在單元吸附器上的受氣盤、必要的密封件等共同完成吸附解吸循環(huán)，擯棄了傳統(tǒng)變壓吸附的閥控系統(tǒng)，可連續(xù)制氧，過程簡單、效率高、能耗低。
[0018]本實(shí)用新型優(yōu)選用于VPSA/VSA連續(xù)制氧。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的可連續(xù)從空氣中制取氧氣的裝置結(jié)構(gòu)圖示。
[0020]圖2是吸附筒結(jié)構(gòu)圖示。
[0021]圖3是氣流分配盤圖示。
[0022]圖中標(biāo)號:1是左排氣管組，2是左氣流分配盤，3是左軸承座，4是吸附筒，5是大鏈輪，6是右軸承座，7是右氣流分配盤，8是進(jìn)氣管組，9是電機(jī)，10是軸承座，11是小鏈輪；12是吸附器，13是受氣盤?！揪唧w實(shí)施方式】
[0023]如圖1所示的新型制氧裝置:
[0024]1、原料空氣經(jīng)過濾、升壓至一定的壓力后，典型的，如35KPa，經(jīng)進(jìn)氣口、右氣流分配盤導(dǎo)入吸附筒，氮?dú)獗晃?，氧氣則經(jīng)由左氣流分配盤導(dǎo)出被輸出為產(chǎn)品氧氣；
[0025]2、與此同時(shí)，部分吸附筒的吸附的氮?dú)庖蛴覛饬鞣峙浔P導(dǎo)出至解吸氣排出口自外接的真空泵排出而使得吸附劑獲得再生；
[0026]3、不斷旋轉(zhuǎn)的吸附筒因右氣流分配盤不斷的使旋轉(zhuǎn)至吸附與解吸位置的吸附筒連續(xù)的進(jìn)行吸附與解吸；
[0027]4、同時(shí)，不斷旋轉(zhuǎn)的吸附筒因左氣流分配盤不斷的使旋轉(zhuǎn)至均壓、反沖洗與氧氣輸出的位置而使得吸附筒連續(xù)的進(jìn)行均壓、反清洗并連續(xù)輸出氧氣；
[0028]5、3?15個(gè)裝滿制氧分子篩的吸附管組成一個(gè)集成的、旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓，分別進(jìn)行如公知技術(shù)的變壓吸附循環(huán)，吸附、均壓、清洗、解吸，再吸附、均壓、清洗、再解吸，如此循環(huán)往復(fù)，連續(xù)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓，連續(xù)吸附解吸產(chǎn)氧，形成連續(xù)的輸出產(chǎn)品氧氣。
【權(quán)利要求】
1.一種從空氣中制取氧氣的裝置，其特征在于，包括:左排氣管組，左氣流分配盤，左軸承座，吸附筒，大鏈輪，右軸承座，右氣流分配盤，進(jìn)氣管組，電機(jī)，軸承座，小鏈輪；其中，所述吸附筒是一個(gè)由3?15個(gè)裝滿制氧分子篩的吸附器組成的可旋轉(zhuǎn)的鼓；左軸承座和右軸承座對稱，分設(shè)于吸附筒左右兩側(cè)，用于支撐吸附筒回轉(zhuǎn)；左氣流分配盤和右氣流分配盤，分設(shè)于左軸承座和右軸承座的外側(cè)，左氣流分配盤右側(cè)與吸附筒的左側(cè)連通，左側(cè)與左排氣管組連通；右氣流分配盤的左側(cè)與吸附筒的右側(cè)連通，右側(cè)與進(jìn)氣管組連通；左氣流分配盤為對吸附筒內(nèi)各吸附器進(jìn)行均壓、反清洗，并可連續(xù)輸出氧氣的，并與左排氣管組相連通的機(jī)構(gòu)；右氣流分配盤7為對吸附筒內(nèi)各吸附器進(jìn)行連續(xù)進(jìn)料吸附、解吸，并與右進(jìn)氣管組相連通的機(jī)構(gòu)；大鏈輪環(huán)繞于吸附筒中間，小鏈輪與大鏈輪鏈接，電機(jī)輸出軸與小鏈輪的主軸連接，軸承座提供小鏈輪的支撐，電機(jī)、小鏈輪和大鏈輪組成使吸附筒回轉(zhuǎn)的動(dòng)力傳動(dòng)裝置。
【文檔編號】B01D53/047GK203529931SQ201320625276
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】陳宗蓬, 王晨, 謝東紅, 賈吉來, 俞曉峰 申請人:上海穗杉實(shí)業(yè)有限公司