一種高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型的多通道變壓吸附再生(PSA)制氮裝置，是一種可以通過改變吸附再生通道的數量，進而實現流量的多級變化，更能適應設備對用戶流量變化的一種裝置，屬于變壓吸附再生(PSA)制氮技術領域。
【背景技術】
[0002]變壓吸附法(簡稱PSA)是一種新的氣體分離技術，以吸附劑分子篩為例，其原理是利用分子篩對不同氣體分子“吸附”性能的差異而將氣體混合物分開。它是以空氣為原材料，利用一種高效能、高選擇的固體吸附劑對氮和氧的選擇性吸附的性能，從而把空氣中的氮和氧分離出來。變壓吸附制氮設備的制氮過程為物理吸附過程，無化學反應，對環境不造成污染，是一種理想的供氮方式。整個制氮過程相對于傳統的深冷法制氧方式，具有結構簡單、工藝流程簡單、使用操作方便、設備啟動迅速、常溫低壓運行、安全可靠、制氮成本低等一系列優點。
[0003]目前在PSA制氮領域內使用較多的是雙塔吸附或雙套四塔吸附的方法。分子篩對氧和氮的分離作用主要是基于這兩種氣體在分子篩表面的擴散速率不同。但是變壓吸附制氮設備的制氮過程，由于分子篩高壓時吸附，低壓時再生，在制取氮氣的過程中，往往制取率較低，設備在選型時常會考慮用氣端的最大值，在實際運行中卻沒有達到或者遠低于設備的正常制氮設計值，造成設備氣源浪費都較大，在較低流量時運行成本更高，氣源排放比更大，造成了配套氣源設備的嚴重浪費。
[0004]傳統PSA制氮工藝都是采用的是兩吸附塔配套閥門的結構，當一塔吸附時，另一塔再生，另一塔再生時會將原塔內的所有氣源排放完，造成塔內氣源的浪費。同時，因為容器較大的原因，由于氣流量會延著容器內部最近途徑通過，使得一部分分子篩不能有效的利用，所以所需要的分子篩量加大，分子篩利用率不高。再者，分子篩量加大后，會增加上容器容積，容器容積較大，設備體積增加。同時，由于容器分子篩量加大后，容器的頂部的壓緊有時不能完全密實，容易產生分子篩在高速氣源沖洗過程中粉化。由于分子篩裝填的緊密性不高，易產生吸附劑填料的局部“空穴”現象，加上分子篩的抗壓能力較差，在“空穴”里更容易產生分子篩粉化。這將對設備產生較嚴重的產量、質量的影響。進而影響的整體設備的使用。其次，設備容器增大，受設備運輸等原因，高徑比不能很大，大設備上往往小于正常的值。那么，分子篩的吸附時間減少，產氣品質將受較大的影響。
[0005]綜上所述，簡單雙塔式吸附已經不能滿足其“節能減排”的要求，且為了解決現有簡單雙塔式吸附存在的分子篩利用率不高、易產生分子篩粉化、產氣品質效率較低等問題，目前亟需發明一種定制單塔標準容器，多通道擴容組裝、增強分子篩對氣流的吸附能力的高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置。

【發明內容】

[0006]本發明提出一種定制單塔標準容器，多通道擴容組裝、增強分子篩對氣流的吸附能力的高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置，解決了現有技術存在的簡單雙塔式吸附存在的分子篩利用率不高、易產生分子篩粉化、產氣品質效率較低等問題。
[0007 ]為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為:
[0008]一種高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置，包括單塔標準容器、閥門進出口和外部箱板，所述單塔標準容器底部安裝有固定端板，所述固定端板上開設有原料氣源進口，所述原料氣源進口連接有用于均勻擴散與吸集氣體的氣流均布器，所述氣流均布器上端依次平鋪有氧化鋁和制氮分子篩，所述單塔標準容器頂部設置活動下降壓緊裝置，所述活動下降壓緊裝置下設壓緊椰墊，所述活動下降壓緊裝置開設有成品氣出口，所述成品氣出口連接有所述氣流均布器。
[0009 ] 進一步地，所述閥門進出口還設置有操作界面。
[0010]所述活動下降壓緊裝置連接有下降螺紋，并通過所述下降螺紋進行所述制氮分子篩的壓緊處理。
[0011]所述單塔標準容器外側連接有筒體固定塊。
[0012]所述單塔標準容器通過所述筒體固定塊、固定塊支撐進行多組容器的對接與擴展。
[0013]本發明具有以下的特點和有益效果:
[0014]()本發明高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置多通道吸附方式，當多通道吸附時，有一小部分再生，再生量小，減少原塔內的所有氣源排放，減少了塔內氣源的浪費。由于單塔容器較小的原因，分子篩對氣流的吸附能力加強，分子篩利用率增加，有效吸附能力增強，使得絕大部分分子篩能有效的利用，所以所需要的分子篩量也會相應減少。
[0015](2)分子篩量減小后，會減小容器容積，以及整套設備的容器體積也會減少，設備體積減少。由于單個容器分子篩量減少后，容器的頂部的壓緊制造方便，壓緊更簡單，更容易使分子篩在小容積內壓緊密實。由于壓緊密實后，高速氣源沖洗過程中分子篩不易粉化。產生吸附劑填料的局部“空穴”現象也會消失，從而避免了分子篩因“空穴”里所產生分子篩粉化，提升設備對氣體產量、質量的影響，優化了整體設備的使用。
[0016](3)設備容器減小后，高徑比合理，但需要流量大的設備時，可以多組拼裝的型式，模塊式的運轉。對流量的適應性更強。如當用戶端小流量制氮使用時，可以只運行相應幾組。當用戶端用氣量增大時，可由電氣控制上增加使用組數，以增加它的處理能力。這樣就可以完全適應用戶端對設備實際流量變化的要求。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本發明一種高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置的結構示意圖；
[0019]圖2為本發明一種高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置中單塔標準容器的結構示意圖；
[0020]圖3為本發明一種高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置中A的局部放大圖；
[0021]圖4為本發明一種高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置中單塔標準容器與閥門聯接圖；
[0022]圖5為本發明一種高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置變壓吸附再生的工藝流程圖；
[0023]圖6為本發明一種高效率多通道變壓吸附再生制氮裝置變壓吸附再生的流程要求圖。