專利名稱：一種分子篩純化系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及氣體制造設備，特別涉及一種能夠提高制氧機運行效率的分子篩 純化系統。
背景技術：
目前的大型全低壓制氧機普遍采用常溫分子篩凈化的制氧流程。該流程中分子篩 純化系統的工作過程主要分為卸壓、加熱、冷吹、升壓4個步驟。在升壓過程中，由于需要從 工作的純化器中引出部分空氣到另一只準備投入使用的純化器、對其進行充壓，這樣會引 起隨后進主塔的空氣量減少，主冷熱負荷降低、上塔回流比增加，進而產生送氧量減少、氬 餾分含氮上升和精氬產量下降的現象；如操作調節不及時，還會發生粗氬塔氮塞事故。同時，由于需要向另一只分子篩充氣，空氣總需求量增加，引起瞬間空分裝置的空 冷塔阻力、空冷塔填料前后壓降升高，使空氣流經填料后流速增加，存在著將水帶進分子篩 純化器的危險。當升壓結束后進主塔空氣量開始回落，工況又會向相反的方向變化。短時間內空 分工況發生兩次波動，使制氧機組的氧、氬提取率下降，制氧機運行效益降低，同時對制氧 機的長期安全穩定運行帶來不利影響。
實用新型內容本實用新型提供了一種分子篩純化系統，通過增加氮氣充壓管道，在升壓時使用 氮氣補充充壓，能夠穩定進主塔空氣量及主塔運行工況，提高制氧機運行效率。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種分子篩純化系統，包括兩個分子篩純化器，空氣通過空氣管道分別輸入至兩 個分子篩純化器中、并輸出至主塔，還包括控制兩個分子篩純化器之間通斷的升壓閥，進一步包括分別向所述兩個分子篩純化器輸送氮氣的氮氣管道。優選地，所述氮氣管道分別通過兩個氮氣充壓管道與所述兩個分子篩純化器連接。優選地，每個所述氮氣充壓管道進一步包括一個控制該氮氣充壓管道與所述分子 篩純化器通斷的充壓閥。優選地，所述氮氣充壓管道為DN80管道。優選地，所述氮氣管道進一步包括一個控制該氮氣管道與所述氮氣充壓管道通斷 的手動截止閥門和一個調節自該氮氣管道進入所述氮氣充壓管道內氮氣壓力的自動調壓 閥門。優選地，所述氮氣管道中的自動調壓閥門進一步包括設置在該自動調壓閥門與兩 個分子篩純化器之間的儀控聯鎖裝置與壓力監測元件，該儀控連鎖裝置可以將壓力監測元 件采集到的兩個分子篩純化器的工作壓力信號傳遞給該氮氣自動調節閥的控制機構，實現 該自動調節閥能夠根據分子篩純化器的工作壓力自動調節、開關。
3[0014]優選地，所述氮氣管道中手動截止閥門前的氮氣管道內氮氣壓力為0.5MI^ 2. 5MPa，經過所述氮氣管道中自動調壓閥門調壓后的氮氣壓力為0. 25MPa 0. 52MPa。本實用新型的分子篩純化系統，通過增加氮氣充壓管道，能夠在分子篩純化系統 升壓時利用氮氣補充充壓，系統對空氣的總需求量相對穩定，使進主塔的空氣量和主塔運 行工況平穩無波動，從而保證制氧機組的氧、氬提取率，提高制氧機運行效率，保證了制氧 機組的安全運行。
圖1是本實用新型的分子篩純化系統的結構示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的和優點更加清楚，
以下結合附圖和實施例對本實用新型作 進一步的詳細說明。圖1是本實用新型的分子篩純化系統的結構示意圖。如圖1所示，本實用新型的 分子篩純化器系統，包括兩個分子篩純化器101和102，空氣通過空氣管道103分別輸入至 兩個分子篩純化器101和102中、并輸出至主塔104。分子篩純化器101和102之間通過 氣體管道105連通，該氣體管道105進一步包括升壓閥106，其用于控制兩個分子篩純化器 101和102之間的通斷。本實用新型的分子篩純化系統進一步包括分別向兩個分子篩純化器101和102輸 送氮氣的氮氣管道107，氮氣管道107中的氮氣自氮氣管網輸入至兩個分子篩純化器101和 102中，以用于在分子篩純化系統進行升壓步驟時，向分子篩純化器101和102中補充充壓，
以穩定空氣的總需求量。氮氣管道107進一步通過兩個氮氣充壓管道108、109與兩個分子篩純化器101、 102連接。氮氣充壓管道108、109包括兩個分別控制該氮氣充壓管道與分子篩純化器之間 通斷的充壓閥110和111。 氮氣管道107進一步包括一個控制該氮氣管道107與氮氣充壓管道108、109通斷 的手動截止閥門112和自動調節閥門115。自動調節閥門115進一步包括一套設置在該自動調壓閥門115與兩個分子篩純化 器101和102壓力之間的儀控聯鎖裝置116，儀控聯鎖裝置116將通過壓力監測元件117或 118采集到的分子篩純化器101和102內的壓力信號傳遞給自動調節閥門115的控制系統， 自動調壓閥門115的控制系統根據收到的壓力信號來自動調節進入氮氣充壓管道108、109 內氮氣壓力的高低。氮氣管道107上引出的氮氣充壓管道108、109連接至兩只分子篩純化器的空氣進 口閥門113、114之前。當本實用新型的分子篩純化系統進入升壓步驟時，首先打開手動截 止閥門112和自動調節閥門115，使經過調壓的氮氣先充入將要投入使用的分子篩純化器 內。隨后，分子篩均壓閥106也逐漸開啟。隨著氮氣的逐漸充入，分子篩純化器內的壓力緩慢上漲，在兩只分子篩純化器的 壓差小于等于分散控制系統(DCS系統)設定壓差、且升壓時間計時到時后，氮氣自動調壓 閥門115和分子篩均壓閥106依次關閉。在程序確認氮氣自動調壓閥門115和分子篩均壓閥106關閉后，升好壓力的分子篩純化器將按正常程序控制步驟投入使用，另一只分子篩 純化器進入泄壓狀態。以分子篩純化器101向分子篩純化器102升壓的步驟為例，在進入升壓程序后，首 先氮氣自動調壓閥115和氮氣充壓閥111開啟(其余閥門保持原狀)，向分子篩純化器102 內充入干燥氮氣。在確認氮氣自動調壓閥115和氮氣充壓閥111開啟后，升壓閥106得電并緩慢調 節開大，分子篩純化器101向分子篩純化器102中緩慢充入空氣。在分子篩純化器101和102內的壓差小于等于DCS系統設定壓差、且升壓時間計 時到時后，氮氣充壓閥111、自動調壓閥115依次關閉，充氮結束。在確認氮氣充壓閥111和自動調壓閥115關閉后，升壓閥106失電關閉，DCS系統 則按照正常程序進入下一工作步驟。通過對使用常溫分子篩凈化的制氧流程使用本實用新型的分子篩純化系統，在升 壓期間空壓機壓縮氣量不變的情況下，由于外界氮氣的補充，使進入另一只分子篩純化器 的空氣量減少，進入下塔參加精餾的空氣量相對穩定且比現有設備同比增加，進而主塔工 況得以穩定且主冷熱負荷及上塔上升蒸汽量比現有設備同比增加。使以前升壓過程中氧氣 純度下降、氬餾分氣中氮組分升高的現象得到改善，同時因升壓結束后進塔空氣量瞬間增 大引起氬餾分含氧上漲的現象也得以緩解。在升壓期間，機組氧產、氬產量不需要大幅調整 便可滿足生產質量要求；提高了主塔工況的穩定性及整套制氧機經濟效益。另外，由于外界氮氣的補充，空氣總需求量相對穩定，使空冷塔填料前后壓降穩 定，防止了空氣將水帶進分子篩純化器的事故，保證了空氣預冷系統的安全運行。由以上方案可知，本實用新型的分子篩純化系統，通過增加氮氣充壓管道，能夠在 分子篩純化系統升壓時利用氮氣補充充壓，系統對空氣的總需求量相對穩定，使進主塔的 空氣量和主塔運行工況平穩無波動，從而保證制氧機組的氧、氬提取率，提高制氧機運行效 率，保證了制氧機組的安全運行。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型 保護的范圍之內。
權利要求1.一種分子篩純化系統，包括兩個分子篩純化器，空氣通過空氣管道分別輸入至兩個 分子篩純化器中、并輸出至主塔，還包括控制兩個分子篩純化器之間通斷的升壓閥，其特征在于，進一步包括分別向所述兩個分子篩純化器輸送氮氣的氮氣管道。
2.根據權利要求1所述的分子篩純化系統，其特征在于，所述氮氣管道分別通過兩個 氮氣充壓管道與所述兩個分子篩純化器連接。
3.根據權利要求2所述的分子篩純化系統，其特征在于，每個所述氮氣充壓管道進一 步包括一個控制該氮氣充壓管道與所述分子篩純化器通斷的充壓閥。
4.根據權利要求2所述的分子篩純化系統，其特征在于，所述氮氣充壓管道為DN80管道。
5.根據權利要求3或4所述的分子篩純化系統，其特征在于，所述氮氣管道進一步包括 一個控制該氮氣管道與所述氮氣充壓管道通斷的手動截止閥門和一個調節自該氮氣管道 進入所述氮氣充壓管道內氮氣壓力的自動調壓閥門。
6.根據權利要求5所述的分子篩純化系統，其特征在于，所述氮氣管道中的自動調壓 閥門進一步包括設置在該自動調壓閥門與兩個分子篩純化器之間的儀控聯鎖裝置與壓力 監測元件，該儀控連鎖裝置將壓力監測元件采集的兩個分子篩純化器的工作壓力信號傳遞 至該氮氣自動調節閥門的控制機構。
7.根據權利要求6所述的分子篩純化系統，其特征在于，所述氮氣管道中的手動截止 閥門前的氮氣管道內氮氣壓力為0. 5MPa 2. 5MPa，經過所述氮氣管道中自動調壓閥門調 壓后的氮氣管道內氮氣壓力為0. 25MPa 0. 52MPa。
專利摘要本實用新型提供了一種分子篩純化系統，包括兩個分子篩純化器，空氣通過空氣管道分別輸入至兩個分子篩純化器中、并輸出至主塔，還包括控制兩個分子篩純化器之間通斷的升壓閥，進一步包括分別向所述兩個分子篩純化器輸送氮氣的氮氣充壓管道。所述氮氣充壓管道進一步包括兩個分別控制氮氣充壓管道與兩個分子篩純化器通斷的充壓閥。本實用新型的分子篩純化系統，通過增加氮氣充壓管道，能夠在分子篩純化系統升壓時利用氮氣補充充壓，系統對空氣的總需求量相對穩定，使進主塔的空氣量和主塔運行工況平穩無波動，從而保證制氧機組的氧、氬提取率，提高制氧機運行效率，保證了制氧機組的安全運行。
文檔編號C01B39/00GK201882925SQ20102059073
公開日2011年6月29日 申請日期2010年10月29日 優先權日2010年10月29日
發明者杜金明 申請人:杜金明