變壓吸附劑再生控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于吸附劑再生技術領域，具體涉及一種變壓吸附劑再生控制裝置。
【背景技術】
[0002]變壓吸附技術(Pressure Swing Adsorpt1n.簡稱PSA)是近幾十年來在工業上新崛起的氣體分離技術，是物理化學滲流理論在工業上的具體應用。
[0003]目前，變壓吸附技術已經形成一個重要產業，在氣體分離和凈化領域有廣泛的應用。在今后的一個時期內，變壓吸附技術仍將占有很大的比例。吸附劑再生是變壓吸附技術一個重要的過程，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，但是對沖洗介質純度和吸附性要求高且有部分殘留等問題給企業帶來很大困擾。因此如何將抽空和沖洗工藝的工藝優點相結合的節能變壓吸附工藝系統成為企業的迫切需求。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現有技術中的缺陷而提供一種設計合理，吸附劑再生方式多樣化，自動化控制能力強，有效氣體回收量大，適合大型化生產的變壓吸附劑再生控制裝置。
[0005]本實用新型的目的是這樣實現的:該再生控制裝置包括多介質進氣裝置、沖洗裝置、排空裝置和控制系統，
[0006]a、多介質進氣裝置包括氮氣進氣口，氫氣進氣口和合格凈化氣進氣口 ；氮氣進氣口通過管道依次與氮氣進氣壓力傳感器、氮氣進氣調節閥及沖洗裝置上的氮氣緩沖罐進口相連，氫氣進氣口通過管道依次與氫氣進氣壓力傳感器、氫氣進氣調節閥及沖洗裝置上的氫氣緩沖罐進口相連，合格凈化氣進氣口通過管道依次與合格凈化氣進氣壓力傳感器、合格凈化氣進氣調節閥及沖洗裝置上的合格凈化氣緩沖罐進口相連；
[0007]b、沖洗裝置包括氮氣緩沖罐，氫氣緩沖罐和合格凈化氣緩沖罐；氮氣緩沖罐出口通過管道依次與氮氣沖洗調節閥、氮氣流量計和氮氣壓力傳感器相連，氮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氣口上設置的氮氣沖洗程控閥相連，氫氣緩沖罐出口通過管道依次與氫氣沖洗調節閥、氫氣流量計和氫氣壓力傳感器，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氣口上設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節閥、合格凈化氣流量計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氣口上設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氣口上設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置有原料氣程控閥分別與原料氣進口相連，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的原料氣程控閥之間設有第一三通，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分別至少設有一個吸附塔，所述吸附塔上設有吸附塔壓力傳感器；
[0008]C、排空裝置包括設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、控制系統包括模型預測控制器、DCS主控卡和DCS數據庫，所述氮氣進氣壓力傳感器、氫氣進氣壓力傳感器、合格凈化氣進氣壓力傳感器、氮氣流量計、氮氣壓力傳感器、氫氣流量計、氫氣壓力傳感器、合格凈化氣流量計、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據線與DCS數據庫相連，DCS數據庫通過DCS主控卡與模型預測控制器相連，模型預測控制器通過DCS主控卡來控制氮氣進氣調節閥、氫氣進氣調節閥、合格凈化氣進氣調節閥、氮氣沖洗調節閥、氮氣沖洗程控閥、氫氣沖洗調節閥、氫氣沖洗程控閥、合格凈化氣沖洗調節閥、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的方式相連。
[0010]本實用新型通過設置氮氣緩沖罐、氫氣緩沖罐、合格凈化氣緩沖罐、各種檢測及執行裝置，不但能夠達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中停止運行真空泵的目的，以24塔變壓吸附技術為例，變壓吸附二段160KW真空泵6臺運行才能達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行，如要求工藝條件苛刻，可進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行每年可節省電費約228萬元，具體計算過程為160*0.8 (電機效率按照0.8計算)*5*24*330 (年工作時間按照330天計算)*0.45 (電價按照0.45元進行核算)=228萬元；本實用新型具有設計合理，吸附劑再生方式多樣化，自動化控制能力強，有效氣體回收量大，節能減排，適合大型化生產的優點。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0012]圖2為本實用新型吸附塔的結構示意圖；
[0013]圖3為本實用新型的控制系統方框圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1、2、3所示，本實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進氣裝置、沖洗裝置、排空裝置和控制系統，
[0015]a、多介質進氣裝置包括氮氣進氣口 1，氫氣進氣口 5和合格凈化氣進氣口 9 ;氮氣進氣口 I通過管道依次與氮氣進氣壓力傳感器2、氮氣進氣調節閥3及沖洗裝置上的氮氣緩沖罐4進口相連，氫氣進氣口 5通過管道依次與氫氣進氣壓力傳感器6、氫氣進氣調節閥7及沖洗裝置上的氫氣緩沖罐8進口相連，合格凈化氣進氣口 9通過管道依次與合格凈化氣進氣壓力傳感器10、合格凈化氣進氣調節閥11及沖洗裝置上的合格凈化氣緩沖罐12進口相連；
[0016]b、沖洗裝置包括氮氣緩沖罐4，氫氣緩沖罐8和合格凈化氣緩沖罐12 ;氮氣緩沖罐4出口通過管道依次與氮氣沖洗調節閥14、氮氣流量計15和氮氣壓力傳感器16相連，氮氣壓力傳感器16分別與至少兩組吸附塔單元吸附劑再生階段進氣口上設置的氮氣沖洗程控閥17相連，氫氣緩沖罐8出口通過管道依次與氫氣沖洗調節閥20、氫氣流量計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氣口上設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節閥25、合格凈化氣流量計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氣口上設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氣口上設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置有原料氣程控閥30分別與原料氣進口 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的原料氣程控閥30之間設有第一三通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分別至少設有一個吸附塔18，所述吸附塔18上設有吸附塔壓力傳感器13 ;
[0017]C、排空裝置包括設在真空泵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、控制系統包括模型預測控制器37、DCS主控卡38和DCS數據庫39，所述氮氣進氣壓力傳感器2、氫氣進氣壓力傳感器6、合格凈化氣進氣壓力傳感器10、氮氣流量計15、氮氣壓力傳感器16、氫氣流量計21、氫氣壓力傳感器22、合格凈化氣流量計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