[发明专利]多塔分子筛制氧系统中氧气提纯、再生设备及其使用方法

说明书

本发明公开了多塔分子筛制氧系统中氧气提纯、再生设备及其使用方法，包括两个装填有沸石分子筛的吸附塔一和吸附塔二，吸附塔一的进气口通过电磁阀V连通均压塔，均压塔的进气口依次连通压缩机、二级过滤器、除湿器和一级过滤器，一级过滤器的进气口连通进气管，吸附塔一和吸附塔二的进气口均连通旋转阀，旋转阀连通细菌过滤器进气口和氧气缓冲塔的出气口，在多次均压的基础上创新的增加了二次回收与提纯工艺，通过利用氧气缓冲罐与吸附塔的压力差，将氧气缓冲罐中的未达到氧浓度要求的高纯氧输送到吸附塔中进行二次提纯，可以将缓冲罐中的氧气大量的输送到吸附塔中，再进行下面的工序从而实现了不合格氧气的二次提纯。

技术领域

本发明涉及制氧系统技术领域，具体是多塔分子筛制氧系统中氧气提纯、再生设备及其使用方法。

背景技术

分子筛制氧系统：在常温下，采用变压吸附工艺，利用分子筛将空气中的氧气与氮气分离，从而提取氧气的系统。原理是：利用分子筛物理吸附和解吸技术，制氧机内装填分子筛，在加压时可将空气中氮气吸附，剩余的未被吸收的氧气被收集起来，经过净化处理后即成为高纯度的氧气。分子筛在减压时将所吸附的氮气排放回环境空气中，在下一次加压时又可以吸附氮气并制取氧气，整个过程为周期性地动态循环过程，分子筛并不消耗。

分子筛：即沸石分子筛，是一种无机晶体材料，因具有规整的孔道结构、较强的酸性和高的水热稳定性而广泛应用于催化、吸附和离子交换等领域中，并起着不可替代的作用。

沸石分子筛的吸附是一种物理变化过程。产生吸附的原因主要是分子引力作用在固体表面产生的一种“表面力”，当流体流过时，流体中的一些分子由于做不规则运动而碰撞到吸附剂表面，在表面产生分子浓聚，使流体中的这种分子数目减少，达到分离、清除的目的。由于吸附不发生化学变化，只要设法将浓聚在表面的分子赶跑，沸石分子筛就又具有吸附能力，这一过程是吸附的逆过程，叫解吸或再生。由于沸石分子筛孔径均匀，只有当分子动力学直径小于沸石分子筛孔径时才能很容易进入晶穴内部而被吸附，所以沸石分子筛对于气体和液体分子就犹如筛子一样，根据分子的大小来决定是否被吸附。由于沸石分子筛晶穴内还有着较强的极性，能与含极性基团的分子在沸石分子筛表面发生强的作用，或是通过诱导使可极化的分子极化从而产生强吸附。这种极性或易极化的分子易被极性沸石分子筛吸附的特性体现出沸石分子筛的又一种吸附选择性。

氧气提纯及再生方法：在分子筛制氧工艺中，在开机初始时，氧浓度从环境氧浓度逐步提升到90％以上，按国家规定在30分钟内应达到90％以上，多塔制氧工艺约在10分钟左右，在此期间因氧浓度未达到规定值，所产生的氧气不允许向外输送，如果排放到室内会影响到环境氧浓度产生火灾隐患，也浪费了制氧工艺中的能源。

分子筛制氧是采用物理方式，采用分子筛对压缩空气中的氮分子进行吸附，氧分子游离在分子筛外部，通过压力差输送到管道中，在初始时，吸附塔中的分子筛从在环境中压缩的空气中进行氮氧分离，分离出的氧浓度较低，呈现从环境氧浓度到成品氧浓度(≥90％)上升趋势，在上升过程中的氧气因氧浓度未达到标准要求，不能输送到管道中，只能排放到空气中或封闭积聚到管道中，而不利于氧浓度的提升。

现有技术中《一种回收不合格氧气的制氧系统》申请号2018221284806，其采用的是将不合格的氧气通过管道输送到供气管道中，与压缩空气混合后再投入到吸附塔中进行氧气的提取。实际使用时，因吸附塔的进气与出氧存在一定的压力差，空气压力要大于氧气压力0.5MPa以上，例如吸附塔进气的空气压力在0.45MPa以上，而氧气压力在0.4MPa以内，所以该专利存在回流氧气因压力低于压缩空气的压力而导致无法汇入到压缩空气管道中，使用效果较差。因此，本发明提供了多塔分子筛制氧系统中氧气提纯、再生设备及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供多塔分子筛制氧系统中氧气提纯、再生设备及其使用方法，以解决不合格氧气因压力低于压缩空气的压力，二者压力差的原因导致不合格的氧气无法与压缩空气源汇集，所以使用效果差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：