[发明专利]一种多塔联用的大型VPSA氮氧联产装置

说明书

本发明涉及制氧制氮技术领域，具体而言涉及一种多塔联用的大型VPSA氮氧联产装置。一种多塔联用的大型VPSA氮氧联产装置,包括空压机组，吸附装置，储气装置，管道装置和控制装置，所述的空压机组，吸附装置，储气装置通过管道装置连接，所述的空压机组包括空压机和干燥器，所述的吸附装置包括若干个氮气吸附塔和若干个氧气吸附塔，所述的储气装置包括氮气罐，回收气罐和成品氧气罐，所述的氮气吸附塔和所述的氮气罐通过管道装置连接，所述的回收气罐和所述的氮气吸附塔通过管道装置连接，所述的氧气吸附塔和所述的回收气罐通过管道装置连接，所述的成品氧气罐和所述的氧气吸附塔通过管道装置连接。本发明具有资源利用率高，耗能少，能够同时产出氮气和氧气的优势。

技术领域

本发明涉及制氧制氮技术领域，具体而言涉及一种多塔联用的大型VPSA氮氧联产装置。

背景技术

目前，变压吸附空气分离制富氧的主要工艺包括PSA工艺和VPSA工艺。PSA工艺主要采用加压吸附、常压解吸，其基本流程为：加压吸附，均压降压，顺放，逆放，冲洗，均压升压，产品气升压。VPSA工艺主要采用常压吸附、真空解吸，其基本流程为：常压吸附，均压降压，抽真空，均压升压，产品气升压。PSA工艺吸附压力较高(0.2～0.6MPa)投资小、设备简单，但能耗高，只适用于小规模制氧领域。VPSA工艺设备相对复杂，但氧收率高，能耗低，适用于较大规模制氧领域。

目前在制氮过程中会产生大量的富氧废气，其中的氧气含量可以达到78%以上，直接排出则会有引发明火的危险，目前通常采用直接将富氧废气连通到燃烧装置内进行供氧，该方法氧气利用率低，造成较大的浪费，同时目前制氧技术则直接采用空气制造氧气，存在耗能大，产能低的缺点，因此目前需要一种资源利用率高，耗能少，能够同时产出氮气和氧气的大型VPSA氮氧联产装置。

发明内容

为了解决上述问题，提供一种资源利用率高，耗能少，能够同时产出氮气和氧气的大型VPSA氮氧联产装置。本发明采用以下技术方案。

一种多塔联用的大型VPSA氮氧联产装置,包括空压机组，吸附装置，储气装置，管道装置和控制装置，所述的空压机组，吸附装置，储气装置通过管道装置连接，所述的空压机组包括空压机和干燥器，所述的吸附装置包括若干个氮气吸附塔和若干个氧气吸附塔，所述的储气装置包括氮气罐，回收气罐和成品氧气罐，所述的氮气吸附塔和所述的氮气罐通过管道装置连接，所述的回收气罐和所述的氮气吸附塔通过管道装置连接，所述的氧气吸附塔和所述的回收气罐通过管道装置连接，所述的成品氧气罐和所述的氧气吸附塔通过管道装置连接。

本发明在使用过程中，通过空压机组将空气泵入，然后压缩空气通过干燥器干燥后通入氮气吸附塔，本发明采用了三个氮气吸附塔和三个氧气吸附塔的技术方案，设置三个吸附塔可以便于使用氮气反冲以及检修过程中进行吸附塔的切换运行，也便于在需要大量生产的时候进行多塔共同作业，在氮气吸附排出后可以将吸附塔中的废气体通入到空压机中，此时空压机不从外界吸取空气，而是吸入富氧废气，将富氧废气泵入回收气罐中，通过回收气罐可以稳定向氧气吸附塔内进行供气，当制氧需求高的时候则可以切换到原有的制氧设备空压机组泵入气体进行制氧，该方案可以直接将原有的制氧和制氮设备联合起来，减少了改造成本，此过程通过切换控制阀门实现，而该过程中预先已经向其他氮气吸附塔中泵入空气进行吸附，空压机的切换不会影响到氮气吸附过程，将富氧废气通入后则重新切换阀门继续重复上述步骤泵入空气，采用该结构则不需要设置另一组空压机，极大的减少了成本，同时也减少了能源消耗，氮气吸附塔中产生氮气存储到氮气罐中，氧气吸附塔产生的氧气存储到成品氧气罐中，便于成品气体的存储和使用，也有助于减少生产压力。