[实用新型]变压吸附制氮机碳分子筛的现场再生装置

说明书

本实用新型提供一种变压吸附制氮机碳分子筛的现场再生装置，包括一台小型制氮机和一台电加热器，所述小型制氮机用于制作氮气作为再生气，所述小型制氮机的氮气出口通过管路连接至变压吸附制氮机碳分子筛的吸附塔，所述电加热器设置在小型制氮机与吸附塔之间的管路上，用于加热管路中的氮气；所述小型制氮机的产氮容量为1‑10m3/h；所述电加热器的容量为1‑10 kW。本实用新型可以在变压吸附制氮机用户的现场，进行性能衰退碳分子筛的再生与活化，使其恢复吸附性能，方便快捷，操作简单；可以快速恢复衰退碳分子筛的吸附性能，增加变压吸附制氮机的可用性。

技术领域

本实用新型涉及变压吸附制氮机技术领域，特别是涉及一种变压吸附制氮机碳分子筛的现场再生装置。

背景技术

变压吸附制氮机的工艺是必须使用压缩空气，然后加压吸附、常压解吸的连续产氮操作。目前使用的吸附剂为碳分子筛，一般吸附压力为0.75−0.9 MPa。变压吸附制氮机是以碳分子筛为吸附剂，利用加压吸附，降压解吸的原理，从空气中吸附和释放氧气，因而分离出氮气的自动化操作设备。碳分子筛是一种以煤炭、椰壳或酚醛树脂为原料，经过研磨、烘干、挤条、烧结与调孔等工艺加工，表面和内部布满微孔的圆柱型黑色颗粒状吸附剂。

吸附塔是变压吸附制氮机的核心部分。空气吸附过程有反复的压力震荡，此为影响使用寿命的重要因素；吸附塔的设计需要与选用的吸附剂的性能相匹配，内构件需要进行专门研究和设计。比如网板、气流分布器、压紧系统、中均压管件等。

碳分子筛在长期使用后会产生衰退现象，第一个原因是粉化，因此在选购碳分子筛，除了考虑吸附性能外，也要考虑强度与磨耗率，并且在装填时要考虑压紧与密实性，避免发生松动现象。第二个原因是吸附空气中的水分、油分或其他化学成分，因此，空气要进行干燥、排水与过滤，并利用活性碳吸附空气中的有机杂质。

一般碳分子筛在长期使用后，例如五年，性能还是会显着下降，因而产生纯度不足的氮气，会影响制程中产品的良率。此时，一般都是需要更换新的碳分子筛，而旧的碳分子筛可送回制造厂再生，然后回收使用。一般再生的方法都是利用加热法，亦即将旧筛放置于旋转炉中，炉外利用电热或燃料加热，炉内通入氮气，在100-200℃的温度下连续加热，可将碳分子筛吸附的水分排除、在300-450℃的温度下连续加热，可将油分或其他化学成分排除，因此，可恢复吸附性能。

此种作业方式，需要先将失效的旧分子筛取出，送回原厂再生，然后再返回工厂使用，流程太长，时间太长，运输麻烦，因此急需要寻找改善的方法。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种变压吸附制氮机碳分子筛的现场再生装置。

本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种变压吸附制氮机碳分子筛的现场再生装置，包括一台小型制氮机和一台电加热器，所述小型制氮机用于制作氮气作为再生气，所述小型制氮机的氮气出口通过管路连接至变压吸附制氮机碳分子筛的吸附塔，所述电加热器设置在小型制氮机与吸附塔之间的管路上，用于加热管路中的氮气；所述小型制氮机的产氮容量为1-10m³/h；所述电加热器的容量为1-10 kW。

进一步，还包括一循环气泵，所述循环气泵的进气端通过管路连接至吸附塔的出气端，所述循环气泵的出气端通过管路连接至电加热器或连接至电加热器与小型制氮机之间的管路上。

进一步，所述循环气泵与吸附塔之间的管路上设有一流量调整阀门，用于控制经过循环气泵返回电加热器的再生气的流量。

进一步，为了便于再生气的进出，所述碳分子筛的吸附塔的下端设有再生气进口，上端设有再生气出口。所述再生气进口通过管路与电加热器连接；所述再生气出口通过管路连接至下游废气处理装置，或者通过管路连接至循环气泵。再生气进口和再生气出口，平常密封，再生时就可使用。

作为优选，所述小型制氮机的产氮容量为3-5 m³/h。