一種從空氣中制取氧氣的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于混合氣體分離【技術領域】，具體為一種從空氣中制取氧氣的裝置。本裝置包括：左排氣管組，左右氣流分配盤，吸附筒，大鏈輪，進氣管組，電機，小鏈輪等；吸附筒是一個裝填了制氧分子篩的吸附管組成的可旋轉的吸附轉鼓；左氣流分配盤內設置有對吸附筒內各吸附器進行均壓、反清洗，并可連續(xù)輸出氧氣的與左排氣管組相連通的機構；右氣流分配盤內設置有對吸附筒內各吸附器進行吸附、解吸，與右進氣管組相連通的機構；電機、小鏈輪和大鏈輪組成使吸附筒回轉的動力傳動裝置。本實用新型通過設計的旋轉的吸附轉鼓、固定的分氣盤等共同完成吸附解吸循環(huán)，擯棄了傳統(tǒng)變壓吸附的閥控系統(tǒng)，可連續(xù)制氧，過程簡單、效率高、能耗低。
【專利說明】一種從空氣中制取氧氣的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于混合氣體分離【技術領域】，具體涉及一種從空氣中制取氧氣的裝置。
【背景技術】
[0002]變壓吸附空分制氧始創(chuàng)于20世紀60年代初，并于70年代實現工業(yè)化生產。在此之前，傳統(tǒng)的工業(yè)空分裝置大部分采用深冷法。隨著CaX和LiX等高吸附分離性能的沸石分子篩的相繼開發(fā)利用和工藝流程的改進，使得變壓吸附空分技術得到迅速地發(fā)展，與深冷法裝置相比，PSA過程具有啟動時間短和開停車方便、能耗較小和運行成本低、自動化程度高和維護簡單、占地面積小和土建費用低等特點。在不需要高純氧的中小規(guī)模(小于330噸/天，相當于10000 Nm3/hr.)氧氣生產中比深冷法更具有競爭力。
[0003]變壓吸附氣體分離技術的核心是吸附劑，其性能直接影響最終分離的效果，同時，吸附分離工藝循環(huán)也直接影響吸附分離的效率，傳統(tǒng)的變壓吸附制氧大都采用固定床，有單塔、雙塔、三塔，甚至更多吸附塔組成的復雜變壓吸附系統(tǒng)，隨著塔器的增多，通?？扇〉酶叩幕厥章?，但是，與此同時，控制流體切換的閥門也將成倍的增加，這不僅將導致系統(tǒng)的造價上升，故障率也隨之上升，這將直接制約著變壓吸附的應用。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種效率高、能耗低，可連續(xù)從空氣中制取氧氣的裝置。
[0005]本實用新型提供的可連續(xù)從空氣中制取氧氣的裝置，包括:左排氣管組1，左氣流分配盤2，左軸承座3，吸附筒4，大鏈輪5，右軸承座6，右氣流分配盤7，進氣管組8，電機9，軸承座10，小鏈輪11 ;其中，所述吸附筒4是一個由3?15個裝滿制氧分子篩的吸附器組成的可旋轉的鼓；左軸承座3和右軸承座6對稱，分設于吸附筒4左右兩側，用于支撐吸附筒4回轉；左氣流分配盤2和右氣流分配盤7，分設于左軸承座3和右軸承座6的外側，左氣流分配盤2右側與吸附筒4的左側連通，左側與左排氣管組I連通；右氣流分配盤7的左側與吸附筒4的右側連通，右側與進氣管組8連通；左氣流分配盤2為對吸附筒4內各吸附器進行均壓、反清洗，并可連續(xù)輸出氧氣的，并與左排氣管組I相連通的機構；右氣流分配盤7為對吸附筒4內各吸附器進行連續(xù)進料吸附、解吸，并與右進氣管組相連通的機構；大鏈輪5環(huán)繞于吸附筒4中間，小鏈輪11與大鏈輪5鏈接，電機9輸出軸與小鏈輪11的主軸連接，軸承座10提供小鏈輪11的支撐，電機9、小鏈輪11和大鏈輪5組成使吸附筒4回轉的動力傳動裝置。其結構如圖1所示。
[0006]本實用新型中，吸附筒4優(yōu)選采用3?15個裝滿制氧分子篩的吸附器組成一個旋轉的轉鼓；如圖2，是一個由12個裝滿制氧分子篩的吸附器組成一個可旋轉的吸附筒轉鼓，安裝有受氣盤，與固定的左、右氣流分配盤相連通。
[0007]本實用新型中，左氣流分配盤2，右氣流分配盤7，如圖3結構，為固定的分配盤，其中，左氣流分配盤2，是對吸附筒4內各吸附器進行均壓、反清洗，并可連續(xù)輸出氧氣的，并與左排氣管組I相連通的氣流分配機構；右氣流分配盤7，是對吸附筒4內各吸附器進行連續(xù)進料吸附、解吸，并與右進氣管組相連通的氣流分配機構。
[0008]本實用新型中，排氣管組可傳輸經左氣流分配盤2不斷送入的來自旋轉的吸附器內的氣流，使旋轉至均壓、反沖洗與氧氣輸出的位置的吸附器連續(xù)的進行均壓、反清洗并連續(xù)輸出氧氣。
[0009]本實用新型中，進氣管組8可傳輸經右氣流分配盤7不斷送入的來自旋轉的吸附器內的氣流與接收原料氣流，使旋轉至吸附與解吸位置的吸附塔連續(xù)的進行吸附與解吸。
[0010]本實用新型中，吸附筒4通過從固定的右氣流分配盤和安裝在吸附筒上的旋轉的受氣盤依次接受來自進氣管組8的原料空氣進入吸附器，吸附氮氣，氧氣則通過安裝在吸附筒上的旋轉的受氣盤和左氣流分配盤從左排氣管組I 一端輸出，吸附飽和的吸附器旋轉到所設計的位置通過固定的右氣流分配盤和安裝在吸附筒上的旋轉的受氣盤自進氣管組8與真空泵連接進行解吸，由此完成吸附、解吸。多個吸附器組成的吸附筒轉鼓連續(xù)旋轉，從而連續(xù)產出氧氣，擯棄了傳統(tǒng)變壓吸附的閥控系統(tǒng)，可連續(xù)制氧，過程簡單、效率高、能耗低。
[0011]本實用新型是通過如下方法制取氧氣:
[0012]1、原料空氣經過濾、升壓至一定的壓力后，經進氣管組8的進氣口、右氣流分配盤7導入吸附筒4，完成吸附過程；
[0013]2、真空泵入口接入進氣管組8的解吸氣排出口，經解吸氣排出口、右氣流分配盤7，將吸附筒4吸附的氮氣排出；
[0014]3、旋轉的吸附筒4因右氣流分配盤7不斷的使旋轉至吸附與解吸位置的吸附器完成吸附與解吸，使吸附筒4連續(xù)的進行吸附與解吸；
[0015]4、同時，旋轉的吸附附筒4因左氣流分配盤2不斷的使旋轉至均壓、反沖洗與氧氣輸出的位置，使吸附筒4連續(xù)的進行均壓、反清洗并連續(xù)輸出氧氣。
[0016]3?15個裝滿制氧分子篩的吸附器組成一個集成的、旋轉的轉鼓，分別進行如公知技術的變壓吸附循環(huán)，吸附、均壓、清洗、解吸，再吸附、均壓、清洗、再解吸，如此循環(huán)往復，連續(xù)旋轉的轉鼓，連續(xù)吸附、解吸產氧，形成連續(xù)的輸出產品氧氣。
[0017]本實用新型的制氧裝置，通過設計的旋轉的吸附轉鼓、固定的分氣盤與安裝在單元吸附器上的受氣盤、必要的密封件等共同完成吸附解吸循環(huán)，擯棄了傳統(tǒng)變壓吸附的閥控系統(tǒng)，可連續(xù)制氧，過程簡單、效率高、能耗低。
[0018]本實用新型優(yōu)選用于VPSA/VSA連續(xù)制氧。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的可連續(xù)從空氣中制取氧氣的裝置結構圖示。
[0020]圖2是吸附筒結構圖示。
[0021]圖3是氣流分配盤圖示。
[0022]圖中標號:1是左排氣管組，2是左氣流分配盤，3是左軸承座，4是吸附筒，5是大鏈輪，6是右軸承座，7是右氣流分配盤，8是進氣管組，9是電機，10是軸承座，11是小鏈輪；12是吸附器，13是受氣盤?！揪唧w實施方式】
[0023]如圖1所示的新型制氧裝置:
[0024]1、原料空氣經過濾、升壓至一定的壓力后，典型的，如35KPa，經進氣口、右氣流分配盤導入吸附筒，氮氣被吸附，氧氣則經由左氣流分配盤導出被輸出為產品氧氣；
[0025]2、與此同時，部分吸附筒的吸附的氮氣因右氣流分配盤導出至解吸氣排出口自外接的真空泵排出而使得吸附劑獲得再生；
[0026]3、不斷旋轉的吸附筒因右氣流分配盤不斷的使旋轉至吸附與解吸位置的吸附筒連續(xù)的進行吸附與解吸；
[0027]4、同時，不斷旋轉的吸附筒因左氣流分配盤不斷的使旋轉至均壓、反沖洗與氧氣輸出的位置而使得吸附筒連續(xù)的進行均壓、反清洗并連續(xù)輸出氧氣；
[0028]5、3?15個裝滿制氧分子篩的吸附管組成一個集成的、旋轉的轉鼓，分別進行如公知技術的變壓吸附循環(huán)，吸附、均壓、清洗、解吸，再吸附、均壓、清洗、再解吸，如此循環(huán)往復，連續(xù)旋轉的轉鼓，連續(xù)吸附解吸產氧，形成連續(xù)的輸出產品氧氣。
【權利要求】
1.一種從空氣中制取氧氣的裝置，其特征在于，包括:左排氣管組，左氣流分配盤，左軸承座，吸附筒，大鏈輪，右軸承座，右氣流分配盤，進氣管組，電機，軸承座，小鏈輪；其中，所述吸附筒是一個由3?15個裝滿制氧分子篩的吸附器組成的可旋轉的鼓；左軸承座和右軸承座對稱，分設于吸附筒左右兩側，用于支撐吸附筒回轉；左氣流分配盤和右氣流分配盤，分設于左軸承座和右軸承座的外側，左氣流分配盤右側與吸附筒的左側連通，左側與左排氣管組連通；右氣流分配盤的左側與吸附筒的右側連通，右側與進氣管組連通；左氣流分配盤為對吸附筒內各吸附器進行均壓、反清洗，并可連續(xù)輸出氧氣的，并與左排氣管組相連通的機構；右氣流分配盤7為對吸附筒內各吸附器進行連續(xù)進料吸附、解吸，并與右進氣管組相連通的機構；大鏈輪環(huán)繞于吸附筒中間，小鏈輪與大鏈輪鏈接，電機輸出軸與小鏈輪的主軸連接，軸承座提供小鏈輪的支撐，電機、小鏈輪和大鏈輪組成使吸附筒回轉的動力傳動裝置。
【文檔編號】B01D53/047GK203529931SQ201320625276
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權日:2013年10月11日
【發(fā)明者】陳宗蓬, 王晨, 謝東紅, 賈吉來, 俞曉峰 申請人:上海穗杉實業(yè)有限公司