一種氣體分離裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于混合氣體的分離技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣體分離裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體分離設(shè)備是將氣體經(jīng)液化、精餾等步驟最終分離成為氧、氮和其他有用氣體的設(shè)備。變壓吸附(Pressure Swing Adsorpt1n.簡稱PSA)，是一種新型氣體吸附分離技術(shù)，其原理是利用氣體組分在固體材料上吸附性的差異以及吸附量隨壓力變化而變化的特性，通過周期性的壓力變換過程實(shí)現(xiàn)氣體的分離，具體舉例，若以空氣為原料，利用氣體吸附劑對氮和氧的選擇性吸附的性能，通過采用加壓吸附，減壓脫附再生的循環(huán)操作方法，把空氣中的氮和氧分離出來。
[0003]目前，變壓吸附氣體分離技術(shù)在工業(yè)上得到了廣泛應(yīng)用，已逐步成為一種主要的氣體分離技術(shù)。變壓吸附氣體分離工藝過程之所以得以實(shí)現(xiàn)是由于吸附劑在這種物理吸附中所具有的兩個(gè)基本性質(zhì):一是對不同組分的吸附能力不同，二是吸附質(zhì)在吸附劑上的吸附容量隨吸附質(zhì)的分壓上升而增加，隨吸附溫度的上升而下降。利用吸附劑的第一個(gè)性質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)對混合氣體中某些組分的優(yōu)先吸附而使其它組分得以提純;利用吸附劑的第二個(gè)性質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)吸附劑在低溫、高壓下吸附而在高溫、低壓下解吸再生，從而構(gòu)成吸附劑的吸附與再生循環(huán)，達(dá)到連續(xù)分離氣體的目的。
[0004]然而，一般的變壓吸附氣體分離裝置由鼓風(fēng)機(jī)、吸附塔、解吸塔、緩沖罐、空氣過濾器、空氣壓縮機(jī)等多種設(shè)備，各種閥門以及管道組裝而成，這種氣體分離裝置設(shè)備多，投資大，成本高，占地面積大，而且上述這種氣體分離裝置耗能量大，運(yùn)行時(shí)的噪音也大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理的氣體分離裝置，該裝置中的設(shè)備少、占地面積小、制造成本低、并且耗能量少、噪音小，該裝置可以在不需要吸附、脫附設(shè)備的情況下對混合氣體進(jìn)行分離。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種氣體分離裝置包括注射器和樣品管，注射器包括前端帶有注射管的注射筒和與注射筒匹配并且可在注射筒內(nèi)往復(fù)運(yùn)動的注射活塞，注射活塞上連接有可推動注射活塞往復(fù)運(yùn)動的注射桿，注射桿另一端上連接有用于提供動力并且?guī)в衅妮喌碾姍C(jī)，注射筒的前端還設(shè)有進(jìn)氣通道，注射筒和進(jìn)氣通道之間用第一單向閥連接;樣品管內(nèi)設(shè)有多孔填料，樣品管通過第二單向閥連接在注射器的注射管端頭，樣品管另一端設(shè)有電磁閥，電磁閥通過第三單向閥和第四單向閥分別連接廢氣排出通道和產(chǎn)物氣體通道。
[0008]在本實(shí)用新型中，進(jìn)一步的，氣體分離裝置還包括容器罐，產(chǎn)物氣體通道連接在容器罐上，以實(shí)現(xiàn)收集產(chǎn)物氣體的目的。
[0009]在本實(shí)用新型中，進(jìn)一步的，上述容器罐上可同時(shí)并聯(lián)兩個(gè)或多個(gè)氣體分離裝置，以實(shí)現(xiàn)氣體平緩、快速地收集到容器罐中。
[0010]在本實(shí)用新型中，優(yōu)選的，上述氣體分離裝置的電磁閥上可連接至少兩個(gè)單向閥，每個(gè)單向閥連接一個(gè)容器罐，由電磁閥控制在不同時(shí)段開啟不同的單向閥，將不同成分的氣體收集到不同的容器罐中。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型提供的裝置是利用氣體穿過具有多孔填料的樣品管時(shí)速度和時(shí)間不同的原理分離氣體，而不需要采用傳統(tǒng)的吸附劑進(jìn)行復(fù)雜的吸附、脫附過程，簡化了氣體分離的過程。本實(shí)用新型所述的氣體分離裝置中的設(shè)備少，沒有采用傳統(tǒng)的鼓風(fēng)機(jī)、吸收塔等大型設(shè)備，使得該氣體分離裝置的占地面積小、降低了制造成本，本實(shí)用新型提供的氣體分離裝置采用帶偏心輪的電機(jī)給裝置提供動力，減少了能耗。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面對實(shí)施例描述中所使用的附圖及附圖標(biāo)記做簡單介紹。
[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖標(biāo)記說明:1-注射器、2-注射筒、3-注射活塞、4-注射桿、5-注射管、6-樣品管、7-電磁閥、8-容器罐、9-電機(jī)、10-進(jìn)氣通道、11-廢氣排出通道、12-產(chǎn)物氣體通道、13-第一單向閥、14-第二單向閥、15-第三單向閥、16-第四單向閥、17-多孔填料。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0017]參見圖1所示，在本實(shí)用新型實(shí)施例一中，一種氣體分離裝置包括注射器1、樣品管6和容器罐8，注射器I包括前端帶有注射管5的注射筒2和與注射筒2匹配并且可在注射筒2內(nèi)往復(fù)運(yùn)動的注射活塞3，注射活塞3上連接有可推動其往復(fù)運(yùn)動的注射桿4，注射桿4另一端上連接有用于提供動力并且?guī)в衅妮喌碾姍C(jī)9，注射筒2的前端還設(shè)有進(jìn)氣通道10，注射筒2和進(jìn)氣通道10之間用第一單向閥13連接;樣品管6內(nèi)設(shè)有多孔填料17，樣品管6通過第二單向閥14連接在注射器I的注射管5端頭，樣品管6另一端設(shè)有電磁閥7，電磁閥7通過第三單向閥15和第四單向閥16分別連接廢氣排出通道11和產(chǎn)物氣體通道12，產(chǎn)物氣體通道12連接在容器罐8上。
[0018]參見圖2所示，在本實(shí)用新型實(shí)施例二中，氣體分離裝置的容器罐8上可同時(shí)并聯(lián)兩路氣體分離通道，以實(shí)現(xiàn)氣體平緩、快速地收集到容器罐8中。
[0019]在本實(shí)用新型實(shí)施例一和實(shí)施例二中，電磁閥7上連接了兩個(gè)單向閥，電磁閥7上也可連接多個(gè)單向閥，每個(gè)單向閥連接一個(gè)容器罐，由電磁閥7控制在不同時(shí)段開啟不同的單向閥，將不同成分的氣體收集到不同的容器罐中。
[0020]利用上述實(shí)施例一所述的氣體分離裝置分離空氣中氧氣的步驟如下:
[0021](I)將額定體積的空氣通過進(jìn)氣通道10通入注射筒I中，關(guān)閉第一單向閥13;
[0022](2)運(yùn)行電機(jī)9，注射桿4推動注射活塞3向注射筒2前端移動，使空氣通過注射管5由第二單向閥1進(jìn)入到樣品管6中；
[0023](3)空氣進(jìn)入具有多孔填料17的樣品管6后，第二單向閥10關(guān)閉，此時(shí)，由于空氣中不同成分的氣體穿過多孔填料17的速度不同，不同時(shí)刻會有不同成分的氣體從樣品管6中出來，根據(jù)氣體出來的時(shí)段不同，由電磁閥7控制收集氣體，即第三單向閥15開啟時(shí)，不需要的廢氣從廢氣排出通道11排出，第四單向閥16開啟時(shí)，需要收集的氧氣從產(chǎn)物氣體通道12排出;
[0024](4)帶有偏心輪的電機(jī)9繼續(xù)運(yùn)行，注射桿4拉動注射活塞3向注射筒I后端移動，使注射活塞3回到注射筒I后端；
[0025](5)循環(huán)上述步驟(I)至(4)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)分離氣體的功能。
[0026]上述實(shí)施例僅以空氣為原料，闡述了利用本實(shí)用新型所述的氣體分離裝置分離氣體的步驟，本實(shí)用新型提供的氣體分離裝置還適用于經(jīng)過汽化的有機(jī)液體或水的分離。
[0027]應(yīng)當(dāng)指出，上述描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例。然而，本領(lǐng)域技術(shù)的技術(shù)人員應(yīng)該理解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型范圍的前提下本實(shí)用新型還會有多種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣體分離裝置，其特征在于:包括注射器和樣品管，所述注射器包括前端帶有注射管的注射筒和與注射筒匹配并且可在注射筒內(nèi)往復(fù)運(yùn)動的注射活塞，注射活塞上連接有注射桿，注射桿另一端上連接有用于提供動力并且?guī)в衅妮喌碾姍C(jī)，所述注射筒的前端還設(shè)有進(jìn)氣通道，注射筒和進(jìn)氣通道之間設(shè)有第一單向閥;所述樣品管內(nèi)設(shè)有多孔填料，樣品管通過第二單向閥連接在注射器的注射管端頭，樣品管另一端設(shè)有電磁閥，電磁閥通過第三單向閥和第四單向閥分別連接廢氣排出通道和產(chǎn)物氣體通道。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣體分離裝置，其特征在于:所述氣體分離裝置還包括容器罐，所述產(chǎn)物氣體通道連接在容器罐上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氣體分離裝置，其特征在于:所述容器罐上可同時(shí)并聯(lián)兩個(gè)或多個(gè)氣體分離裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種氣體分離裝置，其特征在于:所述電磁閥上可連接至少兩個(gè)單向閥，每個(gè)單向閥連接一個(gè)容器罐，由電磁閥控制在不同時(shí)段開啟不同的單向閥，將不同成分的氣體收集到不同的容器罐中。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種氣體分離裝置,該氣體分離裝置包括注射器和樣品管，注射器包括前端帶有注射管的注射筒和與注射筒匹配的注射活塞，注射活塞上連接有注射桿，注射桿另一端上連接有帶有偏心輪的電機(jī)，注射筒的前端還設(shè)有進(jìn)氣通道，注射筒和進(jìn)氣通道之間用第一單向閥連接；樣品管內(nèi)設(shè)有多孔填料，樣品管通過第二單向閥連接在注射器的注射管端頭，樣品管另一端設(shè)有電磁閥，電磁閥通過第三單向閥和第四單向閥分別連接廢氣排出通道和產(chǎn)物氣體通道。本實(shí)用新型提供的氣體分離裝置結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、制造成本低、且耗能量少、噪音小。
【IPC分類】B01D53/00
【公開號】CN205164429
【申請?zhí)枴緾N201520985717
【發(fā)明人】王成文
【申請人】衢州銘泰儀器設(shè)計(jì)有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月2日