專利名稱：變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于活化設備技術領域，涉及一種分子篩活化裝置，尤其是涉及一種變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置。
背景技術：
現代工業中，為了得到高品質、低成本的氣體，變壓吸附得到了廣泛的應用，變壓吸附系統采用兩塔或兩塔以上的吸附床輪流切換工作，吸附材料一般采用分子篩，變壓吸附制氧設備采用沸石分子篩，此分子篩是一種X型晶體結構的鈉型吸附劑，其普遍用于深冷空分的純化器的除水和除二氧化碳，還用于吸附式干燥機的除水吸附劑，其存在不能完全脫離水。制氧裝置的原料是壓縮空氣，含有比較多的水分，而水分子的比重要比氮分子大的多，水分子的存在將嚴重影響分子篩對氮氣的吸附能力。所以要作為制氧分子篩，必須降低對水分子的吸附量，通常需要添加疏水性物質，使其能吸附直徑較小篩分分子。但添加疏水性物質后，會對分子篩的吸附性能造成較大的損失，所以很難取舍疏水性物質的添加比例，而減小原料壓縮空氣中的水分含量將增加制氧裝置的采購成本和運行成本。為了解決現有技術存在的問題，人們進行了長期的探索，提出了各式各樣的解決方案。例如，中國專利文獻公開了一種帶回吹加熱罐的變壓吸附制氧裝置[申請號:201010217816.1]，包括鼓風機、第一氣動切換閥、第二氣動切換閥、第三氣動切換閥、第四氣動切換閥、第五氣動切換閥、第六氣動切換閥、第七氣動切換閥、第八氣動切換閥、第九氣動切換閥、第十氣動切換閥、第十一氣動切換閥、氣動調節閥、第一消音器、第二消音器、真空泵、第一吸附塔、第二吸附塔、回吹加熱罐和緩沖罐，鼓風機通過第一氣動切換閥和第一消音器連接，第一消音器通過第十一氣動切換閥與真空泵連接，真空泵還與第二消音器連接，鼓風機通過第二氣動切換閥與第一吸附塔連接，鼓風機通過第三氣動切換閥與第二吸附塔連接，第四氣動切換閥、第五氣動切換閥位于第一吸附塔和第二吸附塔之間的一端，氣動調節閥、第六氣動切換閥、第七氣動切換閥位于第一吸附塔和第二吸附塔之間的另一端，回吹加熱罐通過第八氣動切換閥與第一吸附塔連接，回吹加熱罐通過第十氣動切換閥與緩沖罐連接。上述方案在一定程度上改進了現有技術，使得吸附劑能得到有效再生，提高了吸附劑性能和設備穩定性。然而，由于制氧裝置的吸附筒的切換周期在70秒左右，要想在這么短的時間內將回吹氣加熱并再生、吹冷床層很難在實際裝置中實現，所以該方案缺少實際加工中的實用性。因而，對制氧分子篩再生技術的改進依然有待進一步改善。

發明內容
本發明的目的是針對上述問題，提供一種設計合理，結構簡單，能夠有效除去變壓吸附制氧裝置分子篩難以脫附的水分，保證變壓吸附制氧裝置性能，在不影響變壓吸附裝置的正常使用和開車率的情況下，延長其使用壽命的變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置。為達到上述目的，本發明采用了下列技術方案:本變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置，連接在兩個吸附筒上，包括與兩個吸附筒的頂部連通的第一切換機構和與兩個吸附筒的底部連通的第二切換機構，所述的第一切換機構與加熱器和氧氣出口分別連接，在加熱器上連接有活化氣體自動開關調節閥，所述的第二切換機構與干燥空氣入口和放空裝置分別連接，所述的干燥空氣入口與活化氣體自動開關調節閥連接，所述的第一切換機構、第二切換機構和活化氣體自動開關調節閥均與控制器連接。此裝置可以安裝在變壓吸附制氧裝置上成為一體裝置，也可多套變壓吸附制氧裝置共用一套移動的自動活化裝置。此裝置在變壓吸附制氧裝置停機或檢修期間，手動開啟裝置后，裝置自動運行，至活化完成后自動關閉整體裝置，不影響變壓吸附制氧裝置的正常使用和開車率，能夠及時、有效地除去變壓吸附制氧裝置分子篩難以脫附的水分，保證變壓吸附制氧裝置性能，延長其使用壽命。進一步地，在上述的變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置中，所述的加熱器與第一切換機構之間設有第一溫度變送器，所述的放空裝置與第二切換機構之間設有第二溫度變送器，所述的第一溫度變送器和第二溫度變送器均與控制器連接。更進一步地，在上述的變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置中，所述的第一切換機構上連接有回吹閥門。作為優選，在上述的變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置中，所述的第一切換機構包括相互連接的第一變壓吸附自動閥和第二變壓吸附自動閥，所述的第二切換機構包括相互連接的第三變壓吸附自動閥和第四變壓吸附自動閥。作為優選，在上述的變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置中，所述的干燥空氣入口與活化氣體自動開關調節閥之間設有活化氣體壓力調節閥，所述的加熱器與第一切換機構之間設有活化氣體流量計。作為優選，在上述的變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置中，所述的第一變壓吸附自動閥、第二變壓吸附自動閥、第三變壓吸附自動閥和第四變壓吸附自動閥均為電磁閥。這里的第一變壓吸附自動閥、第二變壓吸附自動閥、第三變壓吸附自動閥和第四變壓吸附自動閥的結構形式均可以根據實際需要進行選擇。作為優選，在上述的變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置中，所述的控制器包括PLC控制系統。這里的控制器的結構形式可以根據實際控制需要采取多種各樣的替代方式。本變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置的工作原理是:當變壓吸附制氧設備停機時，如果變壓吸附制氧設備產出的氧氣量或者氧氣純度達不到額定參數，控制器打開，按照預定程序先活化一個吸附筒:打開活化氣體自動開關調節閥、第一變壓吸附自動閥和第三變壓吸附自動閥，活化氣體通過加熱器升溫后從吸附筒的頂部進入穿過床層后通過放空裝置排空；第一溫度變送器的溫度到達200°C時，自己關閉加熱器中一組發熱體，當第二溫度變送器的溫度達到105°C時，自己關閉加熱器另一組發熱體，加熱器停止工作，一個吸附筒的活化加溫完畢開始吹冷:關閥活化氣體自動開關調節閥，打開第二變壓吸附自動閥和第四變壓吸附自動閥，吹冷氣體從另一個吸附筒筒的底部進入吸附筒的床層后再從被活化的吸附筒的頂部進入該吸附筒床層，吹冷后排空，當第二溫度變送器的溫度低于40°C時完成對該吸附筒的活化過程。控制器按照預定程序活化另一個吸附筒，對該吸附筒的活化過程與第一個吸附筒的活化過程同理，在此不作闡述。與現有的技術相比，本變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置的優點在于:1、能夠及時、有效地除去變壓吸附制氧裝置分子篩難以脫附的水分，保證變壓吸附制氧裝置性能，2、在變壓吸附制氧裝置停機或檢修期間運行，至活化完成后自動關閉整體裝置，不影響變壓吸附裝置的正常使用和開車率，延長其使用壽命。


圖1是本發明提供的結構示意圖。圖中，吸附筒1、第一切換機構2、第一變壓吸附自動閥21、第二變壓吸附自動閥22、第二切換機構3、第三變壓吸附自動閥31、第四變壓吸附自動閥32、加熱器4、氧氣出口
5、活化氣體自動開關調節閥6、干燥空氣入口 7、放空裝置8、控制器9、第一溫度變送器10、第二溫度變送器11、回吹閥門12、活化氣體壓力調節閥13、活化氣體流量計14。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明做進一步詳細的說明。如圖1所示，本變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置，連接在兩個吸附筒I上，包括與兩個吸附筒I的頂部連通的第一切換機構2和與兩個吸附筒I的底部連通的第二切換機構3，第一切換機構2與加熱器4和氧氣出口 5分別連接，在加熱器4上連接有活化氣體自動開關調節閥6，第二切換機構3與干燥空氣入口 7和放空裝置8分別連接，干燥空氣入口7與活化氣體自動開關調節閥6連接，在加熱器4與第一切換機構2之間設有第一溫度變送器10，在放空裝置8與第二切換機構3之間設有第二溫度變送器11，在第一切換機構2上連接有回吹閥門12，第一切換機構2、第二切換機構3、活化氣體自動開關調節閥6、第一溫度變送器10和第二溫度變送器11均與控制器9連接。此裝置可以安裝在變壓吸附制氧裝置上成為一體裝置，也可多套變壓吸附制氧裝置共用一套移動的自動活化裝置。在變壓吸附制氧裝置停機或檢修期間，手動開啟裝置后，裝置自動運行，至活化完成后自動關閉整體裝置，不影響變壓吸附制氧裝置的正常使用和開車率，能夠及時、有效地除去變壓吸附制氧裝置分子篩難以脫附的水分，保證變壓吸附制氧裝置性能，延長其使用壽命。作為一種較為優化的技術方案，在本實施例中，第一切換機構2包括相互連接的第一變壓吸附自動閥21和第二變壓吸附自動閥22，第二切換機構3包括相互連接的第三變壓吸附自動閥31和第四變壓吸附自動閥32，在干燥空氣入口 7與活化氣體自動開關調節閥6之間設有活化氣體壓力調節閥13，在加熱器4與第一切換機構2之間設有活化氣體流量計14，第一變壓吸附自動閥21、第二變壓吸附自動閥22、第三變壓吸附自動閥31和第四變壓吸附自動閥32均為電磁閥，控制器9包括PLC控制系統。這里的第一變壓吸附自動閥21、第二變壓吸附自動閥22、第三變壓吸附自動閥31和第四變壓吸附自動閥32的結構形式均可以根據實際需要進行選擇，控制器9的結構形式可以根據實際控制需要采取多種各樣的替代方式。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了吸附筒1、第一切換機構2、第一變壓吸附自動閥21、第二變壓吸附自動閥22、第二切換機構3、第三變壓吸附自動閥31、第四變壓吸附自動閥32、力口熱器4、氧氣出口 5、活化氣體自動開關調節閥6、干燥空氣入口 7、放空裝置8、控制器9、第一溫度變送器10、第二溫度變送器11、回吹閥門12、活化氣體壓力調節閥13、活化氣體流量計14等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質，把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。
權利要求
1.一種變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置，連接在兩個吸附筒(I)上，其特征在于，本裝置包括與兩個吸附筒(I)的頂部連通的第一切換機構(2)和與兩個吸附筒(I)的底部連通的第二切換機構(3)，所述的第一切換機構(2)與加熱器(4)和氧氣出口(5)分別連接，在加熱器(4)上連接有活化氣體自動開關調節閥(6)，所述的第二切換機構(3)與干燥空氣入口(7)和放空裝置(8)分別連接，所述的干燥空氣入口(7)與活化氣體自動開關調節閥(6)連接，所述的第一切換機構(2)、第二切換機構(3)和活化氣體自動開關調節閥(6)均與控制器(9)連接。
2.根據權利要求1所述的變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置，其特征在于，所述的加熱器(4)與第一切換機構(2)之間設有第一溫度變送器(10)，所述的放空裝置(8)與第二切換機構(3)之間設有第二溫度變送器(11 )，所述的第一溫度變送器(10)和第二溫度變送器(11)均與控制器(9)連接。
3.根據權利要求2所述的變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置，其特征在于，所述的第一切換機構(2 )上連接有回吹閥門(12 )。
4.根據權利要求1或2或3所述的變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置，其特征在于，所述的第一切換機構(2)包括相互連接的第一變壓吸附自動閥(21)和第二變壓吸附自動閥(22)，所述的第二切換機構(3)包括相互連接的第三變壓吸附自動閥(31)和第四變壓吸附自動閥(32)。
5.根據權利要求1或2或3所述的變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置，其特征在于，所述的干燥空氣入口(7)與活化氣體自動開關調節閥(6)之間設有活化氣體壓力調節閥(13)，所述的加熱器(4)與第一切換機構(2)之間設有活化氣體流量計(14)。
6.根據權利要求4所述的變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置，其特征在于，所述的第一變壓吸附自動閥(21)、第二變壓吸附自動閥(22)、第三變壓吸附自動閥(31)和第四變壓吸附自動閥(32)均為電磁閥。
7.根據權利要求1或2或3所述的變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置，其特征在于，所述的控制器(9)包括PLC控制系統。
全文摘要
本發明屬于活化設備技術領域，尤其是涉及一種變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置。它解決了現有技術中變壓吸附制氧裝置分子篩難以除去水分等問題。本變壓吸附制氧設備分子篩活化裝置，包括第一切換機構和第二切換機構，所述的第一切換機構與加熱器和氧氣出口分別連接，在加熱器上連接有活化氣體自動開關調節閥，所述的第二切換機構與干燥空氣入口和放空裝置分別連接，所述的干燥空氣入口與活化氣體自動開關調節閥連接，所述的第一切換機構、第二切換機構和活化氣體自動開關調節閥均與控制器連接。本發明的優點在于能夠除去變壓吸附制氧裝置分子篩的水分，保證變壓吸附制氧裝置性能，在不影響變壓吸附裝置的正常使用的情況下，延長其使用壽命。
文檔編號B01D53/047GK103143334SQ201310070879
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月6日 優先權日2013年3月6日
發明者申屠永權 申請人:富陽凱合空分設備有限公司