Способ получения кислорода посредством vpsa, предусматривающий применение четырех адсорберов - RU2017135518A
Код документа: RU2017135518A
Формула
1. Способ получения кислорода путем адсорбции из потока атмосферного воздуха, предусматривающий использование установки VPSA-типа, содержащей 4 адсорбера, 1 воздушный компрессор и 2 вакуумных насоса, при этом каждый адсорбер подвергается одному и тому же циклу изменения давления со сдвигом времени фазы, включающий следующие стадии:
a) получение первого потока газа, характеризующегося содержанием кислорода C1, при загрузке потока атмосферного воздуха выше по потоку относительно адсорбера,
b) получение второго потока газа, характеризующегося содержанием кислорода C2 < C1,
c) получение третьего потока газа, характеризующегося содержанием кислорода C3 < C2 < C1, при одновременном извлечении потока отходов, обогащенного азотом,
d) элюирование адсорбера, из которого выпустили три потока газа, полученных на стадиях a), b) и c), посредством исключительно второго потока газа, полученного на стадии b), или третьего потока газа, полученного на стадии c),
e) повторное повышение давления в адсорбере, который подвергался элюированию на стадии d), последовательно по меньшей мере с помощью двух потоков, первого и второго потоков, обеспечивающих повторное повышение давления, характеризующихся возрастающим содержанием кислорода, при этом первый поток, обеспечивающий повторное повышение давления, является третьим потоком газа, полученным на стадии c), и второй поток, обеспечивающий повторное повышение давления, является вторым потоком газа, полученным на стадии b).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что получение второго потока газа на стадии b) осуществляют посредством снижения давления в прямоточном режиме.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что получение второго потока газа на стадии b) осуществляют в два этапа: первый этап, в ходе которого получение осуществляют посредством снижения давления в прямоточном режиме, и второй этап, в ходе которого получение осуществляют посредством снижения давления в прямоточном режиме совместно со снижением давления в противоточном режиме.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что снижение давления в противоточном режиме осуществляют посредством клапана.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что стадию e) повторного повышения давления осуществляют последовательно с помощью 3 потоков – первого, второго и третьего потоков, обеспечивающих повторное повышение давления, характеризующихся возрастающим содержанием кислорода, при этом первый поток, обеспечивающий повторное повышение давления, является третьим потоком газа, полученным на стадии c), второй поток, обеспечивающий повторное повышение давления, является вторым потоком газа, полученным на стадии b), и третий поток, обеспечивающий повторное повышение давления, является первым потоком газа, полученным на стадии a).
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что на стадии e) повторного повышения давления осуществляют повторное повышение давления с помощью первого потока, обеспечивающего повторное повышение давления, одновременно с введением воздуха в прямоточном режиме со стороны подачи адсорбера по меньшей мере в течение части данной стадии.
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что на стадии e) повторного повышения давления осуществляют повторное повышение давления с помощью второго потока, обеспечивающего повторное повышение давления, одновременно с введением воздуха в прямоточном режиме со стороны подачи адсорбера по меньшей мере в течение части данной стадии.
8. Способ по п. 5, отличающийся тем, что на стадии e) повторного повышения давления осуществляют повторное повышение давления с помощью третьего потока, обеспечивающего повторное повышение давления, одновременно с введением воздуха в прямоточном режиме со стороны подачи адсорбера по меньшей мере в течение части данной стадии.
9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что адсорбер подвергают стадии вакуумной откачки после 3 стадий a), b) и c) получения и перед стадией d) элюирования.
10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что:
- давление в конце стадии a) составляет от 1,75 до 1,25 бар абс., предпочтительно от 1,55 до 1,45 бар абс.,
- давление в конце стадии b) составляет от 1,5 до 1,0 бар абс., предпочтительно от 1,30 до 1,20,
- давление в конце стадии c) составляет от 1,0 до 0,7 бар абс., предпочтительно от 0,90 до 0,80, и
- низкое давление в цикле изменения давления составляет от 0,25 до 0,45 бар абс., предпочтительно от 0,40 до 0,30.
11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что продолжительность цикла указанной установки составляет менее 60 секунд, предпочтительно от 15 до 45 секунд.
12. Способ по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что по меньшей мере один вакуумный насос, предпочтительно центробежный вакуумный насос, содержит одну или несколько ступеней, эксплуатируемых одновременно и/или последовательно, выбранных из группы, состоящей из устройств объемного вытеснения кулачкового, лопастного или жидкостно-кольцевого типа, в частности водокольцевого типа.
13. Способ по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что с помощью воздушного компрессора С-возд. обеспечивают непрерывную подачу в один из 4 адсорберов.
14. Способ по любому из пп. 1-13, отличающийся тем, что первый поток газа, полученный на стадии a), по меньшей мере частично направляют в первый бак для хранения.
15. Способ по любому из пп. 1-14, отличающийся тем, что второй поток газа, полученный на стадии b), по меньшей мере частично направляют во второй бак для хранения.
