一种变压吸附气体提纯器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种利用变压吸附原理的气体提纯装置。本发明的变压吸附气体提纯器具有结构一体化、小型化、PSA循环简单、高灵活性、易装配、高提纯效率、低成本等特点。
【专利说明】一种变压吸附气体提纯器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用变压吸附(Pressure Swing Adsorption, PSA)原理的气体提
纯装置。
【背景技术】
[0002]变压吸附提纯气体技术是利用吸附剂在高压下吸附杂质组分，在低压下解吸杂质组分，从而将气体提纯出来的一种技术。
[0003]自专利US3430418中公开PSA系统的实例后，专利US3564816、US3986849先后在前者的基础上进行了优化，在增加吸附床的同时，增加了均衡步骤，提高了产率，但带来了多阀门、过程繁琐的问题。尽管之后专利US4761165将四纯化罐提纯器的控制阀减少到18个，专利US6146450也在管路配置上降低了复杂性，中国专利申请200380101138.0进一步优化了 PSA的工作循环，采用并行的均压流体管路来简化PSA循环，但其包括四纯化罐20个阀门，且每个产品气出口都由阀门控制，依然存在结构和PSA循环上的复杂性。
[0004]近年来，随着PSA技术的快速发展，PSA技术在气体的分离提纯领域中得到了大量的应用。但是目前PSA技术中除了存在阀门较多造成的PSA工作循环的复杂性外，还存在各纯化罐之间管路连接的复杂性。由于所连接管路需要多个零件，一方面造成安装的复杂性，另一方面也带来管路中泄漏的风险点较多的问题。针对以上问题，中国专利申请200720171174.X和专利ZL201020669876.2先后设计了 PSA上下模块，用于将PSA纯化罐形成一体化。但是根据专利或专利申请中所述结构，提纯的氧气从提纯器中经阀门出来，再经过单向阀直接进入氧气筒。这样，提纯气体进入氧气筒之前没有做压力平衡处理，对于系统压力的平衡性很不利，也就不利于持续提供较高纯度的气体。
[0005]目前用于PSA提纯氢气的设备都偏重于大型化，这种大型化的装置虽然有较大的产氢量，但是同时也存在一定的缺陷，比如设备造价较高、建造周期较长、维护费用较高。另夕卜，由于设备较大，进气时间较长，对于产生的氢气纯度不易控制，同时对于像燃料电池这种在工作场所即时需要氢气的发电设备不能满足其即时产电的要求。此外，直接向用氢设备运输氢气既存在运输易燃易爆气体的危险性，又造成氢气储存设备购买和运输上的二次成本。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是为了解决目前PSA提纯氢气大型化带来的建造过程繁琐、建造周期长、总体成本高，且由于设备大、进气时间长而导致不能向像燃料电池这种在工作场所即时需要氢气的设备实时稳定提供高纯度氢气等问题。
[0007]本发明提供了一种变压吸附气体提纯器，包括:
[0008]一个纯化罐，内含一个吸附床层，并具有原料气入口、废气出口、产品气出口及清洗气入口 ；
[0009]一个产品气缓冲罐，具有产品气入口、产品气出口；[0010]分别与所述纯化罐的原料气入口、废气出口连通的原料气入口阀、废气出口阀；[0011 ] 分别与所述纯化罐的清洗气入口、产品气出口连通的清洗气入口阀、产品气出口阀；
[0012]分别与所述产品气缓冲罐的产品气入口、产品气出口连通的产品气入口阀、产品气出口阀；
[0013]其特征在于，
[0014]所述变压吸附气体提纯器还包括:
[0015]一个第一连接构件，具有用于所述纯化罐的原料气入口阀和废气出口阀的原料气入口阀安装孔和废气出口阀安装孔、用于所述产品气缓冲罐的产品气出口阀的产品气出口阀安装孔、用于所述纯化罐的纯化罐第一安装孔、以及用于所述产品气缓冲罐的缓冲罐第一安装孔；
[0016]一个第二连接构件，与所述第一连接构件相对设置，具有用于所述纯化罐的清洗气入口阀和产品气出口阀的清洗气入口阀安装孔和产品气出口阀安装孔、用于所述产品气缓冲罐的产品气入口阀的产品气入口阀安装孔、用于所述纯化罐的纯化罐第二安装孔、以及用于所述产品气缓冲罐的缓冲罐第二安装孔；
[0017]所述纯化罐和所述产品气缓冲罐位于所述第一连接构件和所述第二连接构件之间，分别经由所述纯化罐第一安装孔和所述纯化罐第二安装孔、以及所述缓冲罐第一安装孔和所述缓冲罐第二安装孔而被安置于所述第一连接构件和所述第二连接构件之间；
[0018]所述第一连接构件和第二连接构件分别为一体式构造。
[0019]在一个优选的实施方案中，所述纯化罐在其内部包括隔离装置，所述隔离装置包括具有凹槽的隔离框、其周圆卡接至所述隔离框的凹槽内的多孔板、和卡扣件。
[0020]在一个优选的实施方案中，所述多孔板通过内密封件卡接至所述隔离框的凹槽内部。
[0021]在一个优选的实施方案中，所述隔离框通过外密封件卡接至所述纯化罐的壁部。
[0022]在一个优选的实施方案中，所述纯化罐在其内部包括两个所述隔离装置，用于固持位于二者之间的吸附剂。
[0023]在一个优选的实施方案中，所述纯化罐在其内部还包括一个安装板，设置在所述两个隔离装置下方，并承载置于其上的多孔状塑料小球。
[0024]在一个优选的实施方案中，所述安装板卡接至所述纯化罐的壁部。
[0025]在一个优选的实施方案中，所述产品气缓冲缸内填充产品气吸附材料。
[0026]在一个优选的实施方案中，所述变压吸附气体提纯器还包括与所述产品气缓冲缸气流连通的前置背压阀。
[0027]在一个优选的实施方案中，所述变压吸附气体提纯器用来提纯氢气含量在30%?80% (体积含量)的混合原料气体。
[0028]本发明还提供一种提纯氢气的方法，其使用如上所述的变压吸附气体提纯器。
[0029]本发明还提供一种隔离装置，所述隔离装置包括具有凹槽的隔离框、其周圆卡接至所述隔离框的凹槽内的多孔板、和卡扣件。
[0030]在一个优选的实施方案中，所述多孔板通过内密封件卡接至所述隔离框的凹槽内部。[0031]本发明的变压吸附气体提纯器具有结构一体化、小型化、PSA循环简单、高灵活性、易装配、闻提纯效率、低成本等特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]以下附图用于对本发明进行示例说明，其中相同的附图标记表示相同的部件。
[0033]图1 一纯化罐一产品气缓冲罐式PSA提纯器简图。
[0034]图2 二纯化罐一产品气缓冲罐式PSA提纯器简图。
[0035]图3三纯化罐一产品气缓冲罐式PSA提纯器简图。
[0036]图4纯化罐内部吸附剂安装位置简图。
[0037]图5隔离装置结构示意图。
[0038]图6 —纯化罐一产品气缓冲罐式PSA提纯器的第一连接构件结构示意图。
[0039]图7 —纯化罐一产品气缓冲罐式PSA提纯器的第二连接构件结构示意图。
【具体实施方式】
[0040]本发明的变压吸附气体提纯器包括:
[0041]一个纯化罐，内含一个吸附床层，并具有原料气入口、废气出口、产品气出口及清洗气入口 ；
[0042]一个产品气缓冲罐，具有产品气入口、产品气出口；
[0043]分别与所述纯化罐的原料气入口、废气出口连通的原料气入口阀、废气出口阀；
[0044]分别与所述纯化罐的清洗气入口、产品气出口连通的清洗气入口阀、产品气出口阀；
[0045]分别与所述产品气缓冲罐的产品气入口、产品气出口连通的产品气入口阀、产品气出口阀；
[0046]其特征在于，
[0047]所述变压吸附气体提纯器还包括:
[0048]一个第一连接构件，具有用于所述纯化罐的原料气入口阀和废气出口阀的原料气入口阀安装孔和废气出口阀安装孔、用于所述产品气缓冲罐的产品气出口阀的产品气出口阀安装孔、用于所述纯化罐的纯化罐第一安装孔、以及用于所述产品气缓冲罐的缓冲罐第一安装孔；
[0049]一个第二连接构件，与所述第一连接构件相对设置，具有用于所述纯化罐的清洗气入口阀和产品气出口阀的清洗气入口阀安装孔和产品气出口阀安装孔、用于所述产品气缓冲罐的产品气入口阀的产品气入口阀安装孔、用于所述纯化罐的纯化罐第二安装孔、以及用于所述产品气缓冲罐的缓冲罐第二安装孔；
[0050]所述纯化罐和所述产品气缓冲罐位于所述第一连接构件和所述第二连接构件之间，分别经由所述纯化罐第一安装孔和所述纯化罐第二安装孔、以及所述缓冲罐第一安装孔和所述缓冲罐第二安装孔而被安置于所述第一连接构件和所述第二连接构件之间；
[0051]所述第一连接构件和第二连接构件分别为一体式构造。
[0052]以下，结合附图，对本发明的变压吸附气体提纯器作详细说明。
[0053]钝化罐[0054]本发明的变压吸附气体提纯器包括一个纯化罐，内含一个吸附床层，所述吸附床层用于在高吸附压力下吸附杂质组分、在低吸附压力下解吸杂质组分。所述纯化罐为由金属材料或塑料材料做成的圆筒，体积大小和数量可根据需要而定。
[0055]所述纯化罐内部填充提纯用的吸附床层，通常填充一个吸附床层，但根据实际需要，也可以填充多个吸附床层。以下，以填充一个吸附床层为例进行说明。
[0056]在本发明的变压吸附气体提纯器的纯化罐的吸附床层中，填充有吸附剂如活性炭类、活性氧化铝类、分子筛类、硅胶类中的一种或多种，用于吸附杂质气体组分。
[0057]在一个优选的实施方案中，所述吸附床层内部填充至少两种吸附剂，所述吸附剂在吸附床层内采用分层放置的填充方式。以图4所示吸附床层内含三层填充物的结构为例，图中第I层放置具有很强吸水性的A材料，主要用来吸附原料气体中携带的极少量水分;第2层放置B材料，除主要吸附CO2外，还具有吸附CO的能力；第3层填充C材料，主要用来吸附第2层吸附剩下的CO等杂质。吸附床层内吸附剂的分层情况及填充吸附剂的类型主要由原料气体的杂质组分来决定。
[0058]在本发明中，所述纯化罐具有四个开口，分别为原料气入口、废气出口、清洗气入口和产品气出口，分别与所述原料气入口阀、废气出口阀、清洗气入口阀和产品气出口阀连接。
[0059]在一个优选的实施方案中，本发明的变压吸附气体提纯器的纯化罐还包含两重分散进气端气注的装置。一重分散进气端气注的装置是多孔状塑料小球；另一重是内置隔离
>J-U ρ?α 装直。
[0060]在一个优选的实施方案中，在纯化罐内安装两个隔离装置。在一个具体的实施方案中，所述隔离装置卡接至所述纯化罐的壁部。所述隔离装置在用于分散进气端气注的同时，还起到在纯化罐中隔离出一定的空间，固持位于其中的吸附剂而构成吸附床层的作用，如图4中的4和4’所示。
[0061]所述隔离装置包括隔离框、多孔板和卡扣件。所述隔离框为与纯化罐内部空间的横截面相同的空心的环状，高度为20-35mm，在一个端部处，隔离框环状主体部分的内表面处平整无凹陷的部分，但在另一端部，由内表面向外径向形成有连续的凹槽部分，连续的凹槽部分沿圆周连续分布，凹槽高度占隔离框环状主体高度的30% -60%，凹陷深度占隔离框环状主体内径的约5%-60%。多孔板可以放入所述隔离框的凹槽内部(即前者直径大于后者内径)。在实际使用时，将多孔板的周圆卡接至隔离框的凹槽内，借由环形卡扣件，将多孔板夹持在隔离框内，其中接有卡扣件的一侧接触吸附剂。所述隔离框、多孔板和卡扣件可以为惰性材料，所述多孔板的开孔直径为80~125微米，开孔率为50% -70%，且孔均匀分布。此外，在所述隔离装置中，可以存在一个或多个多孔板，在存在多个多孔板的情况中，所述多个多孔板的横截面(此处所指的横截面为沿垂直于纯化罐的平面所取的横截面)相同且叠置设置。
[0062]图5示出了本发明的一个具体实施方案，该内置隔离装置20包括隔离框5、置于其内部的聚乙烯多孔纤维板I和叠置于其上的、横截面相同的金属孔板2、以及卡扣件6。所述隔离框5可以是聚乙烯材质、尼龙材质或不锈钢材质，所述卡扣件6可以为与隔离框5相同的材质。所述聚乙烯多孔纤维板I和金属孔板2卡接至所述隔离框5凹槽内部，其中聚乙烯多孔纤维板I 一侧接触吸附剂。所述聚乙烯多孔纤维板I的孔径为115微米，厚度为3.3mm，开孔率为60%，金属孔板2的孔径为4mm，厚度为2mm，开孔率为70%。此外，在该隔离装置的内外各有密封圈用作内密封件4和外密封件3。所述聚乙烯多孔纤维板I和金属孔板2通过内密封件4卡接至所述隔离框5凹槽内部。所述隔离框5通过外密封件3卡接至所述纯化罐的壁部。该隔离装置用来固定吸附剂，能够使不同类型的吸附剂很好的分层，防止吸附剂颗粒的流体化，又能使气体均匀分散地进入吸附床层，避免气流过于集中造成吸附剂的粉碎。
[0063]在一个优选的实施方案中，所述纯化罐在其内部还包括一个安装板，设置在所述两个隔离装置下方，并承载置于其上的多孔状塑料小球。所述安装板卡接至所述纯化罐的壁部，板上具有孔径小于置于其上的多孔小球直径的孔隙，该安装板的开孔率通常为50% -70%。在一个具体的实施方案中，在纯化罐最底部、所述两个隔离装置下方装有直径为10mm、孔径为约1.2mm、开孔率为2%的塑料小球,填充为约5cm的厚度，由孔径为约8mm、开孔率为60%的所述安装板来固定。所装塑料小球有两个作用:其一、打散由纯化罐原料气入口进来的原料气注,便于气体分散进入纯化罐内部,避免气注较大对内部吸附材料造成冲击；其二、隔离气源中带来的极少量的冷凝下来的小水珠，延长提纯器的工作寿命。
[0064]在另一个优选的实施方案中，本发明的变压吸附气体提纯器还包含两重水分处理装置。一重气源中水分处理装置是所述多孔状的塑料小球，另一重是置于PSA提纯器纯化罐最下层的吸附剂。
[0065]产品气缓冲罐
[0066]本发明的变压吸附气体提纯器还包括产品气缓冲罐，其内部可含有填充产品气吸附材料(在产品气为氢气的情况下，所述吸附材料可以为常规储氢材料，例如硼氢化物，如硼氢化钠等；金属氢化物，如氢化镁、氢化锆等)的床层，并具有两个开口，分别作为产品气出口和产品气入口，分别与所述产品气出口阀和产品气入口阀连接。所述产品气缓冲罐与纯化罐并排放置安装，用来存放提纯的产品气，缓冲产品气流速，为用户提供稳定流出的产品气O
[0067]第一连接构件&第二连接构件
[0068]本发明的变压吸附气体提纯器包含一个第一连接构件，具有用于所述纯化罐的原料气入口阀和废气出口阀的原料气入口阀安装孔和废气出口阀安装孔、用于所述产品气缓冲罐的产品气出口阀的产品气出口阀安装孔、用于所述纯化罐的纯化罐第一安装孔、以及用于所述产品气缓冲罐的缓冲罐第一安装孔。此外，在第一连接构件中，还包含用于输入原料气的原料气进气通道和用于输出废气的废气排气通道。
[0069]本发明的变压吸附气体提纯器还包含一个第二连接构件，与所述第一连接构件相对设置，具有用于所述纯化罐的清洗气入口阀和产品气出口阀的清洗气入口阀安装孔和产品气出口阀安装孔、用于所述产品气缓冲罐的产品气入口阀的产品气入口阀安装孔、用于所述纯化罐的纯化罐第二安装孔、以及用于所述产品气缓冲罐的缓冲罐第二安装孔。此外，在第二连接构件中，还包含用于输入清洗气的清洗通道和用于输出产品气的产品气出口通道。
[0070]在本发明的变压吸附气体提纯器中，所述纯化罐和所述产品气缓冲罐位于所述第一连接构件和所述第二连接构件之间，分别经由所述纯化罐第一安装孔和所述纯化罐第二安装孔、以及所述缓冲罐第一安装孔和所述缓冲罐第二安装孔而被安置于所述第一连接构件和所述第二连接构件之间。
[0071]根据本发明，所述第一连接构件和第二连接构件分别为一体式构造。
[0072]在本发明的一个优选实施方案中，所述纯化罐的原料气入口阀安装孔和废气出口阀安装孔分别位于所述第一连接构件的一表面上的相对两端，所述纯化罐第一安装孔位于所述第一连接构件的相同表面上的大体中央位置。
[0073]在本发明的一个优选实施方案中，所述纯化罐的清洗气入口阀安装孔和产品气出口阀安装孔分别位于所述第二连接构件的一表面上的相对两端，所述纯化罐第二安装孔位于所述第二连接构件的相同表面上的大体中央位置。
[0074]在本发明的一个优选实施方案中，所述产品气缓冲罐的产品气出口阀安装孔分别位于所述第一连接构件的一表面上的相对两端，所述缓冲罐第一安装孔位于所述第一连接构件的相同表面上的大体中央位置。
[0075]在本发明的一个优选实施方案中，所述产品气缓冲罐的产品气入口阀安装孔位于所述第二连接构件的一表面上，所述缓冲罐第二安装孔位于所述第二连接构件的相同表面上的大体中央位置。
[0076]图6所示的是一纯化罐一产品气缓冲罐式提纯器的第一连接构件，图中标注的I和2分别是纯化罐第一安装孔和产品气缓冲罐第一安装孔，图中标注的3和4分别是纯化罐的原料气入口阀安装孔和废气出口阀安装孔，图中标注的5是产品气缓冲罐的产品气出口阀安装孔，图中标注的6和7分别是待提纯的原料气的进气通道和废气的排气通道。与安装孔3相对应的电磁阀是纯化罐的原料气入口阀，与安装孔4相对应的电磁阀是纯化罐的废气出口阀，与安装孔5对应的电磁阀是产品气缓冲罐的产品气出口阀。
[0077]图7所示的是一纯化罐一产品气缓冲罐式提纯器的第二连接构件，图中所标注的I和2分别是纯化罐第二安装孔和产品气缓冲罐第二安装孔，图中所标注的6和7分别是清洗通道和纯产品气出口通道，图中所标注的3和4分别是纯化罐的清洗气入口阀安装孔和产品气缓冲罐的产品气入口阀安装孔，图中5是纯化罐的产品气出口，此处安装单向阀。与安装孔3对应的电磁阀是纯化罐的清洗气入口阀，与安装孔4相对应的电磁阀是产品气缓冲罐的产品气入口阀。
[0078]在本发明的一个优选实施方案中，所述变压吸附气体提纯器包括多个纯化罐。优选地，所述第一连接构件还具有一个用于所述纯化罐的原料气入口阀的第一公用原料气进气通道和一个用于所述纯化罐的废气出口阀的第一公用废气排气通道。所述第二连接构件还具有一个用于所述纯化罐的清洗气入口阀的第二公用清洗通道和一个用于所述纯化罐的产品气出口阀的第二公用产品气出口通道。
[0079]如上所述，在本发明的一个优选实施方案中，所述纯化罐的产品气出口阀是单向阀。本发明的变压吸附气体提纯器的纯化罐的产品气出口阀采用单向阀，与传统的纯化罐提纯产品气出口阀采用电磁阀相比，成本更低。以图7所示的一纯化罐一产品气缓冲罐式提纯器的第二连接构件为例，其包含一个单向阀，其中这个单向阀安装在纯化罐的产品气出口 5处，S卩纯化罐的产品气出口安装纯机械结构的单向阀。这种单向阀最低通过气体的压力为20kPa，结构简单，成本较低，既避免了程控阀带来的程序上的繁琐，又降低了程控阀产生的成本，区别于专利ZL201220313782.0用于回流管路和专利ZL201020669876.2用于氧气罐氧气入口。[0080]本发明的变压吸附气体提纯器还包含一个与所述产品气缓冲罐气流连通的前置背压阀，位于产品气缓冲罐和纯化罐之间，如图7所示，在连通通道8和9的出口处通过接头和不锈钢管与背压阀相连接。该前置背压阀一方面可以使产品气在PSA压力达到一定压力时进入产品气缓冲罐，另一方面又可以维持PSA压力的稳定，保证提纯系统工作的稳定性。
[0081]本发明的变压吸附气体提纯器还包含一组节流阀，用于控制气体流量。清洗流量和充压流量由节流阀根据提纯气体的情况来控制。
[0082]本发明以图1所示的一纯化罐一产品气缓冲罐式提纯器为例来描述。一个纯化罐P和一个产品气缓冲罐B的上下两端分别安装在具有上述特定内部结构的位于上下两端的第二连接构件L2和第一连接构件LI上，上下两个连接构件上共安装六个电磁阀、一个单向阀、一个前置背压阀和一组节流阀，第一连接构件LI内部包含原料气进气通道和废气排出通道，第二连接构件L2内部包含产品气出口通道和清洗通道。本发明的PSA采用上下两连接构件且纯化罐的产品气出口阀采用单向阀，与传统的PSA提纯器纯化罐之间上下部分连接方式及纯化罐的产品气出口阀采用电磁阀相比，就成本而言降低了 20%。
[0083]提钝操作
[0084]本发明通过在第一连接构件和第二连接构件上安装进出气阀门，利用程序控制阀门的开启和关闭来控制纯化罐的进气和排气，从而实现自动化提纯。每个纯化罐的提纯都主要包括进气提纯、排气、清洗、充压四个步骤，如果合适，还可包括主均衡和被均衡步骤。通过程序控制一个或多个纯化罐持续轮流进行以上步骤，保证提纯器持续高效地提纯产品气。
[0085]本发明的PSA提纯过程简单，根据纯化罐数目的不同，稍有差别，但大体上都包括进气提纯、排气、清洗和充压这四步。提纯器中的每个纯化罐处于四个基本运行状态之一，其中一个纯化罐在进气提纯的同时，其他纯化罐在进行其对应状态的操作，为其进气提纯做准备，利用自控手段，实现了提纯器的连续循环工作。每个纯化罐的各运行状态持续时间，根据吸附剂对杂质的吸附容量、吸附剂体积及被吸附气体的流量确定。
[0086]以下,对一纯化罐一产品气缓冲罐式、二纯化罐一产品气缓冲罐式和三纯化罐一产品气缓冲罐式PSA提纯器的工作过程做详细介绍。
[0087]一纯化罐一产品气缓冲罐式PSA提纯器简图如图1所示,包含一个纯化罐P。每个提纯循环包括四步，首先打开纯化罐P的原料气入口阀Vc，使待提纯的原料气进入纯化罐P进行提纯，经提纯的产品气从纯化罐P的产品气出口阀(未示出)排出后经由产品气缓冲罐B的产品气入口阀Vb或经由前置背压阀(未示出)直接输入产品气缓冲罐B;提纯完成后，打开纯化罐P的废气出口阀Vd进行排气泄压；排气泄压完成后，在废气出口阀Vd打开的状态下，从产品气缓冲罐B中经由清洗气入口阀Va调用产品气进行清洗；清洗完成后，关闭废气出口阀Vd,再从产品气缓冲罐B中经由清洗气入口阀Va调用产品气进行充压，为下一次提纯做准备，而从产品气缓冲罐B的产品气出口阀Ve可以得到所需的产品气。一纯化罐一产品气缓冲罐式提纯器体积较小，设计比较简单，适用于不需要连续提供产品气、且对提纯效率要求不是很高的用户。
[0088]二纯化罐一产品气缓冲罐式PSA提纯器结构简图如图2所示，包含二个纯化罐Pl和P2，其PSA循环过程见下表I所示，每一个循环过程包括六步，即纯化罐Pl进气吸附提纯(A)时，纯化罐P2先进行排气泄压(BD)，再进行清洗(P)，接着再充压(PR)，纯化罐Pl按设定时间完成进气吸附提纯后，纯化罐P2进行进气吸附提纯，纯化罐P2进气时，纯化罐Pl先进行排气，再进行清洗，接着再进行充压，两个纯化罐Pl和P2按照表1所示的步骤依次循环进行以上所述六步，来完成产品气的提纯，过程比较简单。二纯化罐一产品气缓冲罐式PSA提纯器，结构简单，体积较小，便于转移和运输，适用于对产品气纯度或提纯效率要求不是很高的用户。
[0089]表1.二纯化罐一产品气缓冲罐式PSA提纯过程
[0090]
【权利要求】
1.一种变压吸附气体提纯器，包括: 一个纯化罐，内含一个吸附床层，并具有原料气入口、废气出口、产品气出口及清洗气入口 ； 一个产品气缓冲罐，具有产品气入口、产品气出口 ； 分别与所述纯化罐的原料气入口、废气出口连通的原料气入口阀、废气出口阀； 分别与所述纯化罐的清洗气入口、产品气出口连通的清洗气入口阀、产品气出口阀； 分别与所述产品气缓冲罐的产品气入口、产品气出口连通的产品气入口阀、产品气出口阀； 其特征在于， 所述变压吸附气体提纯器还包括: 一个第一连接构件，具有用于所述纯化罐的原料气入口阀和废气出口阀的原料气入口阀安装孔和废气出口阀安装孔、用于所述产品气缓冲罐的产品气出口阀的产品气出口阀安装孔、用于所述纯化罐的纯化罐第一安装孔、以及用于所述产品气缓冲罐的缓冲罐第一安装孔； 一个第二连接构件，与所述第一连接构件相对设置，具有用于所述纯化罐的清洗气入口阀和产品气出口阀的清洗气入口阀安装孔和产品气出口阀安装孔、用于所述产品气缓冲罐的产品气入口阀的产品气入口阀安装孔、用于所述纯化罐的纯化罐第二安装孔、以及用于所述产品气缓冲罐的缓冲罐第二安装孔； 所述纯化罐和所述产品气缓冲罐位于所述第一连接构件和所述第二连接构件之间，分别经由所述纯化罐第一安装孔和所述纯化罐第二安装孔、以及所述缓冲罐第一安装孔和所述缓冲罐第二安装孔而被安置于所述第一连接构件和所述第二连接构件之间； 所述第一连接构件和第二连接构件分别为一体式构造。
2.权利要求1的变压吸附气体提纯器，其特征在于，经所述变压吸附气体提纯器提纯的气体为氢气。
3.权利要求1的变压吸附气体提纯器，其特征在于，所述纯化罐的原料气入口阀安装孔和废气出口阀安装孔分别位于所述第一连接构件的一表面上的相对两端，所述纯化罐第一安装孔位于所述第一连接构件的相同表面上的大体中央位置。
4.权利要求1的变压吸附气体提纯器，其特征在于，所述纯化罐的清洗气入口阀安装孔和产品气出口阀安装孔分别位于所述第二连接构件的一表面上的相对两端，所述纯化罐第二安装孔位于所述第二连接构件的相同表面上的大体中央位置。
5.权利要求1的变压吸附气体提纯器，其特征在于，所述产品气缓冲罐的产品气出口阀安装孔分别位于所述第一连接构件的一表面上的相对两端，所述缓冲缸第一安装孔位于所述第一连接构件的相同表面上的大体中央位置。
6.权利要求1的变压吸附气体提纯器，其特征在于，所述产品气缓冲罐的产品气入口阀安装孔位于所述第二连接构件的一表面上，所述缓冲缸第二安装孔位于所述第二连接构件的相同表面上的大体中央位置。
7.权利要求1的变压吸附气体提纯器，其特征在于，所述变压吸附气体提纯器包括多个纯化罐。
8.权利要求7的变压吸附气体提纯器，其特征在于，所述第一连接构件还具有一个用于所述纯化罐的原料气入口阀的第一公用原料气进气通道和一个用于所述纯化罐的废气出口阀的第一公用废气排气通道。
9.权利要求7的变压吸附气体提纯器，其特征在于，所述第二连接构件还具有一个用于所述纯化罐的清洗气入口阀的第二公用清洗通道和一个用于所述纯化罐的产品气出口阀的第二公用产品气出口通道。
10.权利要求1的变压吸附气体提纯器，其特征在于，所述纯化罐的产品气出口阀是单向阀。
【文档编号】C01B3/56GK104028077SQ201410302126
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】欧阳洵, 朱俊娥 申请人:北京氢璞创能科技有限公司