本实用新型涉及变压吸附气体分离技术领域，特别是一种变压吸附气体分离装置的试验装置。
背景技术：
变压吸附技术在我国的工业应用也有十几年历史，已推广应用到氢气的提纯、二氧化碳的提纯、一氧化碳的提纯、变换气脱除二氧化碳、天然气的净化、空气分离制氧、空气分离制氮、瓦斯气浓缩甲烷、浓缩和提纯乙烯等九个主要领域。目前，变压吸附气体分离技术的发展趋势表现在：1．装置量逐年增长。2．装置规模向大型化发展。3．一套装置同时生产多种产品的PSA新技术，将使PSA能耗、投资更低，PSA技术更加具有竞争力。4．变压吸附工艺应用范围不断扩大，新型装置不断涌现。5．变压吸附工艺将从辅助工艺逐渐进入化工工艺主流程。6．PSA与探冷技术或膜分离技术相结合，将推出复合型的气体分离技术。7．PSA将更多用于工业废气的净化和综合利用，既变废为宝，又为环境保护作出贡献。
采用传统的方法进行产品开发时，不太重视工程研究，对工程放大均采用经验方法，而且实验室研究与后面的工程放大往往脱节，致使成功率低，返工率高，开发成本高，开发质量较低。
技术实现要素：
本实用新型的目的是要解决现有技术问题的不足，提供一种变压吸附气体分离装置的试验装置。
为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的：
一种变压吸附气体分离装置的试验装置，包括原气瓶、变压吸附塔、净气瓶、收集瓶和控制器，所述原气瓶内设有第一气体浓度传感器，变压吸附塔的进气口连接三通的第三端口，变压吸附塔的进气口内设有第一电磁阀，原气瓶通过增压泵连接三通的第一端口，三通的第一端口内设有第二电磁阀，变压吸附塔的出气口设有第三电磁阀，变压吸附塔的出气口通过第一抽气泵连接净气瓶进气口，净气瓶进气口内设有第一单向阀，三通的第二端口连接有第二抽气泵，三通的第二端口内设有第四电磁阀，第二抽气泵的出气口连接收集瓶的进气口，收集瓶的进气口内设有第二单向阀，所述收集瓶内设有第三气体浓度传感器，所述变压吸附塔内还设有温度传感器、压力传感器和第二气体浓度传感器，第二气体浓度传感器设置在变压吸附塔底部，所述变压吸附塔外壁设换热管，换热管一端设有进水口、另一端设有出水口，所述控制器分别与增压泵、第一抽气泵、第二抽气泵、第一气体浓度传感器、第二气体浓度传感器、第三气体浓度传感器、温度传感器、压力传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀电连接。
进一步，所述原气瓶与增压泵之间设有流量表。
优选地，所述换热管的进水口设置在变压吸附塔下端、出水口设置在变压吸附塔的上端。
与现有技术相比，本实用新型结构简单，使用方便，可用于各种气体混合物变压吸附分离过程的工艺研究和各种气体吸附剂的筛选与性能评价，可以为变压吸附气体分离装备新产品新技术在工业生产中的应用提供有力的技术服务。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步描述，在此实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
本实用新型以获得氧气和氮气的混合气体中的氮气为例具体描述其试验装置，如图1所示的一种变压吸附气体分离装置的试验装置，包括原气瓶1、变压吸附塔10、净气瓶17、收集瓶21和控制器3，原气瓶1中装入氧气和氮气的混合气体，变压吸附塔10内以碳分子筛为吸附剂用于吸附氧气和氮气的混合气体中的氧气，控制器3可以采用AT89S51单片机，原气瓶1内设有第一氧气浓度传感器2，第一氧气浓度传感器2用于测量原气瓶1中的氧气和氮气的混合气体中氧气的浓度并送给控制器3，变压吸附塔10的进气口连接三通6的第三端口，变压吸附塔10的进气口内设有第一电磁阀9，原气瓶1通过增压泵5连接三通6的第一端口，原气瓶1与增压泵5之间设有流量表4，三通6的第一端口内设有第二电磁阀7，变压吸附塔10的出气口设有第三电磁阀23，变压吸附塔10的出气口通过第一抽气泵15连接净气瓶17进气口，净气瓶17进气口内设有第一单向阀16，三通6的第二端口连接有第二抽气泵19，三通6的第二端口内设有第四电磁阀8，第二抽气泵19的出气口连接收集瓶21的进气口，收集瓶21的进气口内设有第二单向阀20，所述收集瓶21内设有第三氧气浓度传感器22，第三氧气浓度传感器22用于测量收集瓶21中的氧气的浓度并送给控制器3，所述变压吸附塔10内还设有温度传感器13、压力传感器14和第二氧气浓度传感器18，第二氧气浓度传感器18设置在变压吸附塔10底部，第二氧气浓度传感器18用于测量变压吸附塔10中的氧气的浓度并送给控制器3，温度传感器13和压力传感器14分别用于实时采集变压吸附塔10内的温度和压力值并发送到控制器3，所述变压吸附塔10外壁设换热管，换热管一端设有进水口11、另一端设有出水口12，进水口11设置在变压吸附塔10下端、出水口12设置在变压吸附塔10的上端，控制器3可以分别控制增压泵5、第一抽气泵15、第二抽气泵19、第一电磁阀9、第二电磁阀7、第三电磁阀23和第四电磁阀8的开闭。
进行实验时，首先控制器3通过第一氧气浓度传感器2测得原气瓶1中的氧气浓度，可在控制器3上进行操作，开启第一电磁阀9和第二电磁阀7，关闭第三电磁阀23和第四电磁阀8，开启增压泵5将原气瓶1中的氧气和氮气的混合气体加压后送入变压吸附塔10内，当变压吸附塔10内的压力达到0.1-0.8MPa中其中一个压力值如0.3MPa后，关闭增压泵5、第一电磁阀9和第二电磁阀7，此时，通过第二氧气浓度传感器18测量变压吸附塔10中未被吸附的氧气的浓度并发送给控制器3，与原气瓶1中的氧气浓度比较计算，即可得出次压力下的吸附剂的吸附率；通过改变增压泵5的开启时间来决定变压吸附塔10中的压力，从而可以测得不同压力下吸附剂的吸附率，当然，在每一个压力值时可以通过在换热管内通冷凝水来降低变压吸附塔10中的温度，计算出每一个压力对应的低温时吸附剂的吸附率；测试完成后开启第三电磁阀23和第一抽气泵15，第一抽气泵15将获得的氮气抽入净气瓶17内，这个过程也是对吸附剂解吸的过程；然后，再关闭第三电磁阀23，打开第一电磁阀9、第四电磁阀8和第二抽气泵19，第二抽气泵19将氧气和未滤掉的氮气的混合气体解吸到抽入收集瓶21中，通过第三氮气浓度传感器22测得收集瓶21中氧气的浓度，经控制器3对比原气瓶1中的氧气浓度和收集瓶21中氧气的浓度进行比较。
本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。