本实用新型涉及化工设备领域，特别涉及一种多级变压提浓吸附塔设备。
背景技术：
煤层气是一种新型能源，是一种与煤伴生并储存于煤层中的非常规天然气。我国的煤层气储量较大，远景资源储量高达3.6×1013m3，与我国常规天然气储量相当。煤层气的开发和利用可以提供新的清洁能源，减少对进口能源的依赖，有效减小温室气体的排放，降低或避免煤层气事故，也具有提高煤炭生产的安全效应。
由于煤层气是在煤炭开采过程中抽采，不可避免混入空气，这导致煤层气含氧，增加了利用难度。且大部分的煤层气为含低浓度甲烷的煤层气，无论作为民用燃气或是发电等工业应用，都存在组分复杂，浓度不稳定等问题，由于技术的限制，没有被大规模利用，大多采用放空的形式。这不仅浪费资源，同时也污染大气环境。我公司开发的新技术在开发利用此类气体的同时，可以解决瓦斯危害，资源浪费、环境污染等问题。
技术实现要素：
为了解决上述瓦斯等气体具有危害性，资源浪费、环境污染的技术问题，本实用新型提供一种将低浓度气体提浓、减少气体危害性，避免浪费资源，环保安全的多级变压提浓吸附塔设备。
本实用新型提供的多级变压提浓吸附塔设备包括变压吸附设备组，所述变压吸附设备组包括吸附塔本体、均压吸附塔、吸附剂床层、吸附剂及变压装置，所述吸附剂设于所述吸附剂床层，所述吸附剂床层设于所述吸附塔本体及所述均压吸附塔，所述吸附塔本体及所述均压吸附塔与所述吸附塔本体并列设置，所述变压装置与所述吸附塔本体连接。
在本实用新型提供的多级变压提浓吸附塔设备的一种较佳实施例中，所述吸附剂为一种或多种甲烷吸附剂。
在本实用新型提供的多级变压提浓吸附塔设备的一种较佳实施例中，所述吸附塔本体包括均压阀门，所述均压阀门设于所述吸附塔本体，所述吸附塔本体通过所述均压阀门与所述均压吸附塔连接。
在本实用新型提供的多级变压提浓吸附塔设备的一种较佳实施例中，所述吸附塔本体还包括逆放阀门，所述逆放阀门设于所述吸附塔本体相对底部。
在本实用新型提供的多级变压提浓吸附塔设备的一种较佳实施例中，所述吸附塔本体还包括抽空阀门，所述变压装置包括真空泵，所述抽空阀门设于所述吸附塔本体，所述吸附塔本体通过所述抽空阀门与所述真空泵连接。
在本实用新型提供的多级变压提浓吸附塔设备的一种较佳实施例中，所述变压装置的变压吸附工作压力为-98至50kpag。
在本实用新型提供的多级变压提浓吸附塔设备的一种较佳实施例中，所述吸附塔本体还包括终升阀门，所述终升阀门与原料气连接。
在本实用新型提供的多级变压提浓吸附塔设备的一种较佳实施例中，所述变压吸附设备组为两组，两组所述变压吸附设备组串联设置。
相对于现有技术，本实用新型的多级变压提浓吸附塔设备具有如下的有益效果：
采用变压吸附串联的结构，可应用于将含低浓度甲烷的煤层气中提浓回收甲烷，将低浓度甲烷的原料气的甲烷浓度提高，减少能量消耗，降低煤层气的爆炸极限，安全性能高，减少气体危害性，可大规模利用，避免放空浪费资源，环保安全。
在压力接近或低于常压的工况下，对煤层气进行提纯，这可以降低提纯的能耗，同时也提高装置的操作安全系数，避免了煤层气压力提高后带来的危险因素。在本发明中，煤层气先脱除氧气组分，在分离氮气甲烷，最后通过抽真空得到甲烷气。
为将低浓度甲烷的原料气的甲烷浓度提高，采用多级变压吸附串联。变压吸附工作压力为：-98kpag～50kpag，为减少能量消耗，降低煤层气的爆炸极限，采用较低的工作压力。采用1次或多次均压的形式。吸附剂采用1种或多种甲烷吸附剂。
变压吸附步骤包括：
吸附步骤
外界来的煤层气，常温常压进入装置，吸附塔采用抽真空的形式，将煤层气在较低的压力状态下吸入吸附塔。煤层气中的氧气组分被吸附在吸附剂上，甲烷、氮气组分穿透吸附剂床层，作为一级产品气送出。
均压降步骤
吸附塔吸附氧气组分饱和后，关闭吸附塔的进出口阀门。打开均压阀门，将吸附塔内的气体送到较低压力的吸附塔内。当两台吸附塔压力相同后，关闭均压阀门。
逆放步骤
进行了均压降步骤的吸附塔，打开吸附塔底部的逆放阀门，降吸附塔内的气体排放出吸附塔，同时吸附塔的压力接近常压。
抽空步骤
逆放后的吸附塔，打开抽空阀门。降真空泵引入吸附塔，对吸附塔抽真空。降停留在吸附剂中的氧气等组分抽出吸附塔。此步骤也是对吸附剂再生的过程。抽出吸附塔的含氧气体，作为脱附气排放。
均压升步骤
抽空后的吸附塔，打开均压阀门。从较高压力的吸附塔引入气体，降吸附塔的压力升高。同时可以提高甲烷气的整体收率。
终升压步骤
均压完成后的吸附塔打开终升阀门，采用一段产品气对吸附塔充压。将吸附塔的压力升至接近原料气压力。这样吸附塔又可以通入原料煤层气。
一台或多台吸附塔交替进行，达到连续处理原料煤层气的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本实用新型提供的多级变压提浓吸附塔设备的变压吸附设备组一较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，是本实用新型提供的多级变压提浓吸附塔设备的变压吸附设备组一较佳实施例的结构示意图。
所述多级变压提浓吸附塔设备1包括变压吸附设备组20。所述变压吸附设备组20为两组，两组所述变压吸附设备组20串联设置。
所述变压吸附设备组20包括吸附塔本体201、均压吸附塔202、吸附剂床层203、吸附剂204及变压装置205。所述吸附剂204设于所述吸附剂床层203，所述吸附剂床层203设于所述吸附塔本体201及所述均压吸附塔202，所述吸附塔本体201及所述均压吸附塔202与所述吸附塔本体201并列设置，所述变压装置205与所述吸附塔本体201连接。所述吸附剂204为一种或多种甲烷吸附剂。所述变压装置205的变压吸附工作压力为-98至50kpag。
所述吸附塔本体201包括均压阀门2011、逆放阀门2012、抽空阀门2013及终升阀门2014。所述均压阀门2011设于所述吸附塔本体201，所述吸附塔本体201通过所述均压阀门2011与所述均压吸附塔202连接。所述逆放阀门2012设于所述吸附塔本体201相对底部。
所述变压装置205包括真空泵2051。所述抽空阀门2013设于所述吸附塔本体201，所述吸附塔本体201通过所述抽空阀门2013与所述真空泵2051连接。所述终升阀门2014与原料气连接。
本实用新型的多级变压提浓吸附塔设备1具有如下的有益效果：
采用变压吸附串联的结构，可应用于将含低浓度甲烷的煤层气中提浓回收甲烷，将低浓度甲烷的原料气的甲烷浓度提高，减少能量消耗，降低煤层气的爆炸极限，安全性能高，减少气体危害性，可大规模利用，避免放空浪费资源，环保安全。
在压力接近或低于常压的工况下，对煤层气进行提纯，这可以降低提纯的能耗，同时也提高装置的操作安全系数，避免了煤层气压力提高后带来的危险因素。在本发明中，煤层气先脱除氧气组分，在分离氮气甲烷，最后通过抽真空得到甲烷气。
为将低浓度甲烷的原料气的甲烷浓度提高，采用多级变压吸附串联。变压吸附工作压力为：-98kpag～50kpag，为减少能量消耗，降低煤层气的爆炸极限，采用较低的工作压力。采用1次或多次均压的形式。吸附剂采用1种或多种甲烷吸附剂。
变压吸附步骤包括：
吸附步骤
外界来的煤层气，常温常压进入装置，吸附塔采用抽真空的形式，将煤层气在较低的压力状态下吸入吸附塔。煤层气中的氧气组分被吸附在吸附剂上，甲烷、氮气组分穿透吸附剂床层，作为一级产品气送出。
均压降步骤
吸附塔吸附氧气组分饱和后，关闭吸附塔的进出口阀门。打开均压阀门，将吸附塔内的气体送到较低压力的吸附塔内。当两台吸附塔压力相同后，关闭均压阀门。
逆放步骤
进行了均压降步骤的吸附塔，打开吸附塔底部的逆放阀门，降吸附塔内的气体排放出吸附塔，同时吸附塔的压力接近常压。
抽空步骤
逆放后的吸附塔，打开抽空阀门。降真空泵引入吸附塔，对吸附塔抽真空。降停留在吸附剂中的氧气等组分抽出吸附塔。此步骤也是对吸附剂再生的过程。抽出吸附塔的含氧气体，作为脱附气排放。
均压升步骤
抽空后的吸附塔，打开均压阀门。从较高压力的吸附塔引入气体，降吸附塔的压力升高。同时可以提高甲烷气的整体收率。
终升压步骤
均压完成后的吸附塔打开终升阀门，采用一段产品气对吸附塔充压。将吸附塔的压力升至接近原料气压力。这样吸附塔又可以通入原料煤层气。
一台或多台吸附塔交替进行，达到连续处理原料煤层气的目的。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。