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1、(10)申请公布号 CN 102872688 A(43)申请公布日 2013.01.16CN102872688A*CN102872688A*(21)申请号 201210407056.X(22)申请日 2012.10.22B01D 53/26(2006.01)B01D 53/00(2006.01)B01D 53/04(2006.01)B01D 50/00(2006.01)(71)申请人杭州聚科空分设备制造有限公司地址 311400 浙江省杭州市富阳市东洲工业功能区十三号路6号(72)发明人罗剑峰 徐中 盛柏洪(54) 发明名称零损耗内循环式气体干燥方法及装置(57) 摘要一种零损耗内循环式气体干。
2、燥方法及装置，该装置包括能相互转换的干燥塔及再生塔,该方法包括四个步骤，第一步骤为全部或者部分的高温湿气体对再生塔内的吸附剂进行加热再生，第二步骤中，高温气体流入前置水冷却器和气液分离器冷却及分离液态水，对再生塔内的吸附剂进行冷吹再生；第三步骤中，高温湿气体进入前置水冷却器和汽液分离器，再流入到后置水冷却器深度冷却后，由下至上进入吸附塔进行吸附，生成用户所需的合格成品气，此过程即为另一塔处于等待步骤，它具有方法简单、可靠，使用方便，节能等特点。(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书4页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 4 页 附。
3、图 1 页1/2页21.一种零损耗内循环式气体干燥装置，包括多个阀门、管道、吸附干燥塔，所述阀门由PLC程控器控制开关，所述阀门由PLC程控器控制开关，其特征在于：所述吸附干燥塔包括A塔（21）和B塔（22），所述管道包括进气口（1）、第一管道（2）、第二管道（23）、第三管道（25）、第四管道（3）、第五管道（10）、第六管道（11）、第七管道（12）、第八管道（6）、第九管道（5）、第十管道（4），所述进气口（1）之后管道分支成均设有阀门的第一管道（2）、第二管道（23），所述的第一管道（2）分支成均设有阀门的第三管道（25）、第四管道（3），所述第二管道（23）沿气流进入方向依次串联设有。
4、前置水冷却器（17）和前置气液分离器（18）；所述第三管道（25）上设有电加热器（15），所述第三管道（25）、第四管道（3）汇合成第五管道（10）后又分支成均设有阀门的第六管道（11）、第七管道（12），所述第六管道（11）、第七管道（12）分别连接于A塔（21）和B塔（22），所述第二管道（23）分支成均设有阀门的第八管道（6）、第九管道（5），所述第八管道（6）连通于B塔（22），所述第九管道（5）通过后置水冷却器（19）又连通于A塔（21），所述第十管道（4）的两端分别连通于第五管道（10）和前置气液分离器（18）后面，所述A塔（21）和B塔（22）均连通出气管（20）。2.根据权利要。
5、求1所述的零损耗内循环式气体干燥装置，其特征在于：所述A塔（21）和B塔（22）的出气管（20）上设有过滤除尘的粉尘过滤器。3.根据权利要求1所述的零损耗内循环式气体干燥装置，其特征在于：所述A塔（21）和B塔（22）之间设有第十一管道（24），所述第十一管道（24）上设有放气管，所述放气管末端设有消声器（27）。4.一种零损耗内循环式气体干燥方法，其特征在于，包括以下三个步骤：第一步骤为全部或者部分气体加热再生步骤，高温气体对B塔（22）内吸附剂进行加热，然后进入后置水冷却器（19）降低温度至3545，在后置水冷却器（19）作用下分离出小量液体水后，气体进入A塔（21）进行干燥，最后干燥的气。
6、体经过粉尘过滤器除尘后流出供用户使用；第二步骤为冷吹再生步骤：在对B塔（22）热再生结束后，气体在阀门的控制下改变方向，先流入前置水冷却器（17）和前置气液分离器（18），部分的冷却后的气体进入塔（22）对分子筛进行冷吹再生，出来后进入后置水冷却器（19）进行进一步冷却，然后再进入塔（21）吸附，生产出干燥气体；第三步骤为等待步骤：高温湿气体进入前置水冷却器（17）和前置气液分离器（18），再流入到后置水冷却器（19）再次冷却后，进入A塔（21）进行吸附，生成成品气体，此过程即为B塔（22）等待步骤，没有气体经过B塔（22），待A塔（21）吸附完毕，在阀门的控制下改变气流方向，A塔（21）、B。
7、塔（22）进行转换，B塔（22）成为工作塔，对气体进行吸附干燥，A塔（21）成为再生塔，重复上述步骤，使A塔（21）内的吸附剂再生。5.根据权利要求4所述的一种零损耗内循环式气体干燥方法，其特征在于，所述第一步骤中，为全部气体加热再生步骤：所述气体的压力为0.31.0MPa，温度为100140，所述气体全部直接从B塔（22）通过，对B塔（22）内的吸附剂进行加热干燥，然后进入到后置水冷却器（19）降温析出水分，最后再进入A塔（21）进行吸附干燥，生产出干燥气体。6.根据权利要求4所述的一种零损耗内循环式气体干燥方法，其特征在于，所述第一步骤中为部分气体加热再生步骤：气体在阀门的控制下改变方向，。
8、大部气体分流入前置水冷却器（17）和前置气液分离器（18）进行降温及分离液体水，小部分气体通过电加热器（15）加热至温度为100140后通入到B塔（22），对吸附剂进行加热干燥，然后，两部分气体在后置水冷却器（19）前汇合，再进入到后置水冷却器（19）降温析出水分，最后再进入A权 利 要 求 书CN 102872688 A2/2页3塔（21）进行吸附干燥，生产出干燥气体。权 利 要 求 书CN 102872688 A1/4页4零损耗内循环式气体干燥方法及装置技术领域0001 本发明涉及的是一种气体干燥方法及装置，尤其是一种利用压缩热气体再生吸附式干燥塔进行气体干燥的方法及装置。背景技术0002。
9、 随着净化技术的快速发展和吸附式干燥塔的普遍应用，成品气单产综合能耗已成为评价成品性能的重要参数，在保证成品气质量稳定的同时，最大限度降低设备能耗，已成为净化技术的发展方向和追求的目标。从净化技术原理与实践经验得知，影响成品性能和单位能耗的主要因素是吸附剂的动态吸附量，再生效率，设备结构和管道设计以及设备负载。吸附剂的动态吸附量主要取决于吸附剂床层的高低，吸附温度，原料气湿度，工作压力和气体流速等因素。设备负载取决于用户需气量。吸附剂再生效率主要取决于再生气体的温度和干燥度等因素。而目前普遍采用的压缩空气干燥塔常规控制法，工艺过程中的吸附剂再生大都采用部分成品气进行再生，如无热再生吸附式干燥塔。
10、切换时间短，频率高，再生耗气量大（8 12%），而有热再生吸附式干燥塔需电加热器对气体进行加热，消耗的电能大，同时消耗（6 8%）的成品气。显然，吸附式干燥塔的再生效率是设备能否保证既要连续产出高质量气体又节省能源的关键，而现有的设备及方法均不能达到令人满意的结果。发明内容0003 本发明的目的在于提供一种零损耗内循环式气体干燥的方法及装置，本发明的目的是通过如下技术方案来实现的，一种零损耗内循环式气体干燥装置，包括多个阀门、管道、吸附干燥塔，所述阀门由PLC程控器控制开关，所述吸附干燥塔包括A塔和B塔，所述管道包括进气口、第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道、第六管道、第七管道、。
11、第八管道、第九管道、第十管道，所述进气口之后管道分支成均设有阀门的第一管道、第二管道，所述的第一管道分支成均设有阀门的第三管道、第四管道，所述第二管道沿气流进入方向依次串联设有前置水冷却器和前置气液分离器；所述第三管道上设有电加热器，所述第三管道、第四管道汇合成第五管道后又分支成均设有阀门的第六管道、第七管道，所述第六管道、第七管道分别连接于A塔和B塔，所述第二管道分支成均设有阀门的第八管道、第九管道，所述第八管道连通于B塔，所述第九管道通过后置水冷却器又连通于A塔，所述第十管道的两端分别连通于第五管道和前置气液分离器后面，所述A塔和B塔均连通出气管。0004 所述A塔和B塔的出气管上设有过滤。
12、除尘的粉尘过滤器。0005 所述A塔和B塔之间设有第十一管道，所述第十一管道上设有放气管，所述放气管末端设有消声器。0006 一种零损耗内循环式气体干燥方法，包括以下三个步骤：第一步骤为全部或者部分气体加热再生步骤，高温气体对B塔内吸附剂进行加热，然后进入后置水冷却器降低温度至35-45，在后置水冷却器作用下分离出小量液体水后，气体进入A塔进行干燥，最后干燥的气体经过粉尘过滤器除尘后流出供用户使用；说 明 书CN 102872688 A2/4页5第二步骤为冷吹再生步骤：在对B塔热再生结束后，气体在阀门的控制下改变方向，先流入前置水冷却器和前置气液分离器，部分的冷却后的气体进入塔对分子筛进行冷吹。
13、再生，出来后进入后置水冷却器进行进一步冷却，然后再进入塔吸附，生产出干燥气体；第三步骤为等待步骤：高温湿气体进入前置水冷却器和前置气液分离器，再流入到后置水冷却器再次冷却后，进入A塔进行吸附，生成成品气体，此过程即为B塔等待步骤，没有气体经过B塔，待A塔吸附完毕，在阀门的控制下改变气流方向，A塔、B塔进行转换，B塔成为工作塔，对气体进行吸附干燥，A塔成为再生塔，重复上述步骤，使A塔内的吸附剂再生。0007 所述第一步骤中，为全部气体加热再生步骤：所述气体的压力为0.3-1.0MPa，温度为100-140，所述气体全部直接从B塔通过，对B塔内的吸附剂进行加热干燥，然后进入到后置水冷却器降温析出水。
14、分，最后再进入A塔进行吸附干燥，生产出干燥气体。0008 所述第一步骤中也可以是部分气体加热再生步骤：气体在阀门的控制下改变方向，大部气体分流入前置水冷却器和前置气液分离器进行降温及分离液体水，小部分气体通过电加热器加热至温度为100-140后通入到B塔，对吸附剂进行加热干燥，然后，两部分气体在后置水冷却器前汇合，再进入到后置水冷却器降温析出水分，最后再进入A塔进行吸附干燥，生产出干燥气体。0009 本发明避免了传统无热再生吸附干燥塔切换时间短，再生耗气量（8 12%）大的缺点，同时也克服了有热再生吸附干燥塔再生耗气量（6 8%）消耗电能大的弊端，是一种做到气体零损耗的新型节能装置。具有方法简。
15、单、可靠，使用方便，节能等特点。即利用压缩机排出的高温气体或将低温气体加热后直接再生塔中的吸附剂，并且采用两塔循环式工作或再生工艺。附图说明0010 图1是本发明的零损耗内循环式气体干燥装置的示意图。0011 1、进气口；10、第五管道；11、第六管道；12、第七管道；15、电加热器；17、前置水冷却器；18、前置气液分离器；19、后置水冷却器；2、第一管道；20、出气管；21、A塔；22、B塔；23、第二管道；24、第十一管道；25、第三管道；27、消声器；3、第四管道；4、第十管道；5、第九管道；6、第八管道。具体实施方式0012 下面将结合附图对本发明作进一步的说明，如图1所示，本发明所。
16、述的零损耗内循环式气体干燥方法，它主要是利用压缩机排出的高温气体或者将低温气体加热后的高温气体进行再生吸附的一种干燥塔，在一个周期内，其中A塔作为干燥塔，另一塔B塔作为再生塔，且一个周期结束后，经切换后重复下一周期，循环进行。本实施例的零损耗内循环式气体干燥装置，包括多个阀门、管道、吸附干燥塔，所述阀门由PLC程控器控制开关，由于PLC程控器控制阀门开关，属于现有技术，所以不在此做过多的描述，所述吸附干燥塔包括A塔和B塔，所述管道包括进气口1、第一管道2、第二管道23、第三管道25、第四管道3、第五管道10、第六管道11、第七管道12、第八管道6、第九管道5、第十管道4，进气口1之后管道分支成。
17、均设有阀门的第一管道2、第二管道23，的第一管道2分支成均设有阀门的第三管道25、第四管道3，第二管道23沿气流进入方向依次串联设有前置水冷却器17和前置气液说 明 书CN 102872688 A3/4页6分离器18；第三管道25上设有电加热器15，第三管道25、第四管道3汇合成第五管道10后又分支成均设有阀门的第六管道11、第七管道12，第六管道11、第七管道12分别连接于A塔21和B塔22，第二管道23分支成均设有阀门的第八管道6、第九管道5，第八管道6连通于B塔22，第九管道5通过后置水冷却器19又连通于A塔21，第十管道4的两端分别连通于第五管道10和前置气液分离器18后面，A塔21和。
18、B塔22均连通出气管20。0013 A塔21和B塔22的出气管20上设有过滤除尘的粉尘过滤器。0014 本实施例中，所述A塔21和B塔22之间设有第十一管道24，第十一管道24上设有放气管，放气管末端设有消声器27。0015 本实施例的零损耗内循环式气体干燥方法，包括以下三个步骤：第一步骤为全部或者部分气体加热再生步骤，高温气体对B塔22内吸附剂进行加热，然后进入后置水冷却器19降低温度至35-45，在后置水冷却器19作用下分离出小量液体水后，气体进入A塔21进行干燥，最后干燥的气体经过粉尘过滤器除尘后流出供用户使用；第二步骤为冷吹再生步骤：在对B塔22热再生结束后，气体在阀门的控制下改变方向。
19、，先流入前置水冷却器17和前置气液分离器18，部分的冷却后的气体进入塔22对分子筛进行冷吹再生，出来后进入后置水冷却器19进行进一步冷却，然后再进入塔21吸附，生产出干燥气体；第三步骤为等待步骤：高温湿气体进入前置水冷却器17和前置气液分离器18，再流入到后置水冷却器19再次冷却后，进入A塔21进行吸附，生成成品气体，此过程即为B塔22等待步骤，没有气体经过B塔22，待A塔21吸附完毕，在阀门的控制下改变气流方向，A塔21、B塔22进行转换，B塔22成为工作塔，对气体进行吸附干燥，A塔21成为再生塔，重复上述步骤，使A塔21内的吸附剂再生。0016 本实施例中，所述第一步骤中，为全部气体加热再。
20、生步骤：气体的压力为0.3-1.0MPa，温度为100-140，气体全部直接从B塔22通过，对B塔22内的吸附剂进行加热干燥，然后进入到后置水冷却器19降温析出水分，最后再进入A塔21进行吸附干燥，生产出干燥气体。0017 当然，在气体温度达不到100-140的时候，第一步骤中为部分气体加热再生步骤：气体在阀门的控制下改变方向，大部气体分流入前置水冷却器17和前置气液分离器18进行降温及分离液体水，小部分气体通过电加热器15加热至温度为100-140后通入到B塔22，对吸附剂进行加热干燥，然后，两部分气体在后置水冷却器19前汇合，再进入到后置水冷却器19降温析出水分，最后再进入A塔21进行吸附。
21、干燥，生产出干燥气体。0018 经上述，我们可以看出，一塔在再生的时候（加热再生和冷出再生步骤）所用的气体再生完后仍然回到管路中，供给另一塔的吸附所需的气体，这样形成再生零损耗，而在干燥塔A，B之间进行切换（即原来吸附的塔改为再生，原来再生的改为吸附）构成了一个循环，得以保证吸附剂不断的重复再生再工作，使干燥塔能不断的生产出低露点的气体，保证给用户提供合格的气体。0019 本发明避免了传统无热再生吸附干燥塔切换时间短，再生耗气量（8 12%）大的缺点，同时也克服了有热再生吸附干燥塔再生耗气量（6 8%）消耗电能大的弊端，是一种做到气体零损耗的新型节能装置。0020 本发明的工作原理是根据分子筛。
22、在低温、高压下水份被吸附(工作),在高温、低说 明 书CN 102872688 A4/4页7压下水份被解吸(再生)的性能进行设计。0021 本发明所述的吸附式干燥塔属于一种较为成熟的常规技术，它根据变压吸附原理，对压缩空气进行干燥的一种设备。在一定的压力下，使压缩空气自下而上流经吸附剂(干燥)床层，在低温高压下，压缩空气中的水蒸气便向吸附剂表面转移也即吸附剂吸收空气中的水份至趋于平衡，使压缩空气得到干燥，这就是吸附工作过程。0022 当压力下降的干燥空气(再生空气),再与吸附水份饱和的吸附剂接触时,吸附剂中的水份转向再生空气，直至平衡，使吸附剂得到干燥，这就是解吸(再生)过程。并且利用再生气与高温进气进行热交换的方法，提高再生气体温度，从而提高再生效率，减少再生气量损耗。说 明 书CN 102872688 A1/1页8图1说 明 书 附 图CN 102872688 A。