可再生零點(diǎn)空氣純化器的制造方法
【專利摘要】一種可再生零點(diǎn)空氣純化器包括：熱交換器；催化氧化反應(yīng)器；冷卻器；帶有吸附劑的第一吸附干燥器，其通過第一控制裝置與所述冷卻器連接；帶有吸附劑的第二吸附干燥器，其通過第二控制裝置與所述冷卻器連接；其中，原料氣經(jīng)過該熱交換器進(jìn)行預(yù)熱后進(jìn)入該催化氧化反應(yīng)器進(jìn)行凈化，然后進(jìn)入所述熱交換器內(nèi)與熱交換器外的所述原料氣進(jìn)行熱交換，接著經(jīng)過冷卻器冷卻，經(jīng)冷卻的氣體通過第一和第二控制裝置的控制以一定周期交替地進(jìn)入第一吸附干燥器或第二吸附干燥器中進(jìn)行處理后得到零點(diǎn)空氣，當(dāng)所述第一吸附干燥器或第二吸附干燥器空閑時(shí)，對第一吸附干燥器或第二吸附干燥器中的吸附劑進(jìn)行再生。該純化器提高了生產(chǎn)效率，得到了質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。
【專利說明】可再生零點(diǎn)空氣純化器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可再生零點(diǎn)空氣純化器。更具體地說，是涉及一種利用催化燃燒技術(shù)、物理吸附技術(shù)、再生循環(huán)控制技術(shù)及氣路控制技術(shù)來產(chǎn)生穩(wěn)定零點(diǎn)空氣的純化器。
【背景技術(shù)】
[0002]零點(diǎn)空氣在環(huán)境空氣監(jiān)測、標(biāo)準(zhǔn)氣體研制、儀器零點(diǎn)調(diào)試、儀器載帶氣等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
[0003]零點(diǎn)空氣在使用中具有以下特點(diǎn):
[0004]I)用量大；
[0005]2)連續(xù)使用；
[0006]3)對空氣中水分、無機(jī)和有機(jī)污染物有較高的凈化要求。
[0007]制備零點(diǎn)空氣的難點(diǎn)在于:普通空氣中含有較多的水分、顆粒物、無機(jī)污染物、有機(jī)污染物等。一般的物理吸附和化學(xué)吸附方法隨著純化劑使用時(shí)間增加，很快純化效率就會(huì)降低或達(dá)到飽和。研究可再生零點(diǎn)空氣純化器，能夠連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生高質(zhì)量零點(diǎn)空氣是各國科學(xué)家亟待解決的難題。
[0008]因此，有必要研究一種能夠連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生高質(zhì)量零點(diǎn)空氣的可再生零點(diǎn)空氣純化器，以解決上述難題，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]考慮到至少一個(gè)上述問題而完成了本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種可再生零點(diǎn)空氣純化器。該可再生零點(diǎn)空氣純化器采用催化燃燒技術(shù)、物理吸附技術(shù)、再生循環(huán)控制技術(shù)及氣路控制技術(shù)來產(chǎn)生穩(wěn)定零點(diǎn)空氣，提高了生產(chǎn)效率，得到了質(zhì)量穩(wěn)定的
女口
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[0010]具體地，一種可再生零點(diǎn)空氣純化器，其特征在于包括:熱交換器；催化氧化反應(yīng)器；冷卻器；帶有吸附劑的第一吸附干燥器，其通過第一控制裝置與所述冷卻器連接；帶有吸附劑的第二吸附干燥器，其通過第二控制裝置與所述冷卻器連接；其中，原料氣經(jīng)過該熱交換器進(jìn)行預(yù)熱，經(jīng)預(yù)熱的原料氣進(jìn)入該催化氧化反應(yīng)器進(jìn)行凈化，經(jīng)凈化的氣體進(jìn)入所述熱交換器內(nèi)與熱交換器外的所述原料氣進(jìn)行熱交換，來自熱交換器中的氣體經(jīng)過冷卻器冷卻，經(jīng)冷卻的氣體通過第一和第二控制裝置的控制以一定周期交替地進(jìn)入第一吸附干燥器或第二吸附干燥器中進(jìn)行處理后得到零點(diǎn)空氣，當(dāng)所述第一吸附干燥器或第二吸附干燥器空閑時(shí)，對第一吸附干燥器或第二吸附干燥器中的吸附劑進(jìn)行再生。
[0011]根據(jù)本發(fā)明另一方面，當(dāng)?shù)谝晃礁稍锲髦械奈絼┻_(dá)到飽和時(shí)，通過第一和第二控制裝置的控制所述經(jīng)冷卻的氣體進(jìn)入第二吸附干燥器中進(jìn)行處理。
[0012]根據(jù)本發(fā)明另一方面，將所述吸附劑再生時(shí)產(chǎn)生的廢氣從第一吸附干燥器或第二吸附干燥器排出。
[0013]根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述第一和第二控制裝置為電磁閥。[0014]根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述熱交換器與所述電磁閥之間設(shè)置有過濾裝置。
[0015]根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述可再生零點(diǎn)空氣純化器還包括用于輸送所述原料氣的管道、該管道上設(shè)置的穩(wěn)壓閥和壓力表。
[0016]根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述可再生零點(diǎn)空氣純化器還包括分別與所述第一吸附干燥器和第二吸附干燥器依次連接的過濾裝置、流量計(jì)、電磁閥和壓力表。
[0017]根據(jù)本發(fā)明另一方面，所述可再生零點(diǎn)空氣純化器還包括帶有觸摸控制屏的中心控制單元，其采用觸摸控制屏現(xiàn)場對整個(gè)生產(chǎn)工藝的溫度實(shí)施控制和監(jiān)測。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的可再生零點(diǎn)空氣純化器提高了生產(chǎn)效率，得到了質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施例的可再生零點(diǎn)空氣純化器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是根據(jù)本發(fā)明另一種優(yōu)選實(shí)施例的可再生零點(diǎn)空氣純化器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖，通過優(yōu)選實(shí)施例來描述本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，這里的【具體實(shí)施方式】在于詳細(xì)地說明本發(fā)明，而不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可以做出各種變形和修改，這些都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0022]參見圖1，其中示出了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的可再生零點(diǎn)空氣純化器結(jié)構(gòu)示意圖。該可再生零點(diǎn)空氣純化器包括:熱交換器(例如已知的散熱器)；催化氧化反應(yīng)器(簡稱反應(yīng)器);冷卻器(未示出);帶有吸附劑的第一吸附干燥器(簡稱吸附器)，其通過第一控制裝置例如電磁閥與所述冷卻器連接；帶有吸附劑的第二吸附干燥器(簡稱吸附器)，其通過第二控制裝置例如電磁閥與所述冷卻器連接。
[0023]其中，原料氣經(jīng)過該熱交換器進(jìn)行預(yù)熱，經(jīng)預(yù)熱的原料氣進(jìn)入該催化氧化反應(yīng)器進(jìn)行凈化，經(jīng)凈化的氣體進(jìn)入所述熱交換器內(nèi)與熱交換器外的所述原料氣進(jìn)行熱交換(這里，熱交換用于上述的對原料氣的預(yù)熱)，來自熱交換器中的氣體經(jīng)過冷卻器冷卻，經(jīng)冷卻的氣體通過第一和第二控制裝置的控制以一定周期交替地進(jìn)入第一吸附干燥器或第二吸附干燥器中進(jìn)行處理后得到零點(diǎn)空氣，當(dāng)所述第一吸附干燥器或第二吸附干燥器空閑時(shí)，對第一吸附干燥器或第二吸附干燥器中的吸附劑進(jìn)行再生?？梢岳斫獾氖牵@里的一定周期可以根據(jù)吸附劑的飽和時(shí)間來設(shè)置，也就是說，將吸附劑開始工作到吸附劑飽和之前或者將要飽和的時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間作為該一定周期。這里的第一吸附干燥器空閑是指經(jīng)冷卻的氣體通過第二吸附干燥器進(jìn)行處理(工作狀態(tài))時(shí)，第一吸附干燥器不對所述經(jīng)冷卻的氣體進(jìn)行處理時(shí)的狀態(tài)。同理，第二吸附干燥器空閑與第一吸附干燥器空閑得解釋類似。
[0024]優(yōu)選地，當(dāng)?shù)谝晃礁稍锲髦械奈絼┻_(dá)到飽和時(shí)，通過第一和第二控制裝置的控制所述經(jīng)冷卻的氣體進(jìn)入第二吸附干燥器中進(jìn)行處理?？梢岳斫獾氖?，也可以在吸附劑快要達(dá)到飽和時(shí)或者飽和之前的任意合理時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行吸附干燥器的工作-空閑更迭。
[0025]優(yōu)選地，將所述吸附劑再生時(shí)產(chǎn)生的廢氣從第一吸附干燥器或第二吸附干燥器排出。
[0026]優(yōu)選地，所述第一和第二控制裝置為電磁閥。[0027]優(yōu)選地，所述熱交換器與所述電磁閥之間設(shè)置有過濾裝置。
[0028]優(yōu)選地，所述可再生零點(diǎn)空氣純化器還包括用于輸送所述原料氣的管道、該管道上設(shè)置的穩(wěn)壓閥和壓力表。
[0029]優(yōu)選地，所述可再生零點(diǎn)空氣純化器還包括分別與所述第一吸附干燥器和第二吸附干燥器依次連接的過濾裝置、流量計(jì)、電磁閥和壓力表。
[0030]優(yōu)選地，所述可再生零點(diǎn)空氣純化器還包括帶有觸摸控制屏的中心控制單元，其采用觸摸控制屏現(xiàn)場對整個(gè)生產(chǎn)工藝的溫度實(shí)施控制和監(jiān)測。
[0031]有利地，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是純化器按壓縮空氣氣流動(dòng)方向采用催化氧化工序和吸附工序?qū)諝膺M(jìn)行凈化使其達(dá)到零點(diǎn)空氣質(zhì)量要求。
[0032]I)催化氧化技術(shù)
[0033]原料氣經(jīng)熱交換器進(jìn)行熱交換，預(yù)熱到一定溫度例如約150°C后進(jìn)入催化氧化反應(yīng)器。在催化氧化反應(yīng)器中氣體的H2、CO、CH4, TCH等雜質(zhì)脫除到一定濃度例如
0.01 μ mo I.mol 1以下,催化氧化反應(yīng)器工作在一定溫度，一般例如可為330°C。凈化后的氣體進(jìn)入熱交換器與原料氣進(jìn)行熱交換，然后通過冷卻器，冷卻到一定溫度例如50°C以下。
[0034]在使用過程中若發(fā)現(xiàn)H2、CO、CH4, TCH含量超標(biāo)，可首先將催化氧化反應(yīng)器的溫度提聞，例如提聞到380°C下使用。
[0035]2)吸附干燥技術(shù)
[0036]冷卻后的空氣進(jìn)入 A、B雙塔(即第一和第二吸附干燥器)脫氧干燥工序，空氣中的水和二氧化碳被脫氧干燥器中的吸附劑吸附，CH化合物降至0.01 μ mol ^mor1以下，水降至小于-80°C，由于吸附劑的吸附容量是一定的，為保證脫除碳?xì)浠衔铩⑺墓ぷ餍?，?dāng)吸附劑達(dá)到飽和時(shí)，可在高溫下再生A、B中的吸附劑。
[0037]本工序中的吸附干燥器分為A、B兩組，當(dāng)一臺(tái)吸附干燥器處于產(chǎn)氣的干燥(工作狀態(tài))步驟時(shí)，則另一臺(tái)吸附干燥器則處于再生(即空閑狀態(tài)或者再生狀態(tài))的不同步驟，每臺(tái)反應(yīng)器經(jīng)歷相同的工作-空閑(再生)狀態(tài)循環(huán)，就可以使原料空氣不斷輸入，產(chǎn)品零點(diǎn)空氣不斷輸出。
[0038]3)可再生零點(diǎn)空氣純化器主要性能
[0039]1.本裝置采用PLC作為中心控制單元，采用觸摸控制屏(現(xiàn)場)對整個(gè)生產(chǎn)工藝的溫度、等實(shí)施控制和監(jiān)測。
[0040]I1.本裝置溫度控制例如可由PLC、固態(tài)繼電器、電熱偶(鉬電阻)、電加熱器等組成。系統(tǒng)各反應(yīng)器溫度由電熱偶(鉬電阻)進(jìn)行檢測并將信號(hào)傳給PLC，PLC則根據(jù)預(yù)先編制、設(shè)定的程序和條件，控制固態(tài)繼電器電流的通斷，以控制電加熱器的開、停，從而對各反應(yīng)器的溫度進(jìn)行控制。在具有加熱功能的場合，增加有溫度設(shè)定，報(bào)警和連鎖，以確保設(shè)備的安全運(yùn)行。
[0041]II1.壓縮空氣純化后經(jīng)吸附管采樣檢測，CH化合物降至0.01 μ mol/moF1以下，水露點(diǎn)降至小于_80°C。
[0042]參見圖2，其中示出了根據(jù)本發(fā)明另一種優(yōu)選實(shí)施例的可再生零點(diǎn)空氣純化器結(jié)構(gòu)示意圖。其中大部分結(jié)構(gòu)與圖1中示出的純化器的結(jié)構(gòu)相同，不同之處在于以舉例的方式具體圖示了如何將所述吸附劑再生時(shí)產(chǎn)生的廢氣從第一吸附干燥器或第二吸附干燥器排出。優(yōu)選地，所述第一控制裝置(例如電磁閥)還依次與一組針閥、氣水分離器連接后以用于從第一吸附干燥器排出所述廢氣。
[0043]優(yōu)選地，如圖2所示，所述氣水分離器還依次連接有一電磁閥和流量計(jì)后將所述廢氣排出。
[0044]優(yōu)選地，如圖2所示，第二吸附干燥器還連接另一組針閥、氣水分離器后以用于從第二吸附干燥器排出所述廢氣。同樣，該氣水分離器還依次連接有一電磁閥和流量計(jì)后將所述廢氣排出。
[0045]綜上所述，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的可再生零點(diǎn)空氣純化器提高了生產(chǎn)效率，得到了質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。
[0046]本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施例?？梢岳斫獾氖牵诓幻撾x本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可以做出各種變形和修改，這些都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可再生零點(diǎn)空氣純化器，其特征在于包括: 熱交換器； 催化氧化反應(yīng)器； 冷卻器； 帶有吸附劑的第一吸附干燥器，其通過第一控制裝置與所述冷卻器連接；以及 帶有吸附劑的第二吸附干燥器，其通過第二控制裝置與所述冷卻器連接； 其中，原料氣經(jīng)過該熱交換器進(jìn)行預(yù)熱，經(jīng)預(yù)熱的原料氣進(jìn)入該催化氧化反應(yīng)器進(jìn)行凈化，經(jīng)凈化的氣體進(jìn)入所述熱交換器內(nèi)與熱交換器外的所述原料氣進(jìn)行熱交換，來自熱交換器中的氣體經(jīng)過冷卻器冷卻，經(jīng)冷卻的氣體通過第一和第二控制裝置的控制以一定周期交替地進(jìn)入第一吸附干燥器或第二吸附干燥器中進(jìn)行處理后得到零點(diǎn)空氣，當(dāng)所述第一吸附干燥器或第二吸附干燥器空閑時(shí)，對第一吸附干燥器或第二吸附干燥器中的吸附劑進(jìn)行再生。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再生零點(diǎn)空氣純化器，其特征在于當(dāng)?shù)谝晃礁稍锲髦械奈絼┻_(dá)到飽和時(shí)，通過第一和第二控制裝置的控制所述經(jīng)冷卻的氣體進(jìn)入第二吸附干燥器中進(jìn)行處理。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可再生零點(diǎn)空氣純化器，其特征在于將所述吸附劑再生時(shí)產(chǎn)生的廢氣從第一吸附干燥器或第二吸附干燥器排出。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求3所述的可再生零點(diǎn)空氣純化器，其特征在于所述第一和第二控制裝置為電磁閥。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求3所述的可再生零點(diǎn)空氣純化器，其特征在于所述熱交換器與所述電磁閥之間設(shè)置有過濾裝置。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求3所述的可再生零點(diǎn)空氣純化器，其特征在于所述可再生零點(diǎn)空氣純化器還包括用于輸送所述原料氣的管道、該管道上設(shè)置的穩(wěn)壓閥和壓力表。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求3或6所述的可再生零點(diǎn)空氣純化器，其特征在于所述可再生零點(diǎn)空氣純化器還包括分別與所述第一吸附干燥器和第二吸附干燥器依次連接的過濾裝置、流量計(jì)、電磁閥和壓力表。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求3所述的可再生零點(diǎn)空氣純化器，其特征在于所述可再生零點(diǎn)空氣純化器還包括帶有觸摸控制屏的中心控制單元，其采用觸摸控制屏現(xiàn)場對整個(gè)生產(chǎn)工藝的溫度實(shí)施控制和監(jiān)測。
【文檔編號(hào)】B01D53/02GK103463975SQ201310449784
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】周澤義 申請人:中國計(jì)量科學(xué)研究院