一种基于解吸臭氧再吹扫生成高浓度臭氧的臭氧分离系统及其方法与流程

专利2022-05-10  2



1.本发明属于臭氧制备技术领域,更具体地说,涉及一种基于解吸臭氧再吹扫生成高浓度臭氧的臭氧分离系统及其方法。


背景技术:

2.臭氧氧化技术因氧化性强、反应速度快、通常情况下无二次污染等优点,在饮用水、市政污水、工业废水处理、食品加工及海产品加工等方面逐渐广泛应用,且装机容量越来越大。臭氧的制取一般采用高频放电法,为了提高放电效率延长臭氧发生器的使用寿命,一般要求氧气浓度达到95%以上,露点温度低于

60℃。工业上一般采用深冷法制取的浓度为99.9%的液氧或者现场psa、vpsa法制取的浓度为93%左右的氧气作为臭氧发生器的原料气。但受限于目前臭氧发生技术,氧气的有效利用率仅为10%左右,90%左右的氧气和臭氧一起进入后端的溶气,不仅大大增加了用氧成本,而且增加了溶气难度。
3.经检索,中国发明专利201680091548.9公开了一种通过将混合物进料到至少一个含有用于吸附臭氧的吸附剂材料的吸附床中来从氧气和臭氧的混合物中分离臭氧的方法;所述吸附床可以是连续吸附循环中的四个吸附床之一,通过将未吸附的氧气与补充氧气一起再循环到臭氧发生器中或将其用作吹扫气体来生产臭氧;外部吹扫气体用于将臭氧解吸到消费者流程中;有四个床的情况下,大多数时候,两个床处于吸附模式,而另外两个床处于再生/生产模式。该专利虽然能够利用未吸附的氧气与补充氧气对吸附塔中的臭氧进行再次吹扫,但是由于吹扫气体本身不含有臭氧,无法提高臭氧浓度、吹扫气体用量较大,而且该专利中的臭氧分离系统在一个周期的不同阶段回用氧气量不同,需要对氧压机进行比较精细的调节,臭氧浓度波动大。
4.又如中国发明专利201710659064.6公开的一种三塔真空变压吸附制氧系统,该专利对应于每个吸附塔设置相应的产品气过渡罐,吸附塔每次吸附产氧过程产出的产品气前段高氧浓部分进入产品气缓冲罐作为制氧系统产品气,后段低氧浓部分在产品气过渡罐内按照其产出的氧气浓度梯度驻留,相应吸附塔转入产品气升压步骤时,作为产品气升压气回流吸附塔升压。该专利利用了产氧过程的产品气作为制氧系统产品起,提高了产品气氧浓度、吸附剂使用效率、系统氧气回收率,但是并未提及臭氧,也无法将其应用于臭氧分离系统中制备高浓度臭氧混合气体。
5.因此,目前亟需设计一种氧气利用率高、产气中臭氧浓度高的臭氧分离系统或方法。


技术实现要素:

6.1.要解决的问题
7.针对现有技术中臭氧分离系统或方法的氧气利用率低、产气中臭氧浓度低且臭氧浓度波动大的问题,本发明提供一种基于解吸臭氧再吹扫生成高浓度臭氧的臭氧分离系统
及其方法;通过合理设置再吹扫管路及其与其他管路的连接关系,以及与其相连的吸附塔,从而有效解决氧气利用率低、产气中臭氧浓度低且臭氧浓度波动大的问题。
8.2.技术方案
9.为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案如下:
10.本发明的一种基于解吸臭氧再吹扫生成高浓度臭氧的臭氧分离系统,包括进气管路、多个吸附塔、排气管路、再吹扫管路和出气管路;所述进气管路用于通入含臭氧的混合气体;每个所述的吸附塔均包括吸附塔端口ⅰ和吸附塔端口ⅱ;所述吸附塔端口ⅰ与进气管路相连,且相连的管路上设有阀门;所述的多个吸附塔至少包括a组吸附塔、b组吸附塔和c组吸附塔;所述a组吸附塔中吸附塔的吸附塔端口ⅰ与进气管路相连,其吸附塔端口ⅱ与排气管路相连;所述b组吸附塔中吸附塔的吸附塔端口ⅱ与排气管路相连,其吸附塔端口ⅰ与再吹扫管路相连;所述c组吸附塔中吸附塔的吸附塔端口ⅱ与再吹扫管路相连,其吸附塔端口ⅰ与出气管路相连;本发明中所述的每组吸附塔中至少包括一个吸附塔。
11.优选地,所述吸附塔还包括d组吸附塔;所述d组吸附塔中吸附塔的吸附塔端口ⅰ与出气管路相连,其吸附塔端口ⅱ可通入空气对d组吸附塔内的臭氧进行吹扫。
12.优选地,所述吸附塔设置有8n个,所述n≥1。
13.优选地,所述吸附塔包括第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔、第四吸附塔、第五吸附塔、第六吸附塔、第七吸附塔和第八吸附塔;所述第一吸附塔的第一吸附塔端口ⅰ与进气管路相连的管路上设有第一吸附塔阀门ⅱ,所述第二吸附塔的第二吸附塔端口ⅰ与进气管路相连的管路上设有第二吸附塔阀门ⅱ,所述第三吸附塔的第三吸附塔端口ⅰ与进气管路相连的管路上设有第三吸附塔阀门ⅱ,所述第四吸附塔的第四吸附塔端口ⅰ与进气管路相连的管路上设有第四吸附塔阀门ⅱ,所述第五吸附塔的第五吸附塔端口ⅰ与进气管路相连的管路上设有第五吸附塔阀门ⅱ,所述第六吸附塔的第六吸附塔端口ⅰ与进气管路相连的管路上设有第六吸附塔阀门ⅱ,所述第七吸附塔的第七吸附塔端口ⅰ与进气管路相连的管路上设有第七吸附塔阀门ⅱ,所述第八吸附塔的第八吸附塔端口ⅰ与进气管路相连的管路上设有第八吸附塔阀门ⅱ。
14.优选地,所述出气管路分别与第一吸附塔端口ⅰ、第二吸附塔端口ⅰ、第三吸附塔端口ⅰ、第四吸附塔端口ⅰ、第五吸附塔端口ⅰ、第六吸附塔端口ⅰ、第七吸附塔端口ⅰ和第八吸附塔端口ⅰ相连,且相连的管路上分别设有第一吸附塔阀门ⅲ、第二吸附塔阀门ⅲ、第三吸附塔阀门ⅲ、第四吸附塔阀门ⅲ、第五吸附塔阀门ⅲ、第六吸附塔阀门ⅲ、第七吸附塔阀门ⅲ、第八吸附塔阀门ⅲ。
15.优选地,所述再吹扫管路分别与第一吸附塔端口ⅰ、第二吸附塔端口ⅰ、第三吸附塔端口ⅰ、第四吸附塔端口ⅰ、第五吸附塔端口ⅰ、第六吸附塔端口ⅰ、第七吸附塔端口ⅰ和第八吸附塔端口ⅰ相连,且相连的管路上分别设有第一吸附塔阀门ⅰ、第二吸附塔阀门ⅰ、第三吸附塔阀门ⅰ、第四吸附塔阀门ⅰ、第五吸附塔阀门ⅰ、第六吸附塔阀门ⅰ、第七吸附塔阀门ⅰ、第八吸附塔阀门ⅰ;所述再吹扫管路分别与第一吸附塔端口ⅱ、第二吸附塔端口ⅱ、第三吸附塔端口ⅱ、第四吸附塔端口ⅱ、第五吸附塔端口ⅱ、第六吸附塔端口ⅱ、第七吸附塔端口ⅱ和第八吸附塔端口ⅱ相连,且相连的管路上分别设有第一吸附塔阀门ⅳ、第二吸附塔阀门ⅳ、第三吸附塔阀门ⅳ、第四吸附塔阀门ⅳ、第五吸附塔阀门ⅳ、第六吸附塔阀门ⅳ、第七吸附塔阀门ⅳ、第八吸附塔阀门ⅳ。
16.优选地,所述排气管路分别与第一吸附塔端口ⅱ、第二吸附塔端口ⅱ、第三吸附塔端口ⅱ、第四吸附塔端口ⅱ、第五吸附塔端口ⅱ、第六吸附塔端口ⅱ、第七吸附塔端口ⅱ和第八吸附塔端口ⅱ相连,且相连的管路上分别设有第一吸附塔阀门

、第二吸附塔阀门

、第三吸附塔阀门

、第四吸附塔阀门

、第五吸附塔阀门

、第六吸附塔阀门

、第七吸附塔阀门

、第八吸附塔阀门


17.优选地,还包括空气管路,空气管路的进气端为空气进口端;所述空气管路上设有空气压缩机,空气压缩机用于将空气泵入吸附塔中吹扫所吸附臭氧,由于空气易于获取且廉价,通过空气管路对吸附塔内的臭氧进行吹扫,利用空气吹扫能够有效节省氧气用量;所述空气管路分别与第一吸附塔端口ⅱ、第二吸附塔端口ⅱ、第三吸附塔端口ⅱ、第四吸附塔端口ⅱ、第五吸附塔端口ⅱ、第六吸附塔端口ⅱ、第七吸附塔端口ⅱ和第八吸附塔端口ⅱ相连,且相连的管路上分别设有第一吸附塔阀门

、第二吸附塔阀门

、第三吸附塔阀门

、第四吸附塔阀门

、第五吸附塔阀门

、第六吸附塔阀门

、第七吸附塔阀门

、第八吸附塔阀门

。然而现有技术中使用空气吹扫后会导致大量氮气残留在吸附塔中,此时再进行后续的吸附步骤时会使得氮气与回用的氧气一同回到臭氧发生器中,进而会降低使用的氧气浓度和产气的臭氧浓度;而在本发明的臭氧分离系统中能有效避免该问题,空气吹扫所残留的氮气能够通过再吹扫与高浓度臭氧一同由出气管路排出供后端使用,既解决了氮气的残留问题,又保证了出气的臭氧浓度。
18.优选地,还包括液氧罐和臭氧发生器;所述液氧罐包括液氧输出端;所述臭氧发生器包括发生器输入端和发生器输出端,所述发生器输入端通过气化器与液氧输出端相连,由液氧输出端输出的液氧经过气化器气化后进入臭氧发生器中反应,所述发生器输出端与进气管路相连。
19.优选地,所述排气管路与发生器输入端相连,且相连的管路上设有氧气压缩机;和/或还包括备用管路,备用管路将进气管路与出气管路相连,所述备用管路上设有备用阀门;所述出气管路的出气端设有出气阀门。
20.本发明的一种臭氧分离方法,基于本发明中所述的一种基于解吸臭氧再吹扫生成高浓度臭氧的臭氧分离系统,对每个所述的吸附塔进行循环操作,所述循环操作中每一次循环包括操作ⅰ、操作ⅱ、操作ⅲ和操作ⅳ;所述操作ⅰ为:将含臭氧的混合气体通过进气管路从吸附塔端口ⅰ通入目标吸附塔中,将混合气体中的臭氧进行吸附,出气可用于其他吸附塔操作ⅳ;所述操作ⅱ为:将其他吸附塔操作ⅳ产生的气体通过再吹扫管路从吸附塔端口ⅱ通入目标吸附塔中,对目标吸附塔操作ⅰ吸附的臭氧进行再吹扫,再吹扫的出气由出气管路排出供使用;所述操作ⅲ为:将空气从吸附塔端口ⅱ通入目标吸附塔中,对目标吸附塔操作ⅰ吸附的臭氧进行吹扫,吹扫的出气由出气管路排出供使用;所述操作ⅳ为:将其他吸附塔操作ⅰ产生的氧气通过排气管路从吸附塔端口ⅱ通入目标吸附塔中,对目标吸附塔操作ⅰ吸附的臭氧进行吹扫,吹扫的出气用于其他吸附塔操作ⅱ;每个所述吸附塔的单次循环中各操作顺序相同;所述操作ⅱ与操作ⅳ的时间相同。
21.优选地,所述吸附塔设置有8个;每次循环操作的周期为t=120s~480s,所述每次循环中按时间顺序依次进行时间为的操作ⅰ、的操作ⅱ、操作ⅲ和的操作ⅳ;
每个吸附塔的单次循环操作开始时间相对于上一个吸附塔延迟
22.优选地,所述吸附塔包括第一吸附塔,所述第一吸附塔的单次循环具体操作步骤为:
23.(1)打开第一吸附塔阀门ⅱ和第一吸附塔阀门

,关闭第一吸附塔的其余阀门,进行操作ⅰ;
24.(2)打开第一吸附塔阀门ⅲ和第一吸附塔阀门ⅳ,关闭第一吸附塔的其余阀门,进行操作ⅱ;
25.(3)打开第一吸附塔阀门ⅲ和第一吸附塔阀门

,关闭第一吸附塔的其余阀门,进行操作ⅲ;
26.(4)打开第一吸附塔阀门ⅰ和第一吸附塔阀门

,关闭第一吸附塔的其余阀门,进行操作ⅳ。这里仅以第一吸附塔为例,其余吸附塔的操作步骤类似,主要区别在于开关的具体阀门不同,其余吸附塔开关的具体阀门与第一吸附塔的阀门位置相对应,例如:第一吸附塔阀门ⅱ与第二吸附塔阀门ⅱ、第三吸附塔阀门ⅱ、第四吸附塔阀门ⅱ、第五吸附塔阀门ⅱ、第六吸附塔阀门ⅱ、第七吸附塔阀门ⅱ和第八吸附塔阀门ⅱ对应。
27.3.有益效果
28.相比于现有技术,本发明的有益效果为:
29.(1)本发明的一种基于解吸臭氧再吹扫生成高浓度臭氧的臭氧分离系统,包括进气管路、多个吸附塔、排气管路、再吹扫管路和出气管路;所述进气管路用于通入含臭氧的混合气体;每个所述的吸附塔均包括吸附塔端口ⅰ和吸附塔端口ⅱ;所述吸附塔端口ⅰ与进气管路相连,且相连的管路上设有阀门;所述的多个吸附塔至少包括a组吸附塔、b组吸附塔和c组吸附塔;所述a组吸附塔中吸附塔的吸附塔端口ⅰ与进气管路相连,其吸附塔端口ⅱ与排气管路相连;所述b组吸附塔中吸附塔的吸附塔端口ⅱ与排气管路相连,其吸附塔端口ⅰ与再吹扫管路相连;所述c组吸附塔中吸附塔的吸附塔端口ⅱ与再吹扫管路相连,其吸附塔端口ⅰ与出气管路相连;通过上述设置,与进气管路相连的吸附塔可以对通入的含臭氧混合气体进行吸附,吸附后的臭氧能够被存储在吸附塔中,当c组吸附塔完成吸附并需要解吸臭氧时,可以先利用a组吸附塔的吸附过程产生的氧气通过排气管路对b组吸附塔中的臭氧进行吹扫,而吹扫出的高浓度臭氧混合气体通过再吹扫管路对c组吸附塔中的臭氧进一步地吹扫,如此可以将b组吸附塔吹出的高浓度臭氧混合气体进一步提纯,最后将更高浓度的臭氧混合气体由出气管路排出供后端使用,从而有效提升臭氧分离系统产气中的臭氧浓度;因此,本发明的臭氧分离系统能够利用其他吸附塔的吸附过程对需要解吸臭氧的吸附塔进行多次吹扫,可以回收氧气75%以上,在节省运行成本的情况下将产气的臭氧浓度提升至20%以上,且不需要额外的真空泵进行负压解吸,节省了溶气成本并提高了效率。
30.(2)本发明的一种臭氧分离方法,基于本发明中所述的一种基于解吸臭氧再吹扫生成高浓度臭氧的臭氧分离系统,对每个所述的吸附塔进行循环操作,所述循环操作中每一次循环包括操作ⅰ、操作ⅱ、操作ⅲ和操作ⅳ;所述操作ⅰ为:将含臭氧的混合气体通过进气管路从吸附塔端口ⅰ通入目标吸附塔中,将混合气体中的臭氧进行吸附,出气可用于其他吸附塔操作ⅳ;所述操作ⅱ为:将其他吸附塔操作ⅳ产生的气体通过再吹扫管路从吸附塔端口ⅱ通入目标吸附塔中,对目标吸附塔操作ⅰ吸附的臭氧进行再吹扫,再吹扫的出气由出
气管路排出供使用;所述操作ⅲ为:将空气从吸附塔端口ⅱ通入目标吸附塔中,对目标吸附塔操作ⅰ吸附的臭氧进行吹扫,吹扫的出气由出气管路排出供使用;所述操作ⅳ为:将其他吸附塔操作ⅰ产生的氧气通过排气管路从吸附塔端口ⅱ通入目标吸附塔中,对目标吸附塔操作ⅰ吸附的臭氧进行吹扫,吹扫的出气用于其他吸附塔操作ⅱ;每个所述吸附塔的单次循环中各操作顺序相同;所述操作ⅱ与操作ⅳ的时间相同;通过上述方法,能够将本发明臭氧分离系统中各吸附塔的循环操作进行匹配,使其与本发明的臭氧分离系统无缝衔接,可以持续对吸附塔中的臭氧进行再吹扫,从而连续不断的产出更高浓度的臭氧混合气体供后端使用;另外,所述操作ⅲ利用空气吹扫能够有效节省回用氧气量,而空气吹扫后残留在吸附塔中的氮气能够在后续的操作ⅳ中被氧气吹扫出,进而通过再吹扫管路通入其他待解吸的吸附塔中,即其他吸附塔的操作ⅱ,最终和高浓度臭氧由出气管路排出供后端使用;因此,本发明的臭氧发生方法不但能够通过再吹扫提升产气中的臭氧浓度,还能够将空气吹扫步骤残留的氮气一同排出,同时保证了回用氧气的纯度,为连续再吹扫产生高浓度臭氧提供了基础。
附图说明
31.图1为本发明实施例1在第时间段内各吸附塔的操作示意图;
32.图2为本发明的臭氧分离系统示意图ⅰ;
33.图3为本发明的臭氧分离系统示意图ⅱ;
34.图4为本发明中各吸附塔的状态图。
35.图中:
36.100、第一吸附塔;101、第一吸附塔端口ⅰ;102、第一吸附塔端口ⅱ;110、第一吸附塔阀门ⅰ;120、第一吸附塔阀门ⅱ;130、第一吸附塔阀门ⅲ;140、第一吸附塔阀门ⅳ;150、第一吸附塔阀门

;160、第一吸附塔阀门


37.200、第二吸附塔;201、第二吸附塔端口ⅰ;202、第二吸附塔端口ⅱ;210、第二吸附塔阀门ⅰ;220、第二吸附塔阀门ⅱ;230、第二吸附塔阀门ⅲ;240、第二吸附塔阀门ⅳ;250、第二吸附塔阀门

;260、第二吸附塔阀门


38.300、第三吸附塔;301、第三吸附塔端口ⅰ;302、第三吸附塔端口ⅱ;310、第三吸附塔阀门ⅰ;320、第三吸附塔阀门ⅱ;330、第三吸附塔阀门ⅲ;340、第三吸附塔阀门ⅳ;350、第三吸附塔阀门

;360、第三吸附塔阀门


39.400、第四吸附塔;401、第四吸附塔端口ⅰ;402、第四吸附塔端口ⅱ;410、第四吸附塔阀门ⅰ;420、第四吸附塔阀门ⅱ;430、第四吸附塔阀门ⅲ;440、第四吸附塔阀门ⅳ;450、第四吸附塔阀门

;460、第四吸附塔阀门


40.500、第五吸附塔;501、第五吸附塔端口ⅰ;502、第五吸附塔端口ⅱ;510、第五吸附塔阀门ⅰ;520、第五吸附塔阀门ⅱ;530、第五吸附塔阀门ⅲ;540、第五吸附塔阀门ⅳ;550、第五吸附塔阀门

;560、第五吸附塔阀门


41.600、第六吸附塔;601、第六吸附塔端口ⅰ;602、第六吸附塔端口ⅱ;610、第六吸附塔阀门ⅰ;620、第六吸附塔阀门ⅱ;630、第六吸附塔阀门ⅲ;640、第六吸附塔阀门ⅳ;650、第六吸附塔阀门

;660、第六吸附塔阀门


42.700、第七吸附塔;701、第七吸附塔端口ⅰ;702、第七吸附塔端口ⅱ;710、第七吸附塔阀门ⅰ;720、第七吸附塔阀门ⅱ;730、第七吸附塔阀门ⅲ;740、第七吸附塔阀门ⅳ;750、第七吸附塔阀门

;760、第七吸附塔阀门


43.800、第八吸附塔;801、第八吸附塔端口ⅰ;802、第八吸附塔端口ⅱ;810、第八吸附塔阀门ⅰ;820、第八吸附塔阀门ⅱ;830、第八吸附塔阀门ⅲ;840、第八吸附塔阀门ⅳ;850、第八吸附塔阀门

;860、第八吸附塔阀门


44.901、备用管路;902、出气管路;903、进气管路;904、再吹扫管路;905、排气管路;906、空气管路;910、液氧罐;911、液氧输出端;920、臭氧发生器;921、发生器输入端;922、发生器输出端;930、氧气压缩机;940、空气进口端;950、空气压缩机;960、出气阀门;970、备用阀门。
具体实施方式
45.下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图,该附图形成描述的一部分,在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例,其中本发明的特征由附图标记标识。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围,而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述,以提出执行本发明的最佳方式,并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。但是,应当理解,可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的,而不是限制性的,如果存在任何这样的修改和变型,那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外,背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义,并不旨在限制本发明或本技术和本发明的应用领域。
46.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明;本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
47.下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
48.实施例1
49.如图1~3所示,本实施例提供一种基于解吸臭氧再吹扫生成高浓度臭氧的臭氧分离系统,包括进气管路903、8个吸附塔、排气管路905、再吹扫管路904和出气管路902;所述进气管路903用于通入含臭氧的混合气体;每个所述的吸附塔均包括吸附塔端口ⅰ和吸附塔端口ⅱ;所述吸附塔端口ⅰ与进气管路903相连,且相连的管路上设有阀门;所述吸附塔包括第一吸附塔100、第二吸附塔200、第三吸附塔300、第四吸附塔400、第五吸附塔500、第六吸附塔600、第七吸附塔700和第八吸附塔800;所述的多个吸附塔至少包括a组吸附塔、b组吸附塔和c组吸附塔和d组吸附塔;所述a组吸附塔中吸附塔的吸附塔端口ⅰ与进气管路903相连,其吸附塔端口ⅱ与排气管路905相连;所述b组吸附塔中吸附塔的吸附塔端口ⅱ与排气管路905相连,其吸附塔端口ⅰ与再吹扫管路904相连;所述c组吸附塔中吸附塔的吸附塔端口ⅱ与再吹扫管路904相连,其吸附塔端口ⅰ与出气管路902相连;所述d组吸附塔中吸附塔的吸附塔端口ⅰ与出气管路902相连,其吸附塔端口ⅱ可通入空气对d组吸附塔中吸附塔内的臭氧进行吹扫。本实施例中的各吸附塔、管路及阀门均由耐臭氧腐蚀的316l材料制成,所
述吸附塔内装填可对臭氧进行选择性吸附的专用分子筛,该分子筛稳定性强不会与臭氧及氧气发生反应。
50.需要说明的是,本实施例中的a组吸附塔、b组吸附塔和c组吸附塔和d组吸附塔是指在某一时间时不同连接方式或运行方式吸附塔的分类,而并不代表a组吸附塔在任意时刻始终是a组吸附塔;例如,如图1所示,在在第时间段内,所述a组吸附塔包括第二吸附塔200、第三吸附塔300、第四吸附塔400和第五吸附塔500,所述b组吸附塔包括第六吸附塔600,所述c组吸附塔包括第一吸附塔100,所述d组吸附塔包括第七吸附塔700和第八吸附塔800;而在其他时段内这8个吸附塔又可能会被重新分类成a~d组吸附塔,例如结合图4可以看出,在下一个内时,即第时间段内时,a组吸附塔包括第三吸附塔300、第四吸附塔400、第五吸附塔500和第六吸附塔600,所述b组吸附塔包括第七吸附塔700,所述c组吸附塔包括第二吸附塔200,所述d组吸附塔包括第八吸附塔800和第一吸附塔100;其余情况以此类推。
51.在本实施例中,所述第一吸附塔100的第一吸附塔端口ⅰ101与进气管路903相连的管路上设有第一吸附塔阀门ⅱ120,所述第二吸附塔200的第二吸附塔端口ⅰ201与进气管路903相连的管路上设有第二吸附塔阀门ⅱ220,所述第三吸附塔300的第三吸附塔端口ⅰ301与进气管路903相连的管路上设有第三吸附塔阀门ⅱ320,所述第四吸附塔400的第四吸附塔端口ⅰ401与进气管路903相连的管路上设有第四吸附塔阀门ⅱ420,所述第五吸附塔500的第五吸附塔端口ⅰ501与进气管路903相连的管路上设有第五吸附塔阀门ⅱ520,所述第六吸附塔600的第六吸附塔端口ⅰ601与进气管路903相连的管路上设有第六吸附塔阀门ⅱ620,所述第七吸附塔700的第七吸附塔端口ⅰ701与进气管路903相连的管路上设有第七吸附塔阀门ⅱ720,所述第八吸附塔800的第八吸附塔端口ⅰ801与进气管路903相连的管路上设有第八吸附塔阀门ⅱ820。
52.所述出气管路902分别与第一吸附塔端口ⅰ101、第二吸附塔端口ⅰ201、第三吸附塔端口ⅰ301、第四吸附塔端口ⅰ401、第五吸附塔端口ⅰ501、第六吸附塔端口ⅰ601、第七吸附塔端口ⅰ701和第八吸附塔端口ⅰ801相连,且相连的管路上分别设有第一吸附塔阀门ⅲ130、第二吸附塔阀门ⅲ230、第三吸附塔阀门ⅲ330、第四吸附塔阀门ⅲ430、第五吸附塔阀门ⅲ530、第六吸附塔阀门ⅲ630、第七吸附塔阀门ⅲ730、第八吸附塔阀门ⅲ830。
53.所述再吹扫管路904分别与第一吸附塔端口ⅰ101、第二吸附塔端口ⅰ201、第三吸附塔端口ⅰ301、第四吸附塔端口ⅰ401、第五吸附塔端口ⅰ501、第六吸附塔端口ⅰ601、第七吸附塔端口ⅰ701和第八吸附塔端口ⅰ801相连,且相连的管路上分别设有第一吸附塔阀门ⅰ110、第二吸附塔阀门ⅰ210、第三吸附塔阀门ⅰ310、第四吸附塔阀门ⅰ410、第五吸附塔阀门ⅰ510、第六吸附塔阀门ⅰ610、第七吸附塔阀门ⅰ710、第八吸附塔阀门ⅰ810;所述再吹扫管路904分别与第一吸附塔端口ⅱ102、第二吸附塔端口ⅱ202、第三吸附塔端口ⅱ302、第四吸附塔端口ⅱ402、第五吸附塔端口ⅱ502、第六吸附塔端口ⅱ602、第七吸附塔端口ⅱ702和第八吸附塔端口ⅱ802相连,且相连的管路上分别设有第一吸附塔阀门ⅳ140、第二吸附塔阀门ⅳ240、第三吸附塔阀门ⅳ340、第四吸附塔阀门ⅳ440、第五吸附塔阀门ⅳ540、第六吸附塔阀门ⅳ640、第七吸附塔阀门ⅳ740、第八吸附塔阀门ⅳ840。
54.所述排气管路905分别与第一吸附塔端口ⅱ102、第二吸附塔端口ⅱ202、第三吸附塔端口ⅱ302、第四吸附塔端口ⅱ402、第五吸附塔端口ⅱ502、第六吸附塔端口ⅱ602、第七吸附塔端口ⅱ702和第八吸附塔端口ⅱ802相连,且相连的管路上分别设有第一吸附塔阀门

150、第二吸附塔阀门

250、第三吸附塔阀门

350、第四吸附塔阀门

450、第五吸附塔阀门

550、第六吸附塔阀门

650、第七吸附塔阀门

750、第八吸附塔阀门

850。
55.臭氧分离系统还包括空气管路906,空气管路906的进气端为空气进口端940,用于进行空气吹扫,从而对氧气进行回收,为再吹扫步骤提供吹扫用氧气,另外解吸用空气在进入吸附塔前应进行过滤除尘及干燥,露点温度达到

65℃以下;所述空气管路906上设有空气压缩机950,空气压缩机950用于将空气泵入吸附塔中吹扫所吸附臭氧;所述空气管路906分别与第一吸附塔端口ⅱ102、第二吸附塔端口ⅱ202、第三吸附塔端口ⅱ302、第四吸附塔端口ⅱ402、第五吸附塔端口ⅱ502、第六吸附塔端口ⅱ602、第七吸附塔端口ⅱ702和第八吸附塔端口ⅱ802相连,且相连的管路上分别设有第一吸附塔阀门

160、第二吸附塔阀门

260、第三吸附塔阀门

360、第四吸附塔阀门

460、第五吸附塔阀门

560、第六吸附塔阀门

660、第七吸附塔阀门

760、第八吸附塔阀门

860。
56.另外,本实施例的臭氧分离系统还包括液氧罐910和臭氧发生器920;所述液氧罐910包括液氧输出端911;所述臭氧发生器920包括发生器输入端921和发生器输出端922,所述发生器输入端921通过气化器与液氧输出端911相连,所述发生器输出端922与进气管路903相连;所述排气管路905与发生器输入端921相连,且相连的管路上设有氧气压缩机930,氧气压缩机930前设置臭氧破坏器及应急排放管路。如图3所示,还包括备用管路901,备用管路901将进气管路903与出气管路902相连,所述备用管路901上设有备用阀门970;所述出气管路902的出气端设有出气阀门960;所述备用管路901可以在系统需要维修时可随时将吸附塔切出,恢复原有液氧系统,保证臭氧的持续产出。
57.本实施例还提供一种臭氧分离方法,基于本实施例中的一种基于解吸臭氧再吹扫生成高浓度臭氧的臭氧分离系统,对每个所述的吸附塔进行循环操作,如图4所示,每次循环操作的周期为t=360s;所述循环操作中每一次循环包括操作ⅰ、操作ⅱ、操作ⅲ和操作ⅳ;这里以第一吸附塔100为例:
58.(1)操作ⅰ:打开第一吸附塔阀门ⅱ120和第一吸附塔阀门

150,关闭第一吸附塔100的其余阀门,将含臭氧的混合气体通过进气管路903从吸附塔端口ⅰ通入第一吸附塔100中,将混合气体中的臭氧进行吸附,出气可用于其他吸附塔操作ⅳ;运行时间为
59.(2)操作ⅱ:打开第一吸附塔阀门ⅲ130和第一吸附塔阀门ⅳ140,关闭第一吸附塔100的其余阀门,将其他吸附塔操作ⅳ产生的气体通过再吹扫管路904从吸附塔端口ⅱ通入目标吸附塔中,对目标吸附塔操作ⅰ吸附的臭氧进行再吹扫,再吹扫的出气由出气管路902排出供使用;运行时间为该步骤中其他吸附塔是指运行周期比目标吸附塔推迟的吸附塔,而在本实施例中以第一吸附塔100为目标吸附塔时,所述的其他吸附塔即为第六吸附塔600;
60.(3)操作ⅲ:打开第一吸附塔阀门ⅲ130和第一吸附塔阀门

160,关闭第一吸附塔100的其余阀门,将空气从吸附塔端口ⅱ通入第一吸附塔100中,对第一吸附塔100操作ⅰ吸
附的臭氧进行吹扫,吹扫的出气由出气管路902排出供使用;运行时间为
61.(4)操作ⅳ:打开第一吸附塔阀门ⅰ110和第一吸附塔阀门

150,关闭第一吸附塔100的其余阀门,将其他吸附塔操作ⅰ产生的氧气通过排气管路905从吸附塔端口ⅱ通入第一吸附塔100中,对第一吸附塔100操作ⅰ吸附的臭氧进行吹扫,吹扫的出气用于其他吸附塔操作ⅱ;运行时间为该步骤中其他吸附塔是指运行周期比目标吸附塔提前的吸附塔,而在本实施例中以第一吸附塔100为目标吸附塔时,所述的其他吸附塔即为第四吸附塔400。
62.上述(1)~(4)步骤仅以第一吸附塔100为例,对于其余的吸附塔操作流程类似,每个所述吸附塔的单次循环中各操作顺序相同;所述操作ⅱ与操作ⅳ的时间相同;主要区别在于,每个吸附塔的单次循环操作开始时间相对于上一个吸附塔延迟因此,若将每一个吸附塔的运行时间进行对比,每一个吸附塔均包括操作ⅰ~ⅳ,只是后一个吸附塔相对于前一个吸附塔延迟在本实施例中第二吸附塔(200)为第一吸附塔(100)的后一个吸附塔,其余类似,而延迟应当理解为延迟或者理解为提前n为任意整数;若是将某一时刻的8个吸附塔的运行状态进行对比可以看到,在任意时刻均有吸附塔在进行操作ⅱ与操作ⅳ,这说明在任意时刻均有其他吸附塔操作ⅳ吹扫产生的高浓度臭氧混合气体对目标吸附塔进行再吹扫,从而利用目标吸附塔的操作ⅱ产生更高浓度的臭氧混合气体,因此横观整个时间轴,本发明实现了连续不断的再吹扫产生高浓度臭氧。
63.更具体地,尽管在此已经描述了本发明的示例性实施例,但是本发明并不局限于这些实施例,而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释,且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例,这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此,本发明的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定,而不是由上文给出的说明和示例来确定。
64.除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。“浓度、温度、时间、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,1

50的范围应理解为包括选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50的任何数字、数字的组合、或子范围、以及所有介于上述整数之间的小数值,例如,1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8和1.9。关于子范围,具体考虑从范围内的任意端点开始延伸的“嵌套的子
范围”。例如,示例性范围1

50的嵌套子范围可以包括一个方向上的1

10、1

20、1

30和1

40,或在另一方向上的50

40、50

30、50

20和50

10”。
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