可改變吸附劑層截面積的吸附器的製作方法
2023-05-08 18:36:01 1
專利名稱：可改變吸附劑層截面積的吸附器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於化工設備製造領域。
目前用於用變壓吸附法分離二元或二元以上混合氣的工藝中的吸附器，其儲存吸附劑的塔身採用等徑的直通結構，氣體通過吸附器的流速變化太大。如生產93％純度的氧裝置，氧氣收率取50％，則通過吸附器其吸附終了氣體(產品氣)流速僅為吸附開始的氣體(原料氣)流速的1/9。顯然，這麼低的氣速對氣體擴散是不利的。同時，由於縱向擴散的影響，對提高產品純度也不利，從而使吸附劑的利用率降低。其次，由於吸附劑的再生是採用抽真空解吸，所以要求較高的真空度，並希望真空泵的能耗較低，所以吸附劑高度不能太高，一般限制在2～3m。這樣，從吸附劑的利用率來看，需要較長的吸附路徑，因而要求吸附劑層高度足夠高，而從真空泵的能耗和獲取高真空度的效率來看吸附劑層高度不能太高。這給設計工藝條件造成了許多困難，往往難以兼顧。
鑑於現有技術的以上缺點，本實用新型的目的是探索一種更為合理的從多元混合氣中吸附分離多量組分的變壓吸附工藝，使其能克服現有技術的以上缺點。
本實用新型的目的是通過如下的手段實現的。
可改變吸附劑層截面積的吸附器，主要由儲存吸附劑的塔身和置於塔端的混合氣入口，產品氣出口等組成，其特徵在於，塔身中間置有一可將吸附劑儲存空間分為兩部分的內筒，該內筒的一端與吸附器的產品出口相通。
採用如上的設計後，減小了吸附器內吸附過程中氣體速度的變化提高吸附劑的利用率；解吸時減小了抽空的阻力，有利於真空度的提高，降低了真空泵的能耗。
如下。
圖1為本實用新型的縱向剖視圖。
以下結合附圖對本實用新型的結構作進一步的詳述。
在圖1中可看到，5為塔身，7為置於塔端的原料混合氣入口，6為產品氣出口，塔身中間置有一可將吸附劑儲存空間分為兩部分的內筒4，該內筒的一端與吸附器的產品氣出口6相通，1為吸附劑加入口，3為加入的吸附劑，2為內筒的支撐拉筋。使用時，沿箭頭所示，原料混合氣從吸附器下端原料混合氣入口7進入吸附器內倒錐形內筒外的空間，到達吸附器上端後折入錐形內筒內向下，產品氣體亦從吸附器下端產品氣出口6輸出；吸附劑再生由塔頂抽真空。在此例中，內筒為倒置的錐形內筒外形，採用錐形內筒外形可使吸附器內吸附過程中氣體流速的變化減小更加明顯。
一般情況下所述倒錐形內筒可與吸附器的塔身同中心軸。從物料恆算的角度看，錐形內筒上埠的截面積可與該位置由吸附器塔身與錐形內筒上埠外沿包圍的環形截面的面積相等，此時錐形內筒大端直逕取吸附器直徑的 倍；下埠截面積與環形截面積之比可取等於產品氣量與進口混合氣量之比。
實施例1制氧裝置二塔流程，其原料空氣量為3800Nm3/h，產品氣量500Nm3/h，採用現有技術塔徑Φ＝2600mm，吸附劑層高4100mm。而採用本實用新型圖1的設計，吸附塔直徑Φ＝3000mm，錐形內管上端直徑Φ＝2100mm，下端直徑Φ＝1000mm。採用同樣量的吸附劑，吸附劑層高3080mm。與現有技術相比，吸附路徑增加2060mm，改進了吸附器結構及抽真空點位置，可以使氣體在吸附過程中空塔速度變化減小及吸附劑總高度降低，有利於吸附劑的抽空再生，從而提高了吸附劑利用率，減少吸附劑用量。
以上實施例雖然是以用空氣製取氧氣為例敘述的，但本實用新型可以等同地用於其它混合氣需除去大量組分的變壓吸附工藝中，如從甲醛尾氣中提取氫氣、含高達70％以上二氧化碳的天然氣濃縮甲烷等。
另外要指出的是，採用錐形內管的方式時，既可採用圖1的上大下小的倒錐形結構，也可採用上小下大的錐形結構，採用後者時，原料混合氣的進口和產品氣的出口均在吸附器上端設置。在實際實施時，可根據實際需要在吸附器的端頭設置用於裝卸吸附劑的裝填口。相應的，內筒的支撐拉筋的位置也可有多種的常規變化，而不僅限於
權利要求1.一種可改變吸附劑層截面積的吸附器，主要由儲存吸附劑的塔身和置於塔端的混合氣入口，產品氣出口等組成，其特徵在於，塔身中間置有一可將吸附劑儲存空間分為兩部分的內筒，該內筒的一端與吸附器的產品出口相通。
2.根據權利要求1所述之吸附器，其特徵在於，所述內筒為錐形。
3.根據權利要求2所述之吸附器，其特徵在於，所述錐形內筒大端直徑可取為吸附器塔身直徑的 倍。
專利摘要本實用新型公開了一種可改變吸附劑層截面積的吸附器，吸附器的塔身中間置有一可將吸附劑儲存空間分為兩部分的內筒，該內筒的一端與吸附器的產品出口相通。本實用新型尤其適用於用變壓吸附法分離二元或二元以上混合氣的工藝中，採用本實用新型的設計，可減小原料混合氣在吸附過程中氣體流速的變化，提高吸附劑的利用率；解吸時減小了抽空的阻力，有利於真空度的提高，降低了真空泵的能耗。
文檔編號B01D53/04GK2647412SQ03249988
公開日2004年10月13日 申請日期2003年8月18日 優先權日2003年8月18日
發明者陶鵬萬, 古共偉, 潘世俊, 周耀 申請人:西南化工研究設計院