一種分子篩吸附塔的製作方法

2024-02-28 21:59:15 1

本發明屬於制氮用設備領域，尤其是涉及一種分子篩吸附塔。

背景技術：

分子篩制氮機是利用分子篩的增加吸附、降壓解吸的原理，根據不同氣體分子吸附速率快慢不同而實現混合氣體分離的設備。分子篩制氮機中常設有並聯的兩個吸附塔，輪流進行空氣分離與分子篩再生，循環制氮。吸附塔中，分子篩吸附氣體的效率直接決定製氮效率。

影響分子篩的吸附效率的因素包括制氮過程中的工藝條件，和分子篩吸附劑本身的性質。吸附塔中，新加入的分子篩是具有一定粒度的顆粒，在加壓制氮過程中，由於高壓氣體的衝擊與氣流不斷流動磨損，導致分子篩有不同程度的粉化、下沉，一方面造成分子篩吸附劑的損耗，另一方面，粉化後的分子篩粒度變得很細，會使吸附塔床層壓降增大，制氮效率下降。而分子篩的再生效率也會對分子篩吸附能力有很大影響。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種分子篩吸附塔，緩解吸附塔在制氮過程中分子篩易粉化的問題，提高再生效率，從而提高制氮效率。

為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是：一種分子篩吸附塔，包括筒體和設於筒體內的分子篩，筒體內從上至下依次設置多個水平擋板，水平擋板與筒體的內截面形狀大小相同，水平擋板上設有通孔，通孔集中位於水平擋板上的一側，相鄰水平擋板上的通孔的位置交錯設置，通孔上設有絲網，絲網上設有小孔，小孔的孔徑小於分子篩的粒徑，水平擋板內部為空腔，多個水平擋板間通過設於筒體內壁上的管路連通，水平擋板與管路的腔體中設有換熱盤管，換熱盤管中裝有換熱介質，分子篩填裝在擋板間。

技術方案中，優選的，相鄰的水平擋板間的距離相等。

技術方案中，優選的，每個水平擋板上的通孔至少為5個。

本發明具有的優點和積極效果是：該吸附塔中水平擋板的設置可緩解高壓氣體進入對分子篩產生衝擊，使分子篩上下浮動，分子篩易摩擦粉化的問題，延長分子篩的使用壽命；同時水平擋板上交錯設置的通孔還可以增加氣體與分子篩的接觸時間，提高制氮效率和純度；水平擋板中的換熱介質對再生氣氛的升溫可提高分子篩再生效率。

附圖說明

圖1是本發明分子篩吸附塔的結構示意圖

圖2是本發明水平擋板的結構示意圖

圖中：

1、筒體 2、封頭 3、水平擋板

4、通孔 5、分子篩 6、絲網

7、小孔 8、換熱盤管 21、下封頭

22、上封頭

具體實施方式

下面結合附圖對本發明實施例做進一步描述：

如圖1所示，本實施例所述的一種分子篩吸附塔，包括筒體1，筒體1兩端焊接有兩個封頭2，下端的下封頭21上設有氣體進口，上端的上封頭22上設有氣體出口。氣體進口與空壓機出口相連，氣體出口與氮氣罐入口相連。

如圖2所示，筒體1內部由上至下依次設置多個水平擋板3，水平擋板3與筒體1的內截面形狀大小相同，水平擋板3上設有多個通孔4，每個水平擋板3上的通孔4均設在水平擋板3上的一側，相鄰的水平擋板3上的通孔4設在擋板的不同側，與相鄰的擋板上的通孔交錯設置，通孔4中設有絲網6，絲網6上設有小孔7，小孔7的孔徑小於分子篩5的粒徑，在筒體1中水平擋板3間填充有分子篩5。

多個水平擋板3間隔開分子篩5，一方面可以有效阻擋高壓氣流衝擊過程中分子篩5整體向上或向下蠕動，分子篩5顆粒間的不斷摩擦使分子篩5易粉化，另一方面可以防止分子篩5粉化後較細的分子篩5微粒逐漸下降，使填料層逐漸變密實，床層壓降升高，使制氮效率下降。水平擋板3上的通孔4可供氣體通過，通孔4中的絲網6用來防止分子篩5從通孔4中漏下。

相鄰水平擋板3間的距離相等，每個水平擋板3的形狀和大小均相同，可使筒體1中的支撐分子篩5的力更均衡，效果更好。

交錯設置的通孔4，使氣體在筒體1中沿通孔折流流動，可以使氣體在筒體1中的行程增加，氣體與分子篩5的接觸增多，可使分子篩5的利用率提高，制氮純度、效率提高。

水平擋板3內部為空腔體，筒體1的內壁上設有管路7，管路7與各水平擋板3空腔連通，水平擋板3與管路7腔體內設有換熱盤管8，換熱盤管8中裝有循環介質，換熱盤管8的出口與入口分別與筒體1外的換熱器的入口和出口連接。在對筒體1中分子篩再生時，可以向換熱盤管8中通入高溫氣體，對分子篩再生的環境提供一定溫度，由於高溫促進分子篩的解吸，熱介質的通入可以加快分子篩再生速率與產率，從而提高分子篩吸附氮氣的效率。但溫度不宜過高，過高會破壞分子篩5的孔結構，該溫度是本領域技術人員的公知常識，不再贅述。

本發明的優點和有益效果是：該吸附塔中水平擋板的設置可緩解高壓氣體進入對分子篩產生衝擊，使分子篩上下浮動，分子篩易摩擦粉化的問題，延長分子篩的使用壽命；同時水平擋板上交錯設置的通孔還可以增加氣體與分子篩的接觸時間，提高制氮效率和純度；水平擋板中的換熱介質對再生氣氛的升溫可提高分子篩再生效率。

以上對本發明的一個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用於限定本發明的實施範圍。凡依本發明申請範圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬於本發明的專利涵蓋範圍之內。