專利名稱：可改變吸附劑層截面積的吸附器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于化工設(shè)備制造領(lǐng)域。
目前用于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采用等徑的直通結(jié)構(gòu)，氣體通過吸附器的流速變化太大。如生產(chǎn)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(chǎn)品氣)流速僅為吸附開始的氣體(原料氣)流速的1/9。顯然，這么低的氣速對氣體擴散是不利的。同時，由于縱向擴散的影響，對提高產(chǎn)品純度也不利，從而使吸附劑的利用率降低。其次，由于吸附劑的再生是采用抽真空解吸，所以要求較高的真空度，并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(shè)計工藝條件造成了許多困難，往往難以兼顧。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)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(xiàn)有技術(shù)的以上缺點。
本實用新型的目的是通過如下的手段實現(xiàn)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于塔端的混合氣入口，產(chǎn)品氣出口等組成，其特征在于，塔身中間置有一可將吸附劑儲存空間分為兩部分的內(nèi)筒，該內(nèi)筒的一端與吸附器的產(chǎn)品出口相通。
采用如上的設(shè)計后，減小了吸附器內(nèi)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，有利于真空度的提高，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(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的詳述。
在圖1中可看到，5為塔身，7為置于塔端的原料混合氣入口，6為產(chǎn)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(nèi)筒4，該內(nèi)筒的一端與吸附器的產(chǎn)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(nèi)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(jìn)入吸附器內(nèi)倒錐形內(nèi)筒外的空間，到達(dá)吸附器上端后折入錐形內(nèi)筒內(nèi)向下，產(chǎn)品氣體亦從吸附器下端產(chǎn)品氣出口6輸出；吸附劑再生由塔頂抽真空。在此例中，內(nèi)筒為倒置的錐形內(nèi)筒外形，采用錐形內(nèi)筒外形可使吸附器內(nèi)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(nèi)筒可與吸附器的塔身同中心軸。從物料恒算的角度看，錐形內(nèi)筒上端口的截面積可與該位置由吸附器塔身與錐形內(nèi)筒上端口外沿包圍的環(huán)形截面的面積相等，此時錐形內(nèi)筒大端直徑取吸附器直徑的 倍；下端口截面積與環(huán)形截面積之比可取等于產(chǎn)品氣量與進(jìn)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(chǎn)品氣量500Nm3/h，采用現(xiàn)有技術(shù)塔徑Φ＝2600mm，吸附劑層高4100mm。而采用本實用新型圖1的設(shè)計，吸附塔直徑Φ＝3000mm，錐形內(nèi)管上端直徑Φ＝2100mm，下端直徑Φ＝1000mm。采用同樣量的吸附劑，吸附劑層高3080mm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，吸附路徑增加2060mm，改進(jìn)了吸附器結(jié)構(gòu)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，有利于吸附劑的抽空再生，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制取氧氣為例敘述的，但本實用新型可以等同地用于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(dá)70％以上二氧化碳的天然氣濃縮甲烷等。
另外要指出的是，采用錐形內(nèi)管的方式時，既可采用圖1的上大下小的倒錐形結(jié)構(gòu)，也可采用上小下大的錐形結(jié)構(gòu)，采用后者時，原料混合氣的進(jìn)口和產(chǎn)品氣的出口均在吸附器上端設(shè)置。在實際實施時，可根據(jù)實際需要在吸附器的端頭設(shè)置用于裝卸吸附劑的裝填口。相應(yīng)的，內(nèi)筒的支撐拉筋的位置也可有多種的常規(guī)變化，而不僅限于
權(quán)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于塔端的混合氣入口，產(chǎn)品氣出口等組成，其特征在于，塔身中間置有一可將吸附劑儲存空間分為兩部分的內(nèi)筒，該內(nèi)筒的一端與吸附器的產(chǎn)品出口相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之吸附器，其特征在于，所述內(nèi)筒為錐形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述之吸附器，其特征在于，所述錐形內(nèi)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(nèi)筒，該內(nèi)筒的一端與吸附器的產(chǎn)品出口相通。本實用新型尤其適用于用變壓吸附法分離二元或二元以上混合氣的工藝中，采用本實用新型的設(shè)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，有利于真空度的提高，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(yōu)先權(quán)日2003年8月18日
發(fā)明者陶鵬萬, 古共偉, 潘世俊, 周耀 申請人:西南化工研究設(shè)計院