專利名稱：吸附式真空抽吸再生干燥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固體吸附劑再生或再活化裝置，特別是一種高壓氣體的固體吸附劑再生或活化裝置。
背景技術(shù)：
壓縮氣體，尤其是壓縮空氣，其作為動力源，廣泛應用于電力，冶金、化工和國防等領(lǐng)域，壓縮氣體容易儲存，使用時控制方便，流動性好，且具有安全，環(huán)保等特點，被認為是僅次于電力的第二動力源，但是壓縮氣體內(nèi)含有有害物質(zhì)和水份，因而常配置相關(guān)設施，如以過濾等方式去除氣體內(nèi)有害物質(zhì)，而去除壓縮氣體中的水份，則是本技術(shù)領(lǐng)域中頗受關(guān)注的問題，如以高壓壓縮空氣為動力源的系統(tǒng)中，其執(zhí)行機構(gòu)、閥件等均具有較高的技術(shù)要求，其相應的配合表面均具有高精度和高光潔度，而壓縮空氣中含有的水份，極易使這些配合表面銹蝕，輕則可能造成機件故障，給維護帶來麻煩，重則會釀成操作失靈，設備重大損傷，以致人身傷害事故，又如壓縮空氣中的水份，在低溫條件下產(chǎn)生冰結(jié)，以致造成冰堵等事故，危害也極大；針對上述壓縮空氣含水的危害性，業(yè)者采取各種去除壓縮氣體中水份的措施，如吸附、解潮、冷凍、膜分離等設備，其中以吸附干燥裝置應用較廣，該類裝置是以吸附劑吸附壓縮氣體中水份，其吸附劑吸濕過程是物理變化，因而可再生，據(jù)此特點，現(xiàn)有裝置大都設計成雙塔式，以形成吸附再生循環(huán)，即在裝置中有兩個干燥塔，并連接有相應的管路閥件，工作時，一個塔吸附提供成品氣(干燥氣)，另一個進行吸附劑再生，兩個塔交替工作，可連續(xù)輸出成品氣供使用，下面例舉幾種典型裝置及其特點無熱吹掃干燥裝置，其結(jié)構(gòu)是在干燥塔設置可引入成品氣的管路、閥體，再生作業(yè)時，利用一定量的成品氣吹掃塔內(nèi)腔，以實現(xiàn)吸附劑再生，其損耗成品氣氣量很大，可能達總成品氣量的5-10％，不經(jīng)濟，且不適宜于較高的壓縮氣體壓力；
有熱干燥裝置，其結(jié)構(gòu)是在干燥塔上設置可加熱吸附劑的加熱器，其吸附和再生工作時間長，即再生效果極佳，但其加熱溫度可高達350℃，不僅再生耗能極大，構(gòu)件技術(shù)要求高，結(jié)構(gòu)復雜化，而且設備可靠性也明顯下降，其操作只能在手動條件下完成，工效低；加熱吹掃干燥裝置，其結(jié)構(gòu)是兼容有吹掃和加熱兩種功能，由于輔有加熱，相應吹掃耗用成品氣量可減少，且其加熱溫度通常是250℃，其耗能相對也可降低，但其總的耗能仍較大，而結(jié)構(gòu)是大大復雜化，可靠性仍較低，并不適用于較高壓力的壓縮氣體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種吸附式真空抽吸再生裝置，它能使裝置具有良好再生效果，在再生過程中成品氣的氣量損失減至最小，耗能較低，且結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠性高。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，裝置設有二干燥塔，二干燥塔上分別設置有加熱器，二干燥塔設置有并聯(lián)管路和對應閥件，二干燥塔的進氣管經(jīng)濾器連接有壓縮機，二干燥塔出口管經(jīng)濾器連接有需供氣設備，其特點是在二干燥塔的出口輸氣支管上分別連接有旁通管的并聯(lián)支管，支管上分別設置有控制閥，旁通管連接有真空泵。當二干燥塔中一塔進入再生循環(huán)時，裝置中相關(guān)閥均關(guān)閉，該塔支管上控制閥打開，旁通管和該干燥塔內(nèi)腔連通，啟動真空泵運行，同時開啟加熱器，干燥塔在微加熱和抽真狀態(tài)下進行再生作業(yè)。
本發(fā)明利用壓縮氣體氣壓降低時，水的汽化溫度隨之降低的特點，在對吸附劑略加熱的同時，利用真空泵抽吸降低干燥塔內(nèi)腔的氣壓，使吸附劑中的水份快速汽化，吸附劑可達到極佳的脫水再生效果，其低參數(shù)的真空泵和加熱器均為已知簡單技術(shù)，不僅能簡化裝置結(jié)構(gòu)，提高裝置運行可靠性和方便操作，而且耗能也較低，和吹掃型裝置比較，其成品氣的損失量極小，因而裝置具有良好的經(jīng)濟性。


圖1是本發(fā)明吸附式真空抽吸再生干燥裝置示意圖。
圖2是圖1裝置氣流方向示意圖。
圖3是圖1裝置交替后另一氣流方向示意圖。
具體實施例方式參照圖1，吸附式真空抽吸再生干燥裝置包括有二干燥塔1、1’，二加熱器2、2’，真空泵3，卸壓閥4，精密過濾器5，前置過濾器6，后置過濾器7，控制閥11、12、13、14、15、16、17、18和管路21、22、22’、23、23’、24、25、26，構(gòu)成一雙塔式干燥裝置。
二干燥塔1、1’，其結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有干燥塔結(jié)構(gòu)相同或相似，塔內(nèi)腔容置吸附劑，吸附劑可為氧化鋁、分子篩或其他類似材質(zhì)，二干燥塔1、1’是可互相交替形成吸附——再生循環(huán)。
二加熱器2、2’，其結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有加熱器結(jié)構(gòu)相同或相似，二加熱器2、2’分別設置在二干燥塔1、1’上，其特點是加熱器2、2’的加熱溫度較現(xiàn)有干燥裝置(加熱型)的加熱溫度低，通常加熱溫度范圍為50℃至120℃，既能使裝置具有良好再生效果，又能減小能耗提高裝置工作可靠性。
進氣管21，一端經(jīng)精密過濾器5和前置過濾器6連接壓縮機，其另一端形成有并聯(lián)進氣支管22、22’，進氣支管22、22’上分別設置有控制閥11、12，進氣支管22、22’分別連接于二干燥器1、1’的進口100、100’。
卸壓閥4，一端接廢氣回收罐，另一端形成有并聯(lián)支管分別經(jīng)控制閥13、14連接于進氣支管22、22’，用以控制排放干燥塔1、1’內(nèi)腔的廢氣，以利再生效果的提高。
輸氣管24，一端經(jīng)后置濾器7連接于需供氣設備，其另一端形成有并聯(lián)輸氣支管23、23’，輸氣支管23、23’上分別設置有控制閥17、18，輸氣支管23、23’分別連接于二干燥器的出口101、101’，輸氣支管23、23’上還分別連接有旁通管25一端的并聯(lián)支管251、252，支管251、252上分別設置有控制閥15、16，旁通管25的另一端連接有真空泵3的進口。
真空泵3，是本發(fā)明特有的設備，其結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有真空泵相同，真空泵3抽真空的工作壓力范圍為0至-0.05MPa，因而其購置和維護均很方便，且運行可靠性也高，在本發(fā)明中由于吸附——再生循環(huán)的效果良好，因而真空泵3在再生循環(huán)中運行的時間較短，通常按成品氣品質(zhì)要求可選擇為1小時至5小時不等。
裝置中的精密過濾器5，前置過濾器6和后置過濾器7均為通常裝置設備的器件，以去除成品氣中的各種有害雜質(zhì)，裝置中各控制閥可采用電磁閥，以實現(xiàn)遙控或自動控制，也可用手動閥以簡化結(jié)構(gòu)，高壓時閥件應具有良好密封性。
運行時，如圖2所示，裝置中干燥塔1進行吸附循環(huán)，控制閥11、17打開，其余控制閥12、13、14、15、18均關(guān)閉，壓縮氣體的流向如圖實線所示，從壓縮機經(jīng)進氣管21的前置過濾器6，精密過濾器5，控制閥11自干燥塔1的進口100進入干燥塔1內(nèi)腔，吸附劑作吸附循環(huán)，去除壓縮氣體中水份，形成符合設定需求的成品氣，成品氣從干燥器1出口101經(jīng)輸氣支管23和輸氣管24的控制閥17、后置過濾器7輸向需供氣設備；在上述吸附循環(huán)的同時進行再生循環(huán)，控制閥16打開，真空泵3啟動運行，加熱器2’開啟，真空泵3經(jīng)旁通管25、支管252、輸氣支管23’在干燥塔1’內(nèi)腔抽真空，同時進行對吸附劑加熱，吸附劑在低氣壓和微熱加溫條件下，水快速汽化，并從真空泵3排出，其流向如圖虛線所示，形成裝置的吸附——再生循環(huán)。
圖3是上述吸附——再生循環(huán)在二干燥塔1、1’之間交替后的狀態(tài)，此時干燥塔1進行再生循環(huán)，另一干燥塔1’進行吸附循環(huán)，壓縮氣體流向如圖中實線所示，水汽流向如圖虛線所示，各控制閥開關(guān)狀態(tài)和上述對應相似，不再贅述。
本發(fā)明可能適用于各種壓力氣體的吸附——再生循環(huán)，尤其是適用于高壓壓縮氣體。
權(quán)利要求
1.一種吸附式真空抽吸再生干燥裝置，裝置設有二干燥塔，二干燥塔上分別設置有加熱器，二干燥塔設置有并聯(lián)管路和對應閥件，二干燥塔的進氣管經(jīng)濾器連接有壓縮機，二干燥塔輸氣管經(jīng)濾器連接有需供氣設備，其特征在于在二干燥塔(1、1’)的出口(101、101’)輸氣支管(23、23’)上分別連接有旁通管(25)的并聯(lián)支管(251、252)，支管(251、252)上分別設置有控制閥(15、16)，旁通管(25)連接有真空泵(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附式真空抽吸再生干燥裝置，其特征是二干燥塔(1、1’)上分別設置有低加熱溫度的加熱器(2、2’)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附式真空抽吸再生干燥裝置，其特征在是加熱器(2、2’)的加熱溫度范圍為50℃至120℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附式真空抽吸再生干燥裝置，其特征是真空泵(3)的工作壓力范圍為0至-0.05MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附式真空抽吸再生干燥裝置，其特征是在二干燥塔(1、1’)的進口(100、100’)的進氣管(22、22’)上連接有放氣管路(26)。
全文摘要
一種吸附式真空抽吸再生干燥裝置，主要解決提高吸附劑再生效果等技術(shù)問題，其采用技術(shù)方案是在二干燥塔的出口輸氣支管上分別連接有旁通管的并聯(lián)支管，支管上分別設置有控制閥，旁通管連接有真空泵，二干燥塔上分別輔設有低加熱溫度的加熱器，適用于各種壓力壓縮氣體的吸附－再生循環(huán)，尤其是適用高壓壓縮氣體。
文檔編號B01J20/34GK1927449SQ20051002941
公開日2007年3月14日 申請日期2005年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月5日
發(fā)明者顧軍威, 陳圖, 樂維健, 丁可金, 呂偉領(lǐng) 申請人:中國船舶重工集團公司第七○四研究所