專利名稱：吸附式真空抽吸再生干燥結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種固體吸附劑再生或再活化結(jié)構(gòu)，特別是一種高壓氣體的固體吸附劑再生或活化結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
壓縮氣體，尤其是壓縮空氣，其作為動(dòng)力源，廣泛應(yīng)用于電力，冶金、化工和國(guó)防等領(lǐng)域，壓縮氣體容易儲(chǔ)存，使用時(shí)控制方便，流動(dòng)性好，且具有安全，環(huán)保等特點(diǎn)，被認(rèn)為是僅次于電力的第二動(dòng)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(shè)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(dòng)力源的系統(tǒng)中，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)、閥件等均具有較高的技術(shù)要求，其相應(yīng)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(jī)件故障，給維護(hù)帶來麻煩，重則會(huì)釀成操作失靈，設(shè)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(duì)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(shè)備，其中以吸附干燥結(jié)構(gòu)應(yīng)用較廣，該類結(jié)構(gòu)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(diǎn)，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)大都設(shè)計(jì)成雙塔式，以形成吸附再生循環(huán)，即在結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)干燥塔，并連接有相應(yīng)的管路閥件，工作時(shí)，一個(gè)塔吸附提供成品氣(干燥氣)，另一個(gè)進(jìn)行吸附劑再生，兩個(gè)塔交替工作，可連續(xù)輸出成品氣供使用，下面例舉幾種典型結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)無熱吹掃干燥結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)是在干燥塔設(shè)置可引入成品氣的管路、閥體，再生作業(yè)時(shí)，利用一定量的成品氣吹掃塔內(nèi)腔，以實(shí)現(xiàn)吸附劑再生，其損耗成品氣氣量很大，可能達(dá)總成品氣量的5-10％，不經(jīng)濟(jì)，且不適宜于較高的壓縮氣體壓力；
有熱干燥結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)是在干燥塔上設(shè)置可加熱吸附劑的加熱器，其吸附和再生工作時(shí)間長(zhǎng)，即再生效果極佳，但其加熱溫度可高達(dá)350℃，不僅再生耗能極大，構(gòu)件技術(shù)要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，而且設(shè)備可靠性也明顯下降，其操作只能在手動(dòng)條件下完成，工效低；加熱吹掃干燥結(jié)構(gòu)，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(yīng)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(duì)也可降低，但其總的耗能仍較大，而結(jié)構(gòu)是大大復(fù)雜化，可靠性仍較低，并不適用于較高壓力的壓縮氣體。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種吸附式真空抽吸再生結(jié)構(gòu)，它能使結(jié)構(gòu)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(jiǎn)單，工作可靠性高。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，結(jié)構(gòu)設(shè)有二干燥塔，二干燥塔上分別設(shè)置有加熱器，二干燥塔設(shè)置有并聯(lián)管路和對(duì)應(yīng)閥件，二干燥塔的進(jìn)氣管經(jīng)濾器連接有壓縮機(jī)，二干燥塔出口管經(jīng)濾器連接有需供氣設(shè)備，其特點(diǎn)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(shè)置有控制閥，旁通管連接有真空泵。當(dāng)二干燥塔中一塔進(jìn)入再生循環(huán)時(shí)，結(jié)構(gòu)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(dòng)真空泵運(yùn)行，同時(shí)開啟加熱器，干燥塔在微加熱和抽真狀態(tài)下進(jìn)行再生作業(yè)。
本實(shí)用新型利用壓縮氣體氣壓降低時(shí)，水的汽化溫度隨之降低的特點(diǎn)，在對(duì)吸附劑略加熱的同時(shí)，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，吸附利可達(dá)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(jiǎn)單技術(shù)，不僅能簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，提高結(jié)構(gòu)運(yùn)行可靠性和方便操作，而且耗能也較低，和吹掃型結(jié)構(gòu)比較，其成品氣的損失量極小，因而結(jié)構(gòu)具有良好的經(jīng)濟(jì)性。


圖1是本實(shí)用新型吸附式真空抽吸再生干燥結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1結(jié)構(gòu)氣流方向示意圖。
圖3是圖1結(jié)構(gòu)交替后另一氣流方向示意圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，吸附式真空抽吸再生干燥結(jié)構(gòu)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)成一雙塔式干燥結(jié)構(gòu)。
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(shè)置在二干燥塔1、1’上，其特點(diǎn)是加熱器2、2’的加熱溫度較現(xiàn)有干燥結(jié)構(gòu)(加熱型)的加熱溫度低，通常加熱溫度范圍為50℃至120℃，既能使結(jié)構(gòu)具有良好再生效果，又能減小能耗提高結(jié)構(gòu)工作可靠性。
進(jìn)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(jī)，其另一端形成有并聯(lián)進(jìn)氣支管22、22’，進(jìn)氣支管22、22’上分別設(shè)置有控制閥11、12，進(jìn)氣支管22、22’分別連接于二干燥器1、1’的進(jìn)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(jìn)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(shè)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(shè)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(shè)置有控制閥15、16，旁通管25的另一端連接有真空泵3的進(jìn)口。
真空泵3，是本實(shí)用新型特有的設(shè)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(gòu)置和維護(hù)均很方便，且運(yùn)行可靠性也高，在本實(shí)用新型中由于吸附——再生循環(huán)的效果良好，因而真空泵3在再生循環(huán)中運(yùn)行的時(shí)間較短，通常按成品氣品質(zhì)要求可選擇為1小時(shí)至5小時(shí)不等。
結(jié)構(gòu)中的精密過濾器5，前置過濾器6和后置過濾器7均為通常結(jié)構(gòu)設(shè)備的器件，以去除成品氣中的各種有害雜質(zhì)，結(jié)構(gòu)中各控制閥可采用電磁閥，以實(shí)現(xiàn)遙控或自動(dòng)控制，也可用手動(dòng)閥以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，高壓時(shí)閥件應(yīng)具有良好密封性。
運(yùn)行時(shí)，如圖2所示，結(jié)構(gòu)中干燥塔1進(jìn)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(shí)線所示，從壓縮機(jī)經(jīng)進(jìn)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(jìn)口100進(jìn)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(shè)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(shè)備；在上述吸附循環(huán)的同時(shí)進(jìn)行再生循環(huán)，控制閥16打開，真空泵3啟動(dòng)運(yùn)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(shí)進(jìn)行對(duì)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，形成結(jié)構(gòu)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(shí)干燥塔1進(jìn)行再生循環(huán)，另一干燥塔1’進(jìn)行吸附循環(huán)，壓縮氣體流向如圖中實(shí)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(duì)應(yīng)相似，不再贅述。
本實(shí)用新型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結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)有二干燥塔，二干燥塔上分別設(shè)置有加熱器，二干燥塔設(shè)置有并聯(lián)管路和對(duì)應(yīng)閥件，二干燥塔的進(jìn)氣管經(jīng)濾器連接有壓縮機(jī)，二干燥塔輸氣管經(jīng)濾器連接有需供氣設(shè)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(shè)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結(jié)構(gòu)，其特征是二干燥塔(1、1’)上分別設(shè)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結(jié)構(gòu)，其特征是在二干燥塔(1、1’)的進(jìn)口(100、100’)的進(jìn)氣管(22、22’)上連接有放氣管路(26)。
專利摘要一種吸附式真空抽吸再生干燥結(jié)構(gòu)，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(shè)置有控制閥，旁通管連接有真空泵，二干燥塔上分別輔設(shè)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(hào)B01D53/04GK2822750SQ20052004479
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)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(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七○四研究所