一種吸附塔碳分子篩分層裝填工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造屬于制氮領域，尤其是涉及一種吸附塔碳分子篩分層裝填工藝。
【背景技術】
[0002]變壓吸附制氮工藝，是以空氣為原材料，利用一種高效能、高選擇的固體吸附劑碳分子篩對氮和氧的選擇性吸附的性能把空氣中的氮和氧分離出來。碳分子篩對氮和氧的分離作用主要是基于這兩種氣體在碳分子篩表面的擴散速率不同，較小直徑的氣體(氧氣)擴散較快，較多進入分子篩固相。這樣氣相中就可以得到氮的富集成分。一段時間后，分子篩對氧的吸附達到平衡，根據碳分子篩在不同壓力下對吸附氣體的吸附量不同的特性，降低壓力使碳分子篩解除對氧的吸附，這一過程稱為再生。變壓吸附法通常使用兩塔并聯(lián)，交替進行加壓吸附和解壓再生，從而獲得連續(xù)的氮氣流。
[0003]在變壓吸附制氮工藝中，分子篩的裝填方式、密度，往往直接影響設備的能耗，產品氮氣的濃度、碳分子篩的回收率，甚至影響制氮機的使用壽命。因此我們就需要在碳分子篩的裝填工藝上有所創(chuàng)新和提聞。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明創(chuàng)造要解決的問題是結構簡單、利用率高的吸附塔碳分子篩分層裝填工藝，特別適合于變壓吸附制氮工藝。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術方案是:一種吸附塔碳分子篩分層裝填工藝，步驟如下:
[0006]第一步、在塔內吸附塔底部封頭中央安裝用于隔離在塔底填充的瓷球或氧化鋁瓷球的鼠籠；
[0007]第二步、在鼠籠安裝完畢后，在吸附塔底位置填裝瓷球或氧化鋁瓷球，填裝時應按照設計要求填充一定數(shù)量的瓷球或氧化鋁瓷球采用外振動法使其充分密實；
[0008]第三步、在瓷球或氧化鋁瓷球填裝完成后，在其上部位置處放置一塊用兩張60-80目不銹鋼絲網夾住的椰墊，注意要鋪平、四周封實；其作用是與碳分子篩分離，防止分子篩與瓷球之間相互摻雜，同時為檢修提供便利條件，更好的將瓷球和碳分子篩區(qū)分開來；
[0009]第四步、椰墊鋪平、鋪實之后，根據周密的計算在椰墊上方填裝一定數(shù)量的中微孔徑較多的碳分子篩，填裝時應嚴格按照碳分子篩填裝要求進行填裝，采用外振動法將其充分密實；
[0010]第五步、待中微孔徑較多的碳分子篩充分密實填裝完成，在中微孔徑較多的碳分子篩上方放置用上下兩張不銹鋼絲網夾住的40?60mm厚的椰墊；其作用是將中微孔徑較多的碳分子篩和后面將要填充的微孔和超微孔徑較多的碳分子篩區(qū)分開，防止在裝填時將兩者混合，方便在檢修時區(qū)分不同種類的分子篩；
[0011]第六步、將分層椰墊鋪實之后，在椰墊上方再填裝微孔和超微孔徑較多的碳分子篩，填裝應嚴格遵守碳分子篩填裝要求，并采用外振動法將其充分密實；
[0012]第七步、待微孔徑和超微孔徑較多的碳分子篩充分密實填裝完成，在微孔徑和超微孔徑較多的碳分子篩上方放置用上下兩張不銹鋼絲網夾住的40?60mm厚的分層椰墊，其作用是將微孔徑和超微孔徑較多的碳分子篩和后面將要填充的超微孔徑較多的碳分子篩區(qū)分開，防止在裝填時將兩者混合，方便在檢修時區(qū)分不同種類的分子篩；
[0013]第八步、在分層椰墊上方繼續(xù)密實填裝超微孔徑較多的碳分子篩；填裝應嚴格遵守碳分子篩填裝要求，并采用外振動法將其充分密實；
[0014]第九步、吸附塔直高部分全部密實裝填好不同孔徑的碳分子篩后，在超微孔徑較多的碳分子篩上方再安放同上的分層椰墊。
[0015]第十步、在分層椰墊上部安放一塊中央開孔的鋼制篩板；其作用是充分的壓實作用，安裝時將分割成5部分的鋼制篩板分別裝進吸附塔內，用固定螺栓加以固定；
[0016]第十一步、篩板安裝完成后，在篩板中央出氣口管處安裝好出氣鼠籠管，
[0017]第十二步、在鼠籠出氣管四周上封頭空間部分密實填裝瓷球；全部裝填完成后，用盲板法蘭將吸附塔塔頂完全封閉。
[0018]根據上述吸附塔碳分子篩分層裝填工藝得到的吸附塔碳分子篩分層結構，包括吸附塔，在吸附塔內底部封頭中央安裝鼠籠分氣管，在鼠籠分氣管四周封頭空間填裝瓷球或氧化鋁瓷球，瓷球裝填密實平整后，在其上部位置處安放一塊用兩張60-80目不銹鋼絲網夾住的平鋪密封椰墊，在椰墊上方密實填裝中微孔徑較多的碳分子篩，在中微孔徑較多的碳分子篩上方再安放用兩張不銹鋼絲網夾住的密封分層椰墊，在分層椰墊上方密實填裝微孔和超微孔徑較多的碳分子篩，在微孔和超微孔徑較多的碳分子篩上方再安放同上的分層椰墊。在分層椰墊上方繼續(xù)密實填裝超微孔徑較多的碳分子篩；在超微孔徑較多的碳分子篩上方再安放同上的分層椰墊。在椰墊上部安放一塊中央開孔的鋼制篩板，篩板安放完成后，在出氣口處安裝出氣鼠籠管，在鼠籠出氣管四周上封頭空間部分密實填裝瓷球，全部裝填完成后，用盲板法蘭將吸附塔塔頂完全封閉。
[0019]這種結構的吸附塔裝填方式，稱為根據吸附塔內的吸附濃度波曲線采用的分層裝填結構。這種用不同孔徑碳分子篩分層裝填的吸附塔結構對于碳分子篩的利用率，特別是空氮耗比(降低使用空壓機的能耗)具有極大的意義。
[0020]本發(fā)明創(chuàng)造具有的優(yōu)點和積極效果是:通過上述吸附塔和碳分子篩分層裝填工藝，對于產品氮的純度和碳分子篩的利用率有了很大的提高，具有結構簡單、使用方便、生產效率高、制氮機使用壽命長，降低空氮耗比等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0021]圖1是吸附塔分層裝填示意圖；
[0022]圖2是篩板的結構示意圖。
[0023]圖中:
[0024]1、瓷球2、篩板3、椰墊
[0025]4、超微孔徑較多的碳分5、微孔徑和超微孔徑6、中微孔徑較多的子篩較多的碳分子篩碳分子篩
[0026]7、進氣口8、出氣口
【具體實施方式】
[0027]如圖1所示，本發(fā)明創(chuàng)造一種吸附塔碳分子篩分層裝填工藝，步驟如下:
[0028]第一步、在吸附塔內底部封頭中央安裝鼠籠，其作用是隔離在塔底填充的瓷球或氧化鋁瓷球；
[0029]第二步、在鼠籠安裝完畢后，在吸附塔底位置填裝瓷球I或氧化鋁瓷球，填裝時應按照設計要求填充一定數(shù)量的瓷球I或氧化鋁瓷球，采用外振動法使其充分密實；
[0030]第三步、在瓷球I或氧化鋁瓷球填裝完成后，在其上部位置處放置一塊用兩張60-80目不銹鋼絲狀網夾住的椰墊3，注意要鋪平、四周封實，其作用是與碳分子篩分離，防止分子篩與瓷球I之間相互摻雜，同時為檢修提供便利條件，更好的將瓷球I和碳分子篩區(qū)分開來；
[0031]第四步、椰墊3鋪平、