[實用新型]一種帶有副吸附器的變壓或真空變壓吸附裝置

有效

• 申請號: 200720080453.5
• 申請日: 2007-07-27
• 公開（公告）號: CN201147665Y
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 王才全;王業勤;高建華
• 申請（專利權）人: 四川亞聯高科技有限責任公司
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉世權

技術領域

本實用新型涉及變壓或真空變壓吸附氣體分離技術領域。具體地說，是涉及一種帶有副吸附器的變壓或真空變壓吸附裝置。

背景技術

在變壓或真空變壓吸附裝置運行過程中，吸附器內吸附床層的死空間和傳質區中存在著數量相當可觀的混合氣體，它的存在嚴重影響了吸附式氣體分離的效率。在工業應用上，專業技術人員常常采用均壓或者置換的方式解決死空間問題。

均壓是將完成吸附的吸附器和完成解吸的吸附器連通，進行吸附器內氣體壓力的均衡的過程。由于完成吸附的吸附器處于壓力較高狀態，完成解吸的吸附器處于壓力較低狀態，當兩吸附頂部連通后，高壓吸附器中的氣流就涌向低壓吸附器，直到壓力均衡。死空間中的混合氣在這個過程中得到了部分回收。在均壓的同時，吸附床層內飽和吸附區和傳質區的位置也在上移。為了保證不污染解析好的吸附床，在工程上必須控制傳質區的位置。所以，實際的吸附過程中，終止吸附操作時，吸附器內必須存留一部分的未吸附區，以保證在均壓完成后，剛好不污染升壓中的吸附器為準。均壓次數越多，存留空間就越大。這種方法帶來的結果就是吸附器要設計得大些，系統也相對較復雜。

置換就是把無效氣體進行部分回收，并將其重新從吸附器低部灌入吸附器，將死空間中的混合氣推出死空間，達到回收的目的。這個方法的效果很好，但是能耗較高，一般也很少采用。

均壓和置換的方法都存在局限性。使用這些方法，吸附床層中傳質區的氣體沒能再深處理。為了提高變壓或真空變壓吸附裝置的生產效率，達到利用傳質區氣體的目的，我們發明了帶有副吸附器的變壓或真空變壓吸附裝置。

實用新型內容

本實用新型的發明目的旨在回收和利用變壓或真空變壓吸附過程中死空間和傳質區里的氣體，為用戶提供一種帶有副吸附器的變壓吸附裝置，它能夠有效提高變壓吸附過程中的生產效率。

本實用新型的發明目的通過以下技術方案得以實現：

在變壓或真空變壓吸附器組上部的二次均壓閥和順放閥匯流管道之間通過輔助的管道和閥門串接一個小的副吸附器，從而構成帶有副吸附器的變壓或真空變壓吸附裝置。

副吸附器在周圍閥門的協同作用下，主吸附器中傳質區的氣體通過副吸附器均壓到正在升壓的干凈吸附器中，雜質氣體被阻擋在了副吸附床層內。在均壓完成后，用閥門封閉副吸附器，將留在其中的雜質濃度較低的混合氣暫存，并在主吸附器逆放泄壓后，再反向灌入主吸附器，作為第一股吸附床層的置換沖洗氣。完成這兩步步序后，純凈的沖洗氣再穿過副吸附器沖洗主吸附器的吸附床層，同時沖洗凈化主吸附器和副吸附器，以備下一循環過程使用。

由于二次均壓氣是對吸附器內氫氣成分的最后一次回收利用，理論上說，這部分氣體是緊緊貼著傳質區的氣體。在傳統工藝過程中，由于均壓是吸附器對吸附器，如果多回收一點氣，傳質區的氣體就會通過均壓流到已經解析好并正在升壓中的吸附器內，這樣就污染了已經解析好的吸附器。

設置副吸附器后，在均壓時，流出的傳質區氣體就可以由副吸附器凈化后均入已經解析好而且正在升壓的吸附器中，因而不會造成吸附器的污染。與此同時，低雜質濃度的氣體也就保留在副吸附器中。這部分氣體要保留到原主吸附器一次逆放后，作為第一次沖洗氣，反向流入原吸附器中，對吸附床進行第一次沖洗，在時序表中，這個步驟稱為“二次逆放”。然后再用純凈的沖洗氣對副吸附器和原主吸附器進行第二次沖洗解析。在這個過程中，副吸附器也得到了凈化，以備下一次二次均壓使用。

由此可見，副吸附器的使用不僅僅回收了主吸附器中傳質區的氣體，還利用了這部分低雜質濃度氣體對主吸附床進行第一次沖洗，實質上也就節省了部分純凈的沖洗氣。達到了多回收目標氣，少消耗純凈氣的雙重目的。

如果主工藝采用的是真空解析工藝，那么在進行抽空解析時，直接一起抽吸主、副吸附器就可以了。

本實用新型的優點是：副吸附器的使用不僅回收利用了傳質區的氣體，它還使得沖洗氣的使用更加合理化，表現在低雜質濃度先用，節省了純凈氣的用量。副吸附器的使用可以減小未吸附區的保留容積，可以總體減小吸附器的體積1/5～1/4，同時，吸附過程中的每一部分氣體都能得到良好，合理的回收和利用，從而提高了目標氣體的回收率。

附圖說明

附圖是兩個個具有代表性的帶有副吸附器的四主吸附器變壓或真空變壓吸附氫氣提純裝置結構圖。

圖1為一個帶有副吸附器的412/P(4吸附器/1吸附器吸附操作/2次均壓/沖洗解析)變壓吸附氫氣提純工藝流程圖；