[發明專利]一種用于大流量低濃度氣體捕集的徑向流吸附器

無效

• 申請號: 200810103463.5
• 申請日: 2008-04-07
• 公開（公告）號: CN101249367A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 劉應書;杜雄偉;劉文海;張輝;武志文;候慶文;張德鑫;曹紅程;鄭新港
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于氣體分離領域，特別涉及到一種徑向流吸附器，主要用于對大流量氣體如煙道氣中濃度較低CO₂、SO₂等氣體進行捕集。

背景技術

煙道氣中CO₂濃度較低，大約在8％～15％。系統對CO₂的捕集率超過90％的同時要獲得CO₂濃度超過90％的產品氣，可采用高壓變壓吸附流程。但高壓捕集煙道氣中的CO₂由于把煙道氣中的氮氣等不需要捕集的氣體進行高度壓縮而浪費了大量能量，從而增加了運行成本，工業尾氣中濃度越低，浪費的能量越多。因而對煙道氣等工業尾氣中的CO₂進行捕集的吸附器要采用一個合理結構，使之在處理大流量低濃度氣體的同時還具有壓降小、氣體分布均勻的特點。現行的軸向流吸附器在處理氣量不是很大時效果還比較好，但是當處理大氣量時，不是采取增加吸附器直徑就是采取增加吸附器高度的措施或者兩者相結合的方式，這分別會造成氣體分布不均和很大的壓力降，都極大的降低了吸附器的效能。

發明內容

本發明目的是解決現有設備處理大氣量時存在的氣體分布不均和很大的壓力降，極大的降低了吸附器的效能的問題。

一種用于大流量低濃度氣體捕集的徑向流吸附器，是由封頭1、外殼2、吸附劑3、外分布筒4、法蘭5、加注口6、7、出口管8、內分布筒9、端蓋10、中分布筒11、底板12、錐形導流板13、支撐柱14、進口管15、壓緊裝置19構成的。封頭1封閉的第一端和用端蓋10封閉的第二端及外殼2構成一個圓筒形的吸附器，吸附器的兩端分別有導引流體進入吸附器的進口管15和導引流體排出吸附器的出口管8，端蓋10與外殼2通過法蘭或者焊接方式連接。內分布筒9、外分布筒4都同心的焊接在底板12上，中分布筒11焊接在端蓋10上，錐形導流板13焊接在底板12上。支撐柱14焊接在底板12和封頭1上。外分布筒4、內分布筒9、中分布筒11分隔成的環形區域21、22是裝填吸附劑3的區域。根據裝填吸附劑種類的需要，分布筒的數量可以增加或減少，從而相應導致環形區域數量的增加或減少。16、17、18表示氣流流動方向。環形區域20是進氣的均布區。在內分布筒9的外側、外分布筒4的內側及中分布筒11的內側或外側上纏有分隔吸附劑的鋼絲篩網，每個分布筒都開有不同數量的小孔，在每個分布筒上的孔都是均布但是開孔率不同，且外分布筒距上端蓋一定距離H內不開孔，H＝30～200mm，以便校正由于上部壓力大而造成的流量不均勻分布，而內分布筒、中分布筒的H＝0。外分布筒的開孔率為33％～45％，中分布筒的開孔率為35～50％，內分布筒的開孔率為5～20％。

吸附劑加注口6、7是沿端蓋10周向均勻開的4-10個孔。

本發明結構使變壓吸附系統在處理大流量低濃度氣體時具有好的氣體分布和小的壓力降，節約能耗，提高吸附器效能。

本發明中的徑向流吸附器內氣體流動主要是向心Z形流動，并采用特殊的氣體均布方式，使氣體均勻通過且壓降比較小，適于處理大流量低濃度氣體。

附圖說明

圖1是本發明吸附器的縱向側視圖；

圖2是本發明吸附器沿A-A向的縱向剖視圖；

圖3是本發明吸附器沿B-B向的剖視圖；

圖4是本發明吸附劑加料口處壓緊裝置示意圖；

圖5是本發明吸附器上分布筒的開孔示意圖。

具體實施方式

參看附圖，圖1給出了本發明的一個吸附器，吸附器具有一個外殼2，一個由一個大致為半球形封頭所封閉的封頭1，及一個平板形端板封閉的端蓋10。封頭1也包括進口管15。端蓋10也包括一個出口管8。端蓋10還包括用來在吸附器的內部導入和排出吸附劑的加注口6、7等，及如圖4所示的壓緊裝置19。端蓋10與外殼2通過法蘭或者焊接方式連接。

中部分布筒是焊接在端蓋10上的，內分布筒9、外分布筒4都同心的焊接在底板12上。錐形導流板也焊接在底板12上。在內分布筒9的外側、外分布筒4的內側及中分布筒11的內側上纏有分隔吸附劑的鋼絲篩網，分布筒間的環形區域21、22限定了吸附劑的位置，加注口6、7是沿端蓋板周向均勻開的8個孔，該孔限定了吸附劑的進入環形區域21、22，并且在21、22內加滿吸附劑后此加注口6、7內還保留部分吸附劑，在壓緊裝置19的作用下可以使21、22內部填充的吸附劑保持塞緊狀態。