[發(fā)明專(zhuān)利]一種徑向流吸附器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010600497.2
• 申請(qǐng)日: 2010-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102068872A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳霞;顧燕新
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州杭氧股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/04
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/04
• 代理公司: 杭州九洲專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 翁霽明

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種主要用于吸收空氣中的CO₂、H₂O等雜質(zhì)的新型徑向流吸附器，屬于氣體凈化領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，氣體工業(yè)也迅速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)氧、氮、氬產(chǎn)品的需求量急劇增加，空分規(guī)模發(fā)展越來(lái)越大，相應(yīng)單元設(shè)備尺寸越來(lái)越大，常規(guī)的臥式吸附器就存在占地面積大、運(yùn)輸困難等弊端，為了解決現(xiàn)有的這些問(wèn)題，徑向流吸附器應(yīng)運(yùn)而生了。

徑向流吸附器是從現(xiàn)有的催化反應(yīng)器衍生出來(lái)的一種吸附設(shè)備，常規(guī)的催化反應(yīng)器只存在正常工作這個(gè)單一過(guò)程，所以催化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)都是采用單進(jìn)單出的結(jié)構(gòu)，氣流從設(shè)備底部進(jìn)入，由于設(shè)備內(nèi)有足夠的緩沖空間，從而當(dāng)氣流經(jīng)過(guò)催化劑床層的時(shí)候流速減慢，氣流分布就會(huì)比較均勻，催化比較徹底，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需求；常規(guī)徑向流吸附器就是按照催化反應(yīng)器的原理設(shè)計(jì)的。但是徑向流吸附器和催化反應(yīng)器的工作過(guò)程有所區(qū)別，徑向流吸附器的運(yùn)作分為正常吸附和再生這兩個(gè)過(guò)程；正常工作的時(shí)候，氣流從吸附器底部進(jìn)入，通過(guò)足夠的緩沖空間，可以使速度降低，然后緩慢的流過(guò)吸附劑床層，從頂部出口管流出；在這種情況下，氣流在內(nèi)部床層的分布比較均勻，吸附效果比較理想；再生的時(shí)候，再生氣從頂部管口直接流入，流經(jīng)吸附劑床層后從吸附器底部流出，這個(gè)時(shí)候氣流流經(jīng)吸附劑床層前沒(méi)有能使氣流速度降低的緩沖空間，再生氣進(jìn)入吸附劑床層的速度比較快，從而使氣流在吸附劑內(nèi)部的流場(chǎng)分布并不均勻、死空間區(qū)域增大，導(dǎo)致再生不徹底，降低吸附劑的吸附效果；因此，吸附器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞將直接影響整個(gè)吸附系統(tǒng)的效能，而如何優(yōu)化吸附器結(jié)構(gòu)來(lái)克服上述問(wèn)題已成為空分技術(shù)領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，而提供一種能解決徑向流吸附器氣流分布不均勻等問(wèn)題，從而提高內(nèi)部吸附劑的利用率，減小吸附器的尺寸，降低再生能耗從而達(dá)到降低成本的徑向流吸附器。

本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)完成的，它主要包括：一個(gè)下封頭、一個(gè)上封頭、一個(gè)筒體，上封頭上設(shè)置有再生氣的上進(jìn)口管和吸附劑的裝入口，下封頭上設(shè)置有供氣體流入的進(jìn)口管，筒體內(nèi)設(shè)置有吸附劑、絲網(wǎng)和過(guò)濾件，所述的下封頭上海設(shè)置有與上進(jìn)口管連通的再生氣下進(jìn)口管；帶有再生氣上進(jìn)口管和再生氣下進(jìn)口管，正常工作的時(shí)候空氣從進(jìn)口管流入吸附器內(nèi)，從再生氣上進(jìn)口管和再生氣下進(jìn)口管流出。再生的時(shí)候氣量也一分為二，分別從兩個(gè)再生氣上下兩個(gè)進(jìn)口管流入，徑向流過(guò)吸附劑，從氣體進(jìn)口管流出。

所述的筒體內(nèi)部絲網(wǎng)和過(guò)濾件的下端連接處設(shè)置有浮動(dòng)倒封頭，在該浮動(dòng)倒封頭上表面焊上壁流圈，它能延長(zhǎng)氣流行走的路徑，防止壁流效應(yīng)；另外，給浮動(dòng)倒封頭設(shè)計(jì)保溫措施，減少加熱和吹冷過(guò)程中封頭上下表面溫差不同引起的熱量交換；所述的再生氣下進(jìn)口管從所述的浮動(dòng)倒封頭的中間并經(jīng)過(guò)所述的下封頭接出，所述的絲網(wǎng)包括外網(wǎng)、中網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)。

????所述的再生氣下進(jìn)口管位于下封頭內(nèi)的部分、安裝有帶保溫的膨脹節(jié)，可以保證熱脹冷縮時(shí)管子有足夠的伸縮空間。另在管外面包一層保溫層，也可以防止管內(nèi)外溫差引起的熱量交換。

所述的筒體內(nèi)設(shè)置有帶有可使吸附劑往下填充的小孔的成傾斜布置的吸附劑自動(dòng)填裝門(mén),筒體內(nèi)部的吸附劑下沉的時(shí)候，吸附劑自動(dòng)填裝門(mén)上方的吸附劑就會(huì)從填裝門(mén)的小孔往下填充，填補(bǔ)設(shè)備內(nèi)部的空白，防止氣流短路；傾斜設(shè)計(jì)的填裝門(mén)還可以延長(zhǎng)氣流的行走路線(xiàn)，減少壁流效應(yīng)。

本發(fā)明的最大特點(diǎn)是：利用再生氣雙進(jìn)口管的設(shè)計(jì)來(lái)改善流體在吸附器內(nèi)的流場(chǎng)分布，經(jīng)過(guò)流場(chǎng)計(jì)算，氣流流過(guò)這種結(jié)構(gòu)的吸附器內(nèi)的不均勻度比常規(guī)的吸附器要?。贿@表明氣體在該結(jié)構(gòu)的吸附器內(nèi)部分布更加均勻，從而阻力也會(huì)相對(duì)減小，相比傳統(tǒng)的吸附器將會(huì)有更大的優(yōu)越性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明所述的上封頭俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的再生氣下進(jìn)口管的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式