[實(shí)用新型]立式模塊化分子篩吸附器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320193742.1
• 申請(qǐng)日: 2013-04-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203220840U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔新亭;丁友勝;羅明輝;施曉俊;趙小瑩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中空能源設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/04
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/04
• 代理公司: 杭州天欣專(zhuān)利事務(wù)所 33209
• 代理人: 魏美貞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種立式模塊化分子篩吸附器，主要用于空分系統(tǒng)中。

背景技術(shù)

在應(yīng)用于石化、天然氣等領(lǐng)域的空分系統(tǒng)中，分子篩吸附器屬于關(guān)鍵設(shè)備。分子篩吸附器工作時(shí)，常常一臺(tái)工作，另一臺(tái)再生，互為備用。在再生的過(guò)程中，容器的工作溫度的變化范圍達(dá)150°C以上，往復(fù)循環(huán)。在特定條件下，這種周期出現(xiàn)的熱脹冷縮效應(yīng)，會(huì)在容器內(nèi)部產(chǎn)生交變應(yīng)力，惡化了容器的受力工況，增加了設(shè)計(jì)難度。

從結(jié)構(gòu)形式上區(qū)分，分子篩吸附器主要有立式、臥式、徑向流式三種類(lèi)型。其中立式吸附器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、吸附層流場(chǎng)均勻、性能可靠；臥式吸附器結(jié)構(gòu)工作容量大，但是受力工況惡劣、占地面積大、需要承受熱脹冷縮引起的復(fù)雜交變應(yīng)力、吸附層容易故障率高；徑向流式吸附器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、對(duì)內(nèi)件材質(zhì)要求高、吸附層事故率高。

圖2為立式分子篩吸附器結(jié)構(gòu)示意圖。在立式吸附器器內(nèi)，氣流在吸附層內(nèi)分布對(duì)稱(chēng)均勻，吸附層的高度可根據(jù)需要自由選擇，故吸附劑的功能可得到充分的發(fā)揮。但是，隨著工藝流程對(duì)吸附器處理原料氣能力要求的增加，吸附器的規(guī)格會(huì)越來(lái)越大，主要體現(xiàn)在吸附器的直徑的加大，以增加吸附層的通流面積，但是，其直徑的加大受到運(yùn)輸條件的限制，故其工作容量受到限制。到目前為止，立式分子篩吸附器屬于制造工藝最成熟、受力性能最好，可靠性最高、占地面積最小的結(jié)構(gòu)形式。

圖3為臥式分子篩吸附器結(jié)構(gòu)示意圖，為分子篩吸附器的另一種常見(jiàn)形式。臥式吸附器在直徑滿(mǎn)足運(yùn)輸條件的前提下，可通過(guò)調(diào)整容器的長(zhǎng)度，增加吸附床層的通流面積，從而使分子篩吸附器的工作容量等比增加。但是，臥式吸附器在工作時(shí)，其鞍式支座部分受力工況惡劣，故殼體厚度加大；由于熱脹冷縮的影響，第二鞍式支座7會(huì)周期性的往返移動(dòng)，容器的殼體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的交變應(yīng)力，其強(qiáng)度與支座移動(dòng)時(shí)的阻力相當(dāng)，設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮該工況引起的疲勞破壞；受幾何形狀的影響，其床層高度受限制，吸附效率低；在移動(dòng)的過(guò)程中，如果殼體的變形和吸附床層的變形不同步產(chǎn)生，還會(huì)造成床層泄漏的事故。

申請(qǐng)?zhí)枮?01010601631.0、名稱(chēng)為模塊化緊湊吸附床的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種模塊化設(shè)計(jì)的吸附裝置，該吸附床結(jié)構(gòu)包括多個(gè)模塊化吸附床單元。其存在以下幾個(gè)缺點(diǎn)：?

1、多個(gè)模塊化吸附床單元在吸附床內(nèi)是相通的，并共用內(nèi)置于吸附床的共用氣體通道，

在實(shí)際應(yīng)用中，多個(gè)模塊化吸附床單元之間干擾大，模塊化吸附床單元的流量不均勻，前方模塊化吸附床單元的流量大，后方模塊化吸附床單元的流量小，誤差較大，不利于前期根據(jù)需求流量而進(jìn)行的模塊數(shù)量設(shè)計(jì)計(jì)算。

2、該吸附床不適合立式安裝，需臥式安裝，就如該專(zhuān)利申請(qǐng)圖1和圖2所示，工作時(shí)也存在臥式分子篩吸附器的眾多缺點(diǎn)。

3、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，增加了設(shè)計(jì)和制造成本。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的立式模塊化分子篩吸附器，該立式模塊化分子篩吸附器在保留立式分子篩吸附器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上，使立式吸附結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍擴(kuò)大到大型設(shè)備上去，從而可以避免臥式吸附器、徑向流吸附器的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和高事故率。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：一種立式模塊化分子篩吸附器，包括立式殼體，立式殼體內(nèi)形成密封空腔，其特征在于：在所述的立式殼體上安裝有至少一個(gè)吸附模塊，所述的吸附模塊由原料氣進(jìn)口、產(chǎn)品氣出口、吸附層組成，兩個(gè)以上的吸附模塊上下設(shè)置，各吸附模塊并聯(lián)工作；兩個(gè)吸附模塊之間由固定在立式殼體內(nèi)的分腔封頭分隔，分腔封頭將所述的密封空腔上下分隔成互不相通的密封隔腔，每個(gè)吸附模塊均與一個(gè)密封隔腔相對(duì)應(yīng)；一個(gè)吸附模塊的吸附層固定于一個(gè)密封隔腔中，該吸附模塊的原料氣進(jìn)口和產(chǎn)品氣出口固定在立式殼體上，并與該密封隔腔相通。

本實(shí)用新型所述的吸附模塊的原料氣進(jìn)口和產(chǎn)品氣出口固定在立式殼體的側(cè)面。

本實(shí)用新型在所述的立式殼體的底部固定有裙座。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果：本實(shí)用新型對(duì)吸附結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊化，并將這些吸附模塊疊加安裝，保留了立式分子篩吸附器的立式結(jié)構(gòu)；由于吸附模塊可并聯(lián)工作，故其吸附能力不受限制，其吸附能力理論上與模塊的數(shù)量成正比，根據(jù)其工作容量的要求選擇吸附模塊的數(shù)量即可，而且各吸附模塊的工作溫度周期性變化、受熱脹冷縮效應(yīng)作用時(shí)，其內(nèi)應(yīng)力一直與自身負(fù)荷相等，故不會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的交變應(yīng)力；該結(jié)構(gòu)保留了立式吸附器的優(yōu)點(diǎn)，又解決了其工作容量的限制問(wèn)題，同時(shí)避免了臥式吸附層和徑向流吸附層的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為立式分子篩吸附器結(jié)構(gòu)示意圖。