[發明專利]用于吸附氣體分離過程的顆粒吸附床的低壓降結構

有效

• 申請號: 201480022234.4
• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN105163830B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 克里斯托夫·格巴爾;尼古拉斯·皮亞考斯基;托拜厄斯·呂埃施;簡·安德烈·維茨巴赫爾
• 申請（專利權）人: 克萊姆沃克斯有限公司
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04;B01D53/047
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙)11413
• 代理人: 劉繼富,王春偉

1.一種氣體分離單元，其利用氣體吸附用松散顆粒狀吸著劑材料通過采用循環吸附/脫附過程用于從包含第一氣體和不同于所述第一氣體的其它氣體的混合物中分離第一氣體，其中

所述顆粒狀吸著劑材料布置在至少兩個堆疊的層(5)中，

其中每個層(5)都包括能透氣的但是不能透過松散顆粒狀吸著劑材料的兩個柔性織物材料片(6)，所述片(6)

或者安裝在剛性框結構上或者利用它們之間的間隔物或間隔元件以自支撐方式形成層，

大致平行地布置從而限定所述層(5)的入口面(17)和所述層的出口面(18)，布置的距離為0.5至2.5cm，

并且包圍所述顆粒狀吸著劑材料位于其中的腔，

其中所述單元具有供氣體混合物的流入物進入所述單元的氣體入口側或氣體入口歧管和供氣體流出物離開所述單元的氣體出口側或氣體出口歧管，所述流入物和所述流出物之間的氣體通路被限定在所述單元內以穿過至少一個層(5)；

其中所述層(5)以如下方式布置在所述單元中：所述流入物穿過所述入口面(17)，然后穿過位于各個層(5)的腔中的所述顆粒狀吸著劑材料，然后通過所述出口面(18)離開各個層(5)以形成氣體流出物；

其中所述層以如下方式布置：相鄰的層(5)的入口面(17)彼此面對從而包圍氣體入口通道(3)，并且出口面(18)彼此面對從而包圍氣體出口通道(4)；

其中在大致垂直于主氣體流入物方向和主氣體流出物方向的方向上測量的限定所述通道(3、4)的入口面(17)和/或出口面(18)之間的平均距離分別為0.5至5cm；

其中在平行于主氣體流入物方向和主氣體流出物方向的方向上所述入口面(17)和/或所述出口面(18)的長度分別為所述層(5)中的所述片(6)之間的距離(d)的至少10倍；

其特征在于至少一個層(5)設置有初級熱交換元件(10)，其為容納熱交換流體的管道形式，與用于增加所述吸著劑材料與所述初級熱交換元件(10)之間的傳熱的次級熱交換元件(11)相結合。

2.根據權利要求1所述的單元，其中在平行于所述主氣體流入物方向和主氣體流出物方向的方向上所述入口面(17)和/或所述出口面(18)的長度分別為在所述層(5)中的所述片(6)之間的距離(d)的至少40倍。

3.根據權利要求1所述的單元，其中在平行于所述主氣體流入物方向和主氣體流出物方向的方向上所述入口面(17)和/或所述出口面(18)的長度分別為在所述層(5)中的所述片(6)之間的距離(d)的至少80倍。

4.根據權利要求1所述的單元，其中所述柔性織物材料是織造或非織造的紡織材料，或者所述柔性織物材料是由基于纖維素的材料制成的。

5.根據權利要求1所述的單元，其中所述柔性織物材料是織造或非織造的紡織材料，分別基于聚合物纖維或紗線，或者所述柔性織物材料是由基于纖維素的紙質材料制成的。

6.根據權利要求1所述的單元，其中所述柔性織物材料是織造或非織造的紡織材料，分別基于以PET和/或PE為基礎的纖維或紗線。

7.根據權利要求1所述的單元，其中多于5個層(5)大致彼此平行地堆疊在所述單元中；

和/或以0.2至15°的相對傾斜角堆疊，對應的入口通道(3)在主氣體流入物方向上匯聚，并且對應的出口通道(4)在主氣體流出物方向上變寬。

8.根據權利要求1所述的單元，其中多于10個層(5)大致彼此平行地堆疊在所述單元中，通過利用對應框的堆疊體進行堆疊；

和/或以0.2至15°的相對傾斜角堆疊，對應的入口通道(3)在主氣體流入物方向上匯聚，并且對應的出口通道(4)在主氣體流出物方向上變寬。

9.根據權利要求1所述的單元，其中多于20個層(5)大致彼此平行地堆疊在所述單元中；

和/或以0.2至15°的相對傾斜角堆疊，對應的入口通道(3)在主氣體流入物方向上匯聚，并且對應的出口通道(4)在主氣體流出物方向上變寬。