[實用新型]一種用于變壓吸附的新型徑向流吸附塔

有效

• 申請號: 201720760803.6
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN206924598U
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 王嘯;王鍵;郜豫川
• 申請（專利權）人: 四川天一科技股份有限公司
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047;B01D53/04
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 房云

技術領域

本實用新型屬于吸附塔技術領域，特別涉及一種用于變壓吸附的吸附塔，具體為一種用于變壓吸附的新型徑向流吸附塔。

背景技術

變壓吸附技術是利用吸附劑對氣體混合物中各組份的吸附與解吸性能隨著壓力變化而呈現明顯差異性的特性，對混合氣中不同氣體組份進行選擇性吸附，并實現對不同氣體組分進行分離與凈化的目的?？紤]到吸附與解吸壓力的不同，其主要包括變壓吸附(Pressure Swing Adsorption，簡稱PSA)、真空變壓吸附(Vacuum Pressure Swing Adsorption，簡稱VPSA或VSA)和變溫吸附(Temperature Swing Adsorption，簡稱TSA)。對于壓力為常壓或略高于常壓的氣源一般多采用VPSA或VSA方式。其中，變壓吸附空氣分離制氧，多采用VPSA方式，尤其是中、大規模制氧裝置(≥1000Nm³/h)。

吸附塔是變壓吸附技術應用的關鍵要件之一。目前，在變壓吸附技術應用中，除VPSA空分制氧裝置外，其吸附塔皆采用立式軸向流塔設計。VPSA空分制氧裝置中絕大多數使用立式軸向流塔，也還有立式徑向流吸附塔的實用新型專利和應用。

相對于軸向流吸附塔，徑向流塔突出的先進性主要表現在：一是氣流通過吸附劑床層流通的截面積大，流速較低、吸附劑床層壓損較小，單位能耗較低，二是吸附塔徑較小而塔可更高，裝置占地面積較??；三是裝置處理氣量大，更具有規模效應。但是，徑向流吸附塔涉及到多層圓筒通道，需考慮氣流分布的均勻性，其塔內結構復雜，加工難度和承重壓力大，具有較高的建造成本。

按徑向流流動結構形式，徑向流塔內氣流流動可分為U型和Z型。在常壓和低壓徑向流塔中，環形內外通道的截面積較大，環形外、內流道常呈現動量交換控制流體模型。氣流在環形外流道的軸向靜壓是隨流動方向而升高，而在環形內流道的軸向靜壓卻隨流動方向而降低，而氣流采用U型流動方式時，塔內環形外通道與環形內通道靜壓變化趨勢相一致，其環形外、內通道靜壓差較小，能有效控制氣流在吸附劑層內的偏流，使流體更容易實現均勻分布。故此，徑向流吸附塔中，氣流多采用U型流動方式。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種用于變壓吸附的新型徑向流吸附塔，本實用新型吸附塔中的原料氣從塔底進入，通過塔內中心管至塔頂部，再通過分流管從塔頂部由垂直向下流入環形外通道，并由水平徑向方向導入吸附劑層，通過吸附劑分離后進入環形內通道，最后通過產品氣出氣管和輸出管輸出，從而實現對氣體的分離凈化。

本實用新型目的通過以下技術方案來實現：

一種用于變壓吸附的新型徑向流吸附塔，所述吸附塔包括上封頭、下封頭以及由外向內依次按同心圓布置的塔筒體、隔離圓筒以及中心管，所述隔離圓筒外筒壁與塔筒體之間形成環形外通道，所述隔離圓筒內筒壁與中心管外壁之間形成環形內通道；所述吸附塔內頂部設置有用于連通中心管與環形外通道的分流管以及與環形內通道連接相通的出氣管；所述隔離圓筒的筒體上分布有氣流孔道，筒體內用于裝填吸附劑。

作為本實用新型所述一種用于變壓吸附的新型徑向流吸附塔的一個具體實施例，所述吸附塔內氣流流動方式為：原料氣由中心管通道經分流管導入環形外通道，并徑向流入吸附劑層，經吸附分離后進入環形內通道，氣體在吸附塔外、內通道之間實現U型流動，使外、內通道中的靜壓變化趨勢在氣流的軸向流動方向上相同，其靜壓差較小，可控制吸附劑層中偏流發生，實現氣流的均勻分布。

作為本實用新型所述一種用于變壓吸附的新型徑向流吸附塔的一個具體實施例，所述上封頭與下封頭分別設置有原料氣進氣管和產品氣輸出管，所述原料氣進管與中心管連通，所述產品氣輸出管與出氣管連通。

作為本實用新型所述一種用于變壓吸附的新型徑向流吸附塔的一個具體實施例，所述中心管的管徑不小于原料氣進氣管管徑，進一步，所述中心管的管徑為原料氣進氣管管徑的1.0～1.5倍。

作為本實用新型所述一種用于變壓吸附的新型徑向流吸附塔的一個具體實施例，所述分流管位于隔離圓筒上方，所述分流管的為多個，且所述分流管的總流通面積不小于原料氣進氣管的流通面積，分流管數量越多，管徑越??；進一步，所述分流管為2～12個。

作為本實用新型所述一種用于變壓吸附的新型徑向流吸附塔的一個具體實施例，所述隔離圓筒為多層，且其中裝填的吸附劑可以相同也可以不同，所述吸附劑一般裝填1～3種。