[發明專利]超重力移動吸附床吸附氣體設備

在審

• 申請號: 201810295082.5
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108404601A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 劉有智;郭強;祁貴生
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04;B01D53/06;B01D53/08;B01D53/24
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發明屬于固體吸附劑吸附氣體的吸附、脫附技術領域，為解決傳統吸附床吸附、脫附效果差，吸附劑利用率低等問題，提供了一種超重力移動吸附床吸附氣體設備。本發明有三種模式，包括固定床模式、移動床模式和旋轉床模式，所述設備包括吸附柱，吸附柱中裝有吸附劑，通過改變吸附劑在吸附柱中的流速和吸附柱的轉速來改變設備的模式。模式轉換是在同一設備裝置中進行，實現了高效、連續性操作。本發明可以大大提高吸附劑的利用率，縮短飽和吸附劑的脫附再生時間，處理效果高、運行成本低，提高了吸附劑壽命同時，改善了吸附設備的吸附性能，具有一定的工程實際應用意義和節能環保意義。

技術領域

本發明屬于固體吸附劑吸附氣體的吸附、脫附技術領域，具體涉及一種超重力移動吸附床吸附氣體設備。

背景技術

吸附是一種重要的化工單元操作過程，廣泛應用于石油、化工、冶金、食品、醫藥等方面，在日常生活和工業生產中，吸附還應用于家用凈水、冰箱除異味等方面。吸附是流動相與多孔的固體顆粒接觸，使固體顆粒有選擇性地累積和凝聚流動相中一定組分在其內外表面上，從而達到分離目的。常見的吸附劑有硅膠、活性氧化鋁、活性炭和分子篩等，可以根據所處理的流動相進行合理選擇。提高吸附率的主要手段是對吸附設備進行改進，通過改變流動相和吸附劑的接觸方式，提高吸附劑的吸附及再生能力。工業上通常采用的吸附設備有吸附槽、固定床、流化床和移動床。

固定床屬于間歇操作，整個吸附過程中非吸附時間較長，若吸附漿液或粘稠液時，很容易堵塞床層，吸附劑固定在床層中，靠吸附質穿梭其中，吸附劑的利用率較低。流化床中的吸附劑處于湍動狀態，在吸附過程中吸附效率雖高，但返混嚴重，吸附劑磨損厲害，對吸附劑質量要求較高。移動床中吸附顆粒有序向下移動，與進料物系逆流接觸，該裝置操作連續化，提高了吸附劑的利用率，增加了原料處理。對高濃度的吸附介質仍具有一定的吸附能力。移動床具有吸附效率高、處理量大等優點，廣泛應用于工業生產中。

吸附要有相應的脫附技術與之相對應，傳統的吸附設備進行脫附工藝時，存在脫附效率低、脫附時間長等劣勢，與相應的吸附過程不相匹配。旋轉填料床是一種新型、高效氣質傳質設備，在強化傳質方面有廣泛的應用，可以提高脫附率，縮短脫附時間，為吸附提供充足的新鮮吸附劑。

尋求一種高效的吸附、脫附設備，并將其一體化，實現連續運行，對不同濃度的吸附介質采用與之匹配的吸附設備，是目前吸附工段方面急需迫切解決的問題，本發明所述的超重力移動吸附床吸附氣體設備，可以有效解決吸附、脫附方面存在的問題，提升了生產效率。

發明內容

本發明為了解決各類型傳統吸附床存在的一些問題，如固定床吸附劑利用率低，吸附效果差，流化床存在返混嚴重，吸附劑易磨損問題，工業吸附床屬于間歇操作，造成工藝運行不穩定等問題；另一方面，對于飽和吸附劑的脫附過程，固定床脫附時間長、脫附效果極差。針對以上問題，提出了一種超重力移動吸附床吸附氣體設備，有效解決吸附、脫附過程中存在的問題。

本發明采用如下技術方案實現：

一種超重力移動吸附床吸附氣體設備，其特征在于所述設備有三種模式，包括固定床模式、移動床模式和旋轉床模式，所述設備包括吸附柱，吸附柱中裝有吸附劑，通過改變吸附劑在吸附柱中的流速和吸附柱的轉速來改變設備的模式。

進一步的，所述吸附柱軸向連接電機，吸附柱底部有進氣口、還有吸附劑出口，吸附柱頂部有加料口，所述固定床模式，電機關閉，吸附劑封閉在吸附柱內；所述移動床模式，電機低速轉動、吸附劑出口打開、頂部加料口填加吸附劑，吸附劑在吸附柱內自上而下流動；所述旋轉床模式，電機高速轉動、吸附劑封閉在吸附柱內。

進一步的，所述設備底部設有吸附劑收集口，吸附柱底部的吸附劑出口至吸附劑收集口，由螺旋板順式下滑，整個吸附和回收過程處在密封環境中。

進一步的，所述吸附柱底部裝有氣體分布器，氣體經氣體分布器進入吸附柱內部，其所述的氣體分布器為圓錐形設計，錐面上設有微孔，所述的氣體分布器與吸附柱同軸線。