[發明專利]一種雙塔一體化變壓吸附工藝

在審

• 申請號: 201910567269.0
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110420540A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 楊皓;寧平;鐘俊波;達娜杉;劉定萬
• 申請（專利權）人: 楊皓
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047;C01B13/02;C01B32/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種雙塔一體化變壓吸附工藝，把吸附塔設置為管式換熱器型式，管間與管內各自獨立并且流通面積各占50%，管內為吸附塔A，管間為吸附塔B，當吸附塔A處于吸附狀態時，吸附塔B處于解吸狀態；當吸附塔A處于吸附狀態時，吸附劑放熱并升高溫度，吸附塔B處于解吸狀態，吸附劑吸熱并降低溫度，吸附塔A與B換熱，實現吸附解吸溫升溫降抵消的目的，反之，當吸附塔B處于吸附狀態時，吸附塔A處于解吸狀態；當吸附塔B處于吸附狀態時，吸附劑放熱并升高溫度，吸附塔A處于解吸狀態，吸附劑吸熱并降低溫度，吸附塔B與A換熱，實現吸附解吸溫升溫降抵消的目的。

技術領域

本發明涉及化工、節能、環保領域，是一種有效提高吸附劑效率，減少能量消耗的方法。

背景技術

對于變壓吸附過程，不設立冷卻與加熱系統，吸附過程，吸附熱使吸附劑溫升高，不利于吸附劑吸附更多的吸附質，而解吸過程，吸附質吸熱，吸附劑溫度降低，不利于吸附劑中吸附質解吸，因此，單位吸附劑吸附解吸量的差值遠低于等溫吸附與解吸過程，吸附劑使用效率降低。

對于吸附過程大量放熱的變壓吸附分離工藝，通常的方法是在吸附塔中設立冷卻系統和加熱系統。然而冷卻與加熱系統的設立，熱流體與冷流體的頻繁更換，不利于吸附劑接近等溫吸附過程，變壓吸附循環時間加長，仍然不利于吸附劑使用效率的提高。

管式換熱器是熱流體與冷流體之間換熱良好的設備。

氣體吸附過程的發熱與解吸過程的吸熱同時在兩個或兩個以上不同的吸附塔中進行，總的吸附熱與解吸熱接近。

發明內容

雙塔一體化變壓吸附工藝，其特征在于把吸附塔設置為管式換熱器型式，管間與管內各自獨立并且流通面積各占50%，管內為吸附塔A，管間為吸附塔B，當吸附塔A處于吸附狀態時，吸附塔B處于解吸狀態；當吸附塔A處于吸附狀態時，吸附劑放熱并升高溫度，吸附塔B處于解吸狀態，吸附劑吸熱并降低溫度，吸附塔A與B換熱，實現吸附解吸溫升溫降抵消的目的，反之，當吸附塔B處于吸附狀態時，吸附塔A處于解吸狀態；當吸附塔B處于吸附狀態時，吸附劑放熱并升高溫度，吸附塔A處于解吸狀態，吸附劑吸熱并降低溫度，吸附塔B與A換熱，實現吸附解吸溫升溫降抵消的目的。

具體實施方式

實施例1：直徑4米的制氧吸附塔，把吸附塔設置為管式換熱器型式，管間與管內各自獨立并且流通面積各占50%，管內為吸附塔A，管間為吸附塔B，當吸附塔A處于吸附狀態時，吸附塔B處于真空解吸狀態；當吸附塔A處于吸附狀態時，吸附劑放熱并升高溫度10℃，吸附塔B處于真空解吸狀態，吸附劑吸熱并降低溫度10℃，吸附塔A與B換熱，實現吸附真空解吸溫升溫降抵消的目的，反之，當吸附塔B處于吸附狀態時，吸附塔A處于真空解吸狀態；當吸附塔B處于吸附狀態時，吸附劑放熱并升高溫度10℃，吸附塔A處于真空解吸狀態，吸附劑吸熱并降低溫度10℃，吸附塔B與A換熱，實現吸附真空解吸溫升溫降抵消的目的。吸附劑在吸附階段溫度升高熱量被移走有利于提高吸附量，吸附劑在真空解吸階段被加熱有利于提高真空解吸量。通過這樣的方式設立吸附塔，吸附劑的使用效率提高15%以上，而對應分離能耗（真空泵能耗）降低15%以上。

實施例2：直徑3米的一氧化碳提純吸附塔，把吸附塔設置為管式換熱器型式，管間與管內各自獨立并且流通面積各占50%，管內為吸附塔A，管間為吸附塔B，當吸附塔A處于吸附狀態時，吸附塔B處于真空解吸狀態；當吸附塔A處于吸附狀態時，吸附劑放熱并升高溫度10℃，吸附塔B處于真空解吸狀態，吸附劑吸熱并降低溫度10℃，吸附塔A與B換熱，實現吸附真空解吸溫升溫降抵消的目的，反之，當吸附塔B處于吸附狀態時，吸附塔A處于真空解吸狀態；當吸附塔B處于吸附狀態時，吸附劑放熱并升高溫度10℃，吸附塔A處于真空解吸狀態，吸附劑吸熱并降低溫度10℃，吸附塔B與A換熱，實現吸附真空解吸溫升溫降抵消的目的。吸附劑在吸附階段溫度升高熱量被移走有利于提高吸附量，吸附劑在真空解吸階段被加熱有利于提高真空解吸量。通過這樣的方式設立吸附塔，吸附劑的使用效率提高15%以上，而對應分離能耗（真空泵能耗）降低15%以上。

實施例3：直徑3米的煉廠尾氣乙烯提純吸附塔，把吸附塔設置為管式換熱器型式，管間與管內各自獨立并且流通面積各占50%，管內為吸附塔A，管間為吸附塔B，當吸附塔A處于吸附狀態時，吸附塔B處于真空解吸狀態；當吸附塔A處于吸附狀態時，吸附劑放熱并升高溫度20℃，吸附塔B處于真空解吸狀態，吸附劑吸熱并降低溫度20℃，吸附塔A與B換熱，實現吸附真空解吸溫升溫降抵消的目的，反之，當吸附塔B處于吸附狀態時，吸附塔A處于真空解吸狀態；當吸附塔B處于吸附狀態時，吸附劑放熱并升高溫度20℃，吸附塔A處于真空解吸狀態，吸附劑吸熱并降低溫度20℃，吸附塔B與A換熱，實現吸附真空解吸溫升溫降抵消的目的。吸附劑在吸附階段溫度升高熱量被移走有利于提高吸附量，吸附劑在真空解吸階段被加熱有利于提高真空解吸量。通過這樣的方式設立吸附塔，吸附劑的使用效率提高25%以上，而對應分離能耗（真空泵能耗）降低22%以上。