[實用新型]可擴展式模塊化的變壓吸附式裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202120502242.6
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN215085991U
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王厚翔;蘇銘傳
• 申請（專利權(quán)）人: 高力熱處理工業(yè)股份有限公司
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11139
• 代理人: 李林

本實用新型提供一種可擴展式模塊化的變壓吸附式裝置包括流體入口電磁閥模塊、吸附塔模塊與流體出口電磁閥模塊。流體入口電磁閥模塊的內(nèi)部具有至少一第一連通管道，流體入口電磁閥模塊用以控制至少一原料流體是否通過。吸附塔模塊用以通過變壓吸附方式來分離原料流體以獲得至少一目標流體，吸附塔模塊包括頂部單元、外殼、底座單元與至少一圓柱形過濾器。底座單元的內(nèi)部具有至少一第三連通管道并且表面具有至少一安裝孔。至少一圓柱形過濾器設(shè)置連接于底座單元的安裝孔，圓柱形過濾器的整個外表面用以過濾原料流體以獲得目標流體。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種變壓吸附式裝置，尤指一種可擴展式模塊化的變壓吸附式裝置。

背景技術(shù)

從原料氣體中分離出目標氣體(產(chǎn)品氣體)的方法，已有各種方法為眾所周知。其中之一乃壓力變動吸附法(PSA：Pressure Swing Adsorption)，因為PSA比較廉價且較容易實施，因此在關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)中便被廣泛使用。

循環(huán)吸附方法經(jīng)常被用來分離氣體混合物的組份。吸附方法包含重復地進行一系列的步驟，特定步驟的順序取決于要進行的特定循環(huán)吸附方法。在任何循環(huán)吸附方法中，吸附床具有吸附所給氣態(tài)組份的有限能力，并且因此，該吸附需要周期性地再生，以還原其吸附能力。接續(xù)再生吸附劑的步驟根據(jù)方法而變化，在PSA方法中，吸附劑在大氣壓下再生。

吸附是一種現(xiàn)象，其中流體相中的分子被吸引到俗稱吸附劑的固體表面。此現(xiàn)象可獲得各種工業(yè)應(yīng)用，即在壓力下，用合適的吸附劑將多組份氣體混合物中之一種組份分離出來。在高壓下通過吸附分離氣體的裝置稱為變壓吸附(PSA)系統(tǒng)。所用吸附劑一般是具有大表面積每單位質(zhì)量的多孔材料。此類吸附劑的示例包括分子篩、硅石及沸石。基于PSA的工藝依賴于這樣的事實：在高壓下，氣體分子趨于被吸引到吸附劑表面。壓力愈高，吸附于吸附劑表面的氣體愈多，壓力減少時，已吸附氣體從吸附劑表面釋放出來，并得到回收。由于不同的氣體趨于被吸引到不同的吸附劑表面，采用一系列吸附劑的PSA工藝可提供一種高度可靠的分離氣體的方法。在一個典型的PSA系統(tǒng)中，多組份高壓氣體通過多吸附劑床，吸附除一種組份外的所有組份，此組份在給定壓力下吸附于吸附劑表面的量最少。在一種雙組份混合物中，已吸附氣體稱為親和氣體，另一種不受影響地通過的組份稱為目標氣體。例如，為了從氣體混合物中分離出氧氣，氣體混合物在高壓下強制通入填充有沸石吸附劑的容器，隨壓力增加，沸石吸附所有其他氣體，而氧氣因在沸石表面的吸附親和力最小而通過容器后得到收集。

類似地，為了分離出氮氣，氣體混合物在高壓下強制通入填充有碳分子篩的容器。除氮氣外，所有氣體都隨壓力增加吸附于吸附劑顆粒表面，氮氣因在碳分子篩表面的吸附親和力最小而通過容器后得到收集。當吸附床達到其容量極限(即處于氣體飽和)時，需通過減壓進行吸附劑再生，使氣體從吸附劑表面解吸出來，釋放已吸附氣體組份。然后準備進行另一輪這樣的分離工藝，即重復相同的步驟，得到目標氣體。所得氣體可獲得各種工業(yè)應(yīng)用。例如，制氮PSA系統(tǒng)主要適用于工藝單元、公用事業(yè)及陸上天然氣終端裝置外設(shè)施的需求。日益增長的氮氣需求需要開發(fā)高效的分離工藝，從各種進料混合物中生產(chǎn)出氮氣。但是，自從有了此技術(shù)，PSA單元中的吸附/解吸單元不得不面對運作過程中更換分子篩的問題與如何有效率地提升氣體處理量的問題。

是以，如何解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題與缺失，即為相關(guān)業(yè)者所亟欲研發(fā)的課題所在。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提出一種可擴展式模塊化的變壓吸附式(PSA：Pressure SwingAdsorption)裝置，能夠大幅提升過濾面積且通過矩陣式擴展來大幅提升生產(chǎn)效率。