[实用新型]吸附柱

说明书

本实用新型为一种用于分离装置中的吸附柱，属于吸附分离用关键零件。

在生产生活中，通常使用吸附法来实现水分、二氧化碳、乙炔等碳氢化合物及有害气体的分离，达到物质提纯去杂的目的。吸附是指某种物质的分子在一种多孔固体表面浓缩的表象，被吸附的物质叫“吸附质”，而具有多孔的固体表面的吸附相称作“吸附剂”。

吸附过程可分为两个阶段，第一阶段为吸附质从流体主流通过吸附剂颗粒周围到颗粒表面后发生的外表面吸附。第二阶段为吸附质分子从颗粒外表面未被吸附而进入颗粒内部的内表面吸附。分子吸附过程按先外表面吸附，再内表面吸附的顺序进行，脱附(解吸或再生)时则为逆向进行。

在实际吸附应用过程中，影响吸附效果的主要因素有温度、压力、流体的流速、吸附柱的高/径比等。吸附柱的结构设计对吸附过程中流体的流速，吸附柱的高/径比有着直接的影响。在吸附剂的量一定时，为保证吸附效果，吸附柱的高度有一最小值。吸附柱过低，气体刚一通进吸附柱，则就发生转换，并很快从出口流出，这样吸附剂的吸附容量很小或为零，无法实现流体的吸附分离。如果减小吸附柱的截面积，高度增加，这样对提高吸附容量是有利的，但是流体流速增加，气体在吸附柱内的停留时间减小，当减小到小于吸附时间后，吸附容量则会急剧下降。因此，吸附柱的设计应选择合理的高/径比(h/D)，以达到最佳的吸附效果。基于上述情况，吸附柱一般都具有一定高度，因此使得吸附分离装置体积大。

本实用新型的目的是设计一种吸附柱，其结构合理，在不影响吸附效果的情况下降低吸附柱的高度，以减小吸附分离装置的体积。

本实用新型所设计的吸附柱主要由柱体、分子筛及压盖构成，分子筛安装于柱体内，柱体两端分别带有进口及出口，压盖位于进口及出口处，柱体为分层筒状或蛇形管状结构。

本实用新型所设计的吸附柱中分层筒状的柱体由内筒和外筒构成，内筒置于外筒内，中心内筒与进口连通，相邻的各层筒之间带有上、下交错的连通口，外筒及相邻的内筒之间的空间与出口连通，使柱体内形成蛇形通道。

为增大高/径比，本实用新型所设计的吸附柱中分层筒状的柱体可以由一外筒及一内筒构成，内筒上端与进口连通，其下端带有连通口，与内筒及外筒之间的空间中的分子筛沟通，内筒与外筒之间的空间与出口连通。

本实用新型所设计的吸附柱在应用时，吸附质从进口进入柱体，沿蛇形通道经过吸附柱，经过其内部的分子筛吸附分离后，从出口流出。

本实用新型所设计的吸附柱的优点是：

1.在保证吸附效果的同时，保证了吸附柱的高/径比，减小了吸附柱的整体高度，从而可以使吸附分离设备降低高度，减小体积；

2.吸附柱的进、出口位于同侧，有利于维护及吸附分离设备的合理布局。

本实用新型所设计的吸附柱主要用于气体的吸附分离设置或干燥装置中。

图1是本实用新型所设计的吸附柱的结构图。

图2是本实用新型所设计的另一种吸附柱的结构图。

下面结合附图根据具体实施例对本实用新型所设计的吸附柱的结构及实施方式作进一步说明。

实施例1

如图1所示的吸附柱，为双层筒状结构的吸附柱，主要由压盖2、柱体、分子筛4构成，柱体包括外筒3及内筒5，内筒5安装于外筒3内，内筒5的下端与外筒3之间带有连通口，而上端的外筒3与内筒5之间不沟通，分子筛4填充于内筒5及外筒3中，其中内筒5上端与进口1连通，而外筒3上端连接有出口6，出口6与外筒3及内筒5之间的空间连通，压盖2位于筒内上端。在应用过程中，气体只能按箭头所示的蛇形气道流动，因此使吸附柱在降低高度、减小体积的同时，保证高/径比不变，甚至增大高/径比，提高吸附效果。

实施例2

如图2所示的吸附柱，其结构与实施例1基本相似，所不同的是柱体为蛇形管16，一端带有进口11，另一端带有出口15，分子筛13填装于蛇形管16内，压盖12及压盖14分别安装于蛇形管16两端的端口处。该吸附柱在应用时与实施例1相同，气体从进口11进入蛇形管16所形成的蛇形气道内，经分子筛13选择吸附后，获得的气体从出口15流出，达到吸附分离的目的。该吸附柱具有与实施例1同样的优点，能够在提高吸附效果的同时降低吸附柱高度，从而减小吸附装置整体的体积。