[发明专利]改进的流量分配吸附容器

说明书

技术领域

[0001]本发明一般涉及一种在至少一层支撑材料上具有一吸附材料床的吸附容器系统。

背景技术

[0002]吸附作用被用来从气流中分离出一种或多种杂质或其它物质。典型地，吸附材料(例如分子筛)被定位于吸附容器内一床支撑物上，气体被送入容器内并通过吸附材料。当气体通过吸附材料时，杂质或其它物质从气体中被吸附到吸附材料上。

[0003]对于吸附过程的有效运行而言，重要的是使气流沿着吸附床并在其上相对均匀地分配。对于所用容器的长度明显大于宽度(例如，比率为至少1.5比1)的系统而言，非均匀气流尤其是个问题。在这种情况下，进气系统不会将气流均匀地分配到这种水平或纵向吸附容器的加大的头部区域中或弯曲的壳体区域中。

发明内容

[0004]本发明包括：吸附容器，其包括限定了容器内部的壳体；将气体供应到所述容器内部的供气装置，所述供气装置包括与入口增压室连通的入口喷嘴，该入口增压室在所述吸附容器长度的主要部分上延伸；所述容器内部中的至少一层支撑介质；位于所述支撑介质上方所述容器内部中的吸附材料；以及设置在所述支撑介质上但并未附连到所述壳体的穿孔挡板。

附图说明

[0005]图1是本发明吸附容器的一个优选实施例的简化的横截面侧视图。

[0006]图2是图1所示的本发明实施例的横截面端视图。

[0007]图3是本发明一个优选实施例的横截面侧视图，示出了一个带有变化区段的入口增压室。

[0008]图4是本发明一个实施例的横截面端视图，示出了来自入口增压室的气流流线。

[0009]图5是本发明一个实施列的俯视图，示出了挡板的表面区域具有不同的开口面积以便于气体朝容器的周界流动，因此实现气流的改进。

[0010]在各个附图中使用了相同的附图标记来标示各个共有元件。

具体实施方式

[0011]下面将参考附图详细描述本发明。现参考图1和图2，其中示出了吸附容器1，吸附容器1具有限定了容器内部3的容器壳体2，容器内部3包含设置在至少一层支撑介质5上方的吸附材料4。如图所示，支撑介质优选包括例如有惰性片状氧化铝球和活性氧化铝珠制成的分级层。本发明吸附容器的一种特别优选的应用在于通过从气流中吸附二氧化碳和水蒸汽来去除杂质，下面结合这个特别优选的应用来描述本发明。

[0012]容器1底部的增压室6可以沿容器的长度方向分配空气，但不能将流量均匀地分配到加大的头部区域中或弯曲的壳体区域中。本发明包括在增压室6上面的分级球支撑层5中的穿孔挡板7，以助于将进料流分配到吸附床4。各个穿孔可以沿挡板的长度方向以及在挡板的宽度方向上变化，以重新将进料流分配到吸附床。穿孔板优选被嵌入到球床支撑中，因此可自由浮动而不附连到容器壁。

[0013]空气通过位于容器1长度方向中心处的入口喷嘴8进入容器底部。入口喷嘴8通常直接连接到容器外部的管状弯头，迫使气流流到管子的一侧。气流然后进入增压室6，增压室6沿该容器的水平长度的主要部分延伸。增压室6由底部壳体壁和穿孔弓形板形成。气流分成两个相等部分，并在增压室6中向下行进。增压室6的顶部是开口面积可变的穿孔板，穿孔板补偿沿增压室的长度流动的气流的动力学效应。该动力学效应包括在喷嘴处进入容器的流体速度头，当流速由于离开增压室的质量损失及外部管道(例如弯头)对进入增压室的气流的影响而降低时，增压室中的压力会上升。增压室圆周方向上的穿孔的开口面积一致。沿增压室长度方向的穿孔其横截面通常是不同的，如图3所示。在区段20中，开口面积优选为0-10％，区段21和22中为5-25％，区段23和24中为15-50％。增压室板的孔径优选小于0.5英寸。