[发明专利]一种变压吸附塔

说明书

技术领域

本发明涉及气体提纯，特别地涉及一种变压吸附塔。

背景技术

变压吸附技术(Pressure Swing Absorption，简称PSA)是利用气体介质中不同组份在吸附剂上的吸附容量的不同，实现气体的分离和提纯，吸附剂在压力升高时进行选择性吸附，在压力降低时得到脱附再生。变压吸附技术是1960年由Skarstrome等人发明的，在过去的30多年间，PSA技术以较低的投资费用和能耗赢得了人们越来越多的关注。在我国，该技术的研究起步于70年代。最初，PSA技术主要应用于空气的干燥和氢气的净化，近十几年来该技术在化工、冶金、电子、医药、食品等行业得到了迅速的推广和应用。

变压吸附属物理吸附，由于在吸附过程中，气体分子移向固体表面，其分子运动速度会大大降低，从而释放出热量。物理吸附的吸附热比较小，一般为20kJ/mol左右。在一个吸附周期内，吸附床层内温度是变化的，但自身可以达到一个平衡，因此变压吸附过程可以近似认为是等温过程。

在变压吸附过程中，气体的吸附过程在吸附塔中进行，通常，吸附塔的直径相对于气体进气管道一般较大，气体进入吸附塔后，在吸附塔中沿直径方向分布不均，减小了有效的吸附剂效率。而如果通过加大吸附空间，使吸附器体积增大来保证吸附产量，势必造成投资费用加大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种变压吸附塔，有效地提高吸附剂的效率。

为了解决上述问题，本发明提供一种变压吸附塔，包括：固定有上封头和下封头的筒体，所述上封头固定设置有出气管，所述变压吸附塔还包括：端盖和气体分布装置，所述端盖与所述下封盖固定连接，且固定设置有进气管，所述出气管、上封头、筒体、下封头、端盖及进气管共同形成内部空腔、且仅通过出气管和进气管与外部连通；所述气体分布器设置有出口朝向筒体内部不同方向的若干个通孔，所述进气管通过所述通孔与内筒连通。

进一步地，所述气体分布装置设置在所述进气管上方。

进一步地，所述气体分布装置中，通孔的轴线方向与所述进气管内原料气的运动方向不平行。

进一步地，所述气体分布装置中，设置有通孔的平面与所述进气管内原料气的运动方向不垂直。

进一步地，所述气体分布装置与所述进气管之间，或者所述进气管内设置有第一气体过滤装置，

其中，所述第一气体过滤装置是金属纱网。

进一步地，所述出气管内部设置有第二气体过滤装置，

其中，所述第二气体过滤装置是金属纱网。

进一步地，所述筒体外侧设置有套，所述套与所述筒体的外表面之间形成允许流体流动的中空空腔，且所述套设置有至少两个连接管口。

其中，所述连接管口设置在不同的高度，且沿筒体轴线轴向对称。

与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：

(1)本发明在进气管上方邻近位置设置气体分布装置，通过该气体分布装置中的通孔使得由进气管输入的原料气进入筒体内部，由于所述通孔的气体出口方向不相同，可使气体在从通孔输出时向各个方向发散，有效地改善了沿着直径方向分布不均的情况，从而在有限的空间内提高了填装在筒体内部的吸附剂的利用效率；

(2)本发明的变压吸附塔由于在原料气入口端和净化气出口端都设置有气体过滤装置，能够有效地去除气体中所混入的非预期杂质，使得处理效果更为理想；

(3)本发明的变压吸附塔采用套装式设计，套与筒体之间形成允许流体流动的中空空腔，根据工艺需要可以充入热量交换流体，从而促进低温吸附或高温解吸过程的实现，提高吸附剂的处理能力。

附图说明

图1为本发明实施例一的变压吸附塔的剖面示意图；

图2为本发明实施例二的变压吸附塔的剖面示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细介绍，但不作为对本发明的限定。

实施例一：

如图1所示，一种吸附塔包括：圆柱形的筒体1、上封头2和下封头3、出气管4、进气管5、气体分布装置6、端盖7，其中：

上封头2和下封头3分别设置在放置吸附剂的筒体1的两端，出气管4为管状结构，固定设置在上封头2上，端盖7固定设置在下封头3的下侧，且端盖7上设置有进气管5，由此，出气管4、上封头2、筒体1、下封头3、端盖7及进气管5共同形成了内部空腔，只该空腔仅通过出气管4和进气管5与外部连通；