[发明专利]一种变温吸附气体净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及变温吸附领域，尤其是一种变温吸附气体净化装置。

背景技术

目前，在工业生产中，主要采用变温吸附工艺对气体进行分离、纯化。变温吸附是利用吸附剂的平衡吸附量随温度升高而降低的特性，通过常温吸附、升温脱附的方式对气体进行分离，其通常包括三个步骤：吸附、加热再生和冷吹。通过三个步骤之间循环运转，从而实现连续净化气体的目的。其中，吸附剂的加热再生、冷却对吸附过程的连续稳定运行和整个装置的运行费用有着重要影响。

由于吸附器内装填有大量吸附剂，其热容较大，加热再生和冷却过程的温度升降速度比较缓慢，需要通过加热后的再生气进入吸附器内使吸附剂再生，再生过程完成后，还需要一部分再生气冷吹吸附器使之降温，以备下一次吸附操作。其所需再生气主要通过外界输入，再生气消耗量较大，装置操作费用高。因此，如何降低再生气的需要量，降低操作成本，成为研究的热点。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对现有的变温吸附分离装置，所需再生气需要通过外界输入，再生气消耗量较大，装置操作费用高的问题，提供一种变温吸附气体净化装置，其所需再生气的量少，能耗低，操作灵活，能够有效节约能源，降低生产成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种变温吸附气体净化装置，包括进料口、至少三个吸附器、冷却器、加热器、出料口，所述进料口、吸附器、出料口通过管道相连，所述冷却器、加热器、吸附器通过管道相连，所述吸附塔之间通过管道相连，所述管道上设置有阀门。

所述变温吸附气体净化装置设置有再生气输入装置，所述再生气输入装置通过管道与吸附器相连。

所述变温吸附气体净化装置设置有放空装置，所述放空装置通过管道与吸附器相连。

所述阀门为截止阀门或程控阀门或调节阀门。

所述吸附器为至少三个。

所述冷却器为至少一个。

所述加热器为至少一个。

所述吸附器内填充有分子筛、活性炭、硅胶、氧化铝中的一种或几种。

所述变温吸附气体净化装置使用的再生气为氦气、氢气、氮气、氩气、甲烷、乙烯、乙烷、一氧化碳、二氧化碳中的一种或几种。

本发明提供的变温吸附气体净化装置，通过非深冷工艺实现混合气体的吸附净化，同时可以使吸附器快速再生。本发明将再生气复合串级冷吹、加热再生吸附剂，从而实现再生气的循环利用，同时由于采用复合串级冷吹、加热，可以有效减少能源消耗，降低生产成本。本发明还设置有再生气输入装置，可以对装置内的再生气进行更换。同时，为了保证安全，本发明还设置有放空装置，放空装置通过管道与吸附器相连。本发明中的再生气为氦气、氢气、氮气、氩气、甲烷、乙烯、乙烷、一氧化碳、二氧化碳中的一种或几种，也可以采用变温吸附气体净化装置产生的净化气作为再生气。本发明可以根据实际生产需要，设定吸附器、冷却器、加热器的数量，同时切换灵活、操作方便。本发明中的阀门可以为截止阀门、程控阀门或调节阀门，可以根据实际生产需要，采用手动或自动控制。针对不同的原料气，本发明中吸附器内的吸附剂可以为分子筛、活性炭、硅胶、氧化铝中的一种或几种。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明的吸附器内可以根据气体净化要求，填充不同种类的吸附剂，能够满足不同气体净化的要求；

2、本发明的再生气可以采用氦气、氢气等，也可以采用变温吸附气体净化装置产生的净化气，同时，由于各部分之间通过管道形成了循环回路，再生气可以循环利用，因此，能够有效减少再生气的用量，降低生产成本；

3、本发明中可以设置多个冷却器和/或加热器，可以将冷却或加热后的再生气通过一个吸附器后，再经其他冷却器冷却或加热器加热后进入其他吸附器，从而有效降低能源消耗，节约能源；

4、本发明可以根据实际生产需要，设定吸附器、冷却器、加热器的数量，操作灵活方便，有利于降低设备成本；

5、本发明设置有再生气输入装置，可以对装置内的再生气进行更换；

6、本发明设置有放空装置，可以保证系统的安全；

7、本发明的阀门可以为截止阀门、程控阀门或调节阀门，从而实现手动或自动控制。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为实施例1的装置示意图。

图2为实施例2的装置示意图。