[实用新型]立式模块化分子筛吸附器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种立式模块化分子筛吸附器，主要用于空分系统中。

背景技术

在应用于石化、天然气等领域的空分系统中，分子筛吸附器属于关键设备。分子筛吸附器工作时，常常一台工作，另一台再生，互为备用。在再生的过程中，容器的工作温度的变化范围达150°C以上，往复循环。在特定条件下，这种周期出现的热胀冷缩效应，会在容器内部产生交变应力，恶化了容器的受力工况，增加了设计难度。

从结构形式上区分，分子筛吸附器主要有立式、卧式、径向流式三种类型。其中立式吸附器结构简单、吸附层流场均匀、性能可靠；卧式吸附器结构工作容量大，但是受力工况恶劣、占地面积大、需要承受热胀冷缩引起的复杂交变应力、吸附层容易故障率高；径向流式吸附器结构复杂、对内件材质要求高、吸附层事故率高。

图2为立式分子筛吸附器结构示意图。在立式吸附器器内，气流在吸附层内分布对称均匀，吸附层的高度可根据需要自由选择，故吸附剂的功能可得到充分的发挥。但是，随着工艺流程对吸附器处理原料气能力要求的增加，吸附器的规格会越来越大，主要体现在吸附器的直径的加大，以增加吸附层的通流面积，但是，其直径的加大受到运输条件的限制，故其工作容量受到限制。到目前为止，立式分子筛吸附器属于制造工艺最成熟、受力性能最好，可靠性最高、占地面积最小的结构形式。

图3为卧式分子筛吸附器结构示意图，为分子筛吸附器的另一种常见形式。卧式吸附器在直径满足运输条件的前提下，可通过调整容器的长度，增加吸附床层的通流面积，从而使分子筛吸附器的工作容量等比增加。但是，卧式吸附器在工作时，其鞍式支座部分受力工况恶劣，故壳体厚度加大；由于热胀冷缩的影响，第二鞍式支座7会周期性的往返移动，容器的壳体内会产生相应的交变应力，其强度与支座移动时的阻力相当，设计时需要考虑该工况引起的疲劳破坏；受几何形状的影响，其床层高度受限制，吸附效率低；在移动的过程中，如果壳体的变形和吸附床层的变形不同步产生，还会造成床层泄漏的事故。

申请号为201010601631.0、名称为模块化紧凑吸附床的中国发明专利申请公开了一种模块化设计的吸附装置，该吸附床结构包括多个模块化吸附床单元。其存在以下几个缺点： 

1、多个模块化吸附床单元在吸附床内是相通的，并共用内置于吸附床的共用气体通道，

在实际应用中，多个模块化吸附床单元之间干扰大，模块化吸附床单元的流量不均匀，前方模块化吸附床单元的流量大，后方模块化吸附床单元的流量小，误差较大，不利于前期根据需求流量而进行的模块数量设计计算。

2、该吸附床不适合立式安装，需卧式安装，就如该专利申请图1和图2所示，工作时也存在卧式分子筛吸附器的众多缺点。

3、结构较为复杂，增加了设计和制造成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足而提供一种结构设计合理的立式模块化分子筛吸附器，该立式模块化分子筛吸附器在保留立式分子筛吸附器的结构特点上，使立式吸附结构的应用范围扩大到大型设备上去，从而可以避免卧式吸附器、径向流吸附器的复杂结构和高事故率。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是：一种立式模块化分子筛吸附器，包括立式壳体，立式壳体内形成密封空腔，其特征在于：在所述的立式壳体上安装有至少一个吸附模块，所述的吸附模块由原料气进口、产品气出口、吸附层组成，两个以上的吸附模块上下设置，各吸附模块并联工作；两个吸附模块之间由固定在立式壳体内的分腔封头分隔，分腔封头将所述的密封空腔上下分隔成互不相通的密封隔腔，每个吸附模块均与一个密封隔腔相对应；一个吸附模块的吸附层固定于一个密封隔腔中，该吸附模块的原料气进口和产品气出口固定在立式壳体上，并与该密封隔腔相通。

本实用新型所述的吸附模块的原料气进口和产品气出口固定在立式壳体的侧面。

本实用新型在所述的立式壳体的底部固定有裙座。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和效果：本实用新型对吸附结构进行模块化，并将这些吸附模块叠加安装，保留了立式分子筛吸附器的立式结构；由于吸附模块可并联工作，故其吸附能力不受限制，其吸附能力理论上与模块的数量成正比，根据其工作容量的要求选择吸附模块的数量即可，而且各吸附模块的工作温度周期性变化、受热胀冷缩效应作用时，其内应力一直与自身负荷相等，故不会产生相应的交变应力；该结构保留了立式吸附器的优点，又解决了其工作容量的限制问题，同时避免了卧式吸附层和径向流吸附层的复杂结构。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为立式分子筛吸附器结构示意图。