[发明专利]常温状态下吸附解吸一体式反应装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于气体或液体反应的一体化反应装置，特别是涉及一种常温状态下吸附解吸一体式反应装置。

背景技术

众所周知，目前的吸附床反应器构造是由反应器壳体、固体吸附剂药品、加热器、进出口接口等结构组成，通常为管式或釜式结构。将吸附剂药品装填在反应器内中，通过将需要被吸附的气、液吸附质引入反应器内，流经固体吸附剂后完成吸附反应，实现吸附质的去除或分离；而吸附剂吸附饱和后，又通常可通过加热、低压等方式的解吸过程，将吸附质浓缩排出，实现吸附反应物的浓缩收集以及吸附剂的再生和重复使用；由于吸附反应通常条件下为放热过程，释放出一定的反应热，需要将热量及时导走，否则将阻碍吸附反应的进一步进行，目前一般反应器是采用冷源、换热器等方式带走反应热；而解吸反应通常条件下为吸热反应，需要外界提供一定热量，否则也将影响解吸反应的进行，目前一般反应器是采用加热器等方式提供解吸所需热量。冷源、换热器、加热器的使用，造成了反应器及系统能耗、费用、重量、复杂程度的增加。为保证反应的连续进行，多个反应器的吸附、解吸过程错开进行，而每个反应器交替进行吸附、解吸过程。多个反应器分开设置造成壳体结构等重量的增加。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种将吸附反应器和解吸反应器集成为一体，可节约大量能源，有效提高反应器的吸附速度和解吸速度的常温状态下吸附解吸一体式反应装置。

本发明的常温状态下吸附解吸一体式反应装置，包括壳体，壳体内并列设有多个反应床，所述反应床包括一个以上的左右通道反应床和一个以上的前后通道反应床，全部左右通道反应床的流体进口位于壳体左右方向的一端，全部左右通道反应床的流体出口位于壳体左右方向的另一端，全部前后通道反应床的流体进口位于壳体前后方向的一端，全部前后通道反应床的流体出口位于壳体前后方向的另一端，每个前后通道反应床与至少一个左右通道反应床相邻，相邻的前后通道反应床与左右通道反应床之间设有隔板，隔板上设有多个导热元件，每个导热元件的一端位于左右通道反应床内，每个导热元件的另一端位于前后通道反应床内，导热元件可在相邻的前后通道反应床与左右通道反应床之间传递热能。

进一步的，所述隔板采用金属材料或除金属之外的高导热材料制成，所述前后通道反应床内和所述左右通道反应床内充满吸附剂，前后通道反应床的二端和左右通道反应床的二端分别设有用于拦住吸附剂的过滤网。

进一步的，所述导热元件为帕尔贴效应制冷片，相邻的所述前后通道反应床内的吸附剂与所述左右通道反应床内的吸附剂通过多个密封穿过隔板的帕尔贴效应制冷片导热，每个帕尔贴效应制冷片位于前后通道反应床内的部分和左右通道反应床内的部分分别埋设在吸附剂内。

进一步的，所述导热元件为换热翅片，相邻的所述前后通道反应床内的吸附剂与所述左右通道反应床内的吸附剂通过多个密封穿过隔板的换热翅片导热，每个换热翅片位于前后通道反应床内的部分和左右通道反应床内的部分分别埋设在吸附剂内。

进一步的，所述导热元件为热管，相邻的所述前后通道反应床内的吸附剂与所述左右通道反应床内的吸附剂通过多个密封穿过隔板的热管导热，每个热管位于前后通道反应床内的部分和左右通道反应床内的部分分别埋设在吸附剂内。

进一步的，所述导热元件为泡沫金属材料制成的导热柱，所述前后通道反应床内和所述左右通道反应床内分别设有多个导热柱，多个导热柱分别与所述隔板相贴连，每个导热柱位于前后通道反应床内的部分和左右通道反应床内的部分分别埋设在吸附剂内。

进一步的，所述左右通道反应床的流体进口处设有左右通道流体进口导流罩，所述左右通道反应床的流体出口处设有左右通道流体出口导流罩，所述前后通道反应床的流体进口处设有前后通道流体进口导流罩，所述前后通道反应床的流体出口处设有前后通道流体出口导流罩。

进一步的，所述左右通道流体进口导流罩、所述左右通道流体出口导流罩、所述前后通道流体进口导流罩和所述前后通道流体出口导流罩分别采用螺钉安装固定在所述壳体上。

进一步的，所述左右通道反应床和所述前后通道反应床的数量相等，左右通道反应床和前后通道反应床的数量同为2个或3个或4个或5个或6个或更多个，左右通道反应床和前后通道反应床分别沿水平方向设置，左右通道反应床和前后通道反应床自上而下按照一个左右通道反应床、一个前后通道反应床、再一个左右通道反应床、再一个前后通道反应床交替排列设置。