[发明专利]一种低温吸附装置

说明书

技术领域

 本发明属于化工分离领域，是一种化工吸附装置，具体涉及一种低温吸附装置。

背景技术

吸附是一种传质过程，广泛用于化工分离过程。吸附一般是指固相物质表面吸住周围液相或气相中的分子或离子的现象。目前，常用的吸附装置有固定床、移动床和流动床。由于吸附过程往往是放热反应，低温条件有利于吸附过程的进行，如能将吸附装置中的热量快速导出并使之维持在一个相对恒定的低温条件，则能有效提高吸附装置的吸附速率和吸附剂的饱和吸附容量。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明特别涉及了一种低温吸附装置，包括吸附容器、多层多孔筛板及降温单元；所述吸附容器顶端设有再生吸附剂入口及流体出口，底端设有饱和吸附剂出口及流体进口；所述多孔筛板位于吸附容器内部，从上至下依次安装；所述多孔筛板包括上筛板、下筛板及冷媒蒸发器，所述冷媒蒸发器位于上筛板和下筛板之间；所述降温单元位于吸附容器外部，所述冷媒蒸发器与降温单元连接。

进一步的，所述降温单元包括低压回气管、高压排气管、毛细管及压缩机；所述压缩机、高压排气管、毛细管、冷媒蒸发器及低压回气管形成闭环循环。

进一步的，所述流体进口和流体出口对角布置；所述再生吸附剂入口和饱和吸附剂出口为对角布置。

进一步的，所述相邻两层多孔筛板的间距为0.4-0.5m。

进一步的，所述上筛板及下筛板上分别设置多个过流管，所述上筛板的过流管直径为18-20mm，下筛板的过流管直径为23-25mm；所述上、下筛板上的过流管竖向交错；所述过流管的开口处连接过滤头。

进一步的，所述每层多孔筛板上设有一个吸附剂下降管，相邻两层多孔筛板上的吸附剂下降管竖向交错。

进一步的，所述吸附容器内设置多个温度传感器，位于最上层多孔筛板的上端，由压缩机联动控制。

进一步的，所述冷媒蒸发器中冷媒介质为2氟-1氯甲烷、1氟-3氯甲烷或3氟-2氯乙烷。

进一步的，所述高压排气管上安装有冷凝器，所述冷凝器进口通过流体换热管与流体出口连接。

进一步的，所述吸附容器的外壁上设置厚度为50mm的聚氨酯保温层。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明所述的低温吸附装置的优点在于其内部装配的具有降温功能的多孔筛板17，该部件可使整个吸附装置操作温度维持在一个相对恒定的低温水平，因此该发明特别适用于低浓度组分溶液中特定物质的提纯和低浓度挥发性有机气体的净化。常规吸附装置随着吸附过程的进行，由于吸附放热作用，装置内温度会不断上升，导致吸附速率降低和吸附平衡点下移。该装置可有效克服常规吸附装置不断升温的缺点，提高吸附装置的整体运行效率。实验表明，利用此低温吸附装置对盐场外排苦卤水应用吸附法提取元素锂，吸附剂对锂的动态吸附容量可以稳定在18.0±1.0mg/g，较常规吸附装置提高30-50%。

附图说明

图1为本发明一种低温吸附装置的结构示意图；

图2为本发明低温吸附装置内多孔筛板17的结构示意图；

图3为本发明低温吸附装置内多孔筛板17的上筛板5和下筛板6的过流管18和不锈钢滤头7的布置方式图；

图4本发明低温吸附装置多孔筛板17与装置内壁21的连接方式示意图；

图5为本发明一种低温吸附装置的外观俯视图。

其中：1—流体进口；2—流体出口；3—再生吸附剂入口；4—饱和吸附剂出口； 5—上筛板；6—下筛板； 7—不锈钢过滤头；8，8-a，8-b—温度传感器；9—吸附剂下降管；10—低压回气管；11—高压排气管；12—冷凝器；13—毛细管；14，14-a，14-b—冷媒蒸发器；15—降温单元；16—吸附容器；17—多孔筛板；18—过流管，19—压缩机，20—聚氨酯保温层，21—装置内壁，22—筛板吊架；23—铜管支架；24—筛板支架；25—法兰板；26—流体换热管。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

本发明公开了化工分离技术领域中一种低温吸附装置及其多孔筛板的结构形式。所述低温吸附装置包括吸附容器16、多孔筛板17及降温单元15。