[发明专利]一种模块化吸附装置及其使用方法

说明书

本发明提供了一种模块化吸附装置及其使用方法，所述吸附装置主要包括罐体模块单元和控制单元，所述罐体模块单元包括汇流管和至少两个并列设置的罐体组，所述汇流管有两条，分别与罐体组两端相连；所述控制单元设置于罐体模块单元的侧面并与其连接。本发明先将吸附装置各组成部分标准化、模块化，再有机组合形成模块化的吸附装置，从而将气体吸附‑解吸的全过程整合到一个装置中，尤其是罐体模块化形成的罐体模块单元，罐体的数量和大小可以依据待吸附的气体量进行自由组装，实现多模块的灵活组合；整个吸附装置结构紧凑，体积、重量小，安装简便，标准化程度高，有效替代传统吸附装置的多容器结构模式。

技术领域

本发明属于气体吸附与分离技术领域，涉及一种模块化吸附装置及其使用方法。

背景技术

在工业生产过程中，气体的吸附与分离是最常用的操作之一，吸附分离是利用吸附剂只对特定气体吸附和解析能力上的差异进行分离的，目前常用的吸附分离方法包括变压吸附和变温吸附。其中，变压吸附作为一种重要的、具有广泛应用的气体分离方法，是低温深冷空气分离工艺的重要补充。

变压吸附法采用碳分子筛基于动力学分离机理从空气中制氮，或采用沸石基于平衡吸附机理从空气中制氧，其所用的吸附装置通常包括缓冲罐、压缩机以及吸附塔等，且通常采用双塔或多塔进行制备。CN 102091499 A公开了一种变温吸附的氧氮联合分离的方法与装置，所述装置包括至少两个装填吸附剂的吸附塔，加热与冷却吸附塔内吸附剂的加热与换热装置，氧气和氮气产品气缓冲罐以及各装置间的连接管线等。CN 204735090 U公开了一种变温变压吸附回收装置，所述装置包括变频风泵、两组以上的变温变压吸附装置、真空泵和冷箱换热器，其中，每组变温变压吸附装置包括吸附罐、进气阀、解析阀、排气阀、回压阀，吸附罐包括吸附罐体、放置在吸附罐体内腔中的吸附剂和使吸附剂再生的加热解析装置。以上所用的装置一般体积大，重量重，扩展性差，标准化程度低，安装不方便，制造周期长，极大地限制了变压吸附制氧/制氮的应用。

综上所述，目前急需寻求一种可替代传统变压变温吸附装置的结构模式，使整个装置更加紧凑，能够实现模块化组合。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种模块化吸附装置及其使用方法。本发明将吸附装置所用的罐体标准化、模块化，通过改变罐体组的数量和大小，使整个罐体模块单元可以依据吸附装置的需要进行自由组装，整个罐体模块单元的大小可以自由扩展，实现标准化设计和生产。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种模块化吸附装置，所述吸附装置主要包括罐体模块单元和控制单元，所述罐体模块单元包括汇流管和至少两个并列设置的罐体组，所述汇流管有两条，分别与罐体组两端相连；所述控制单元设置于罐体模块单元的侧面并与其连接。

本发明中，所述模块化吸附装置的主体为罐体模块单元，罐体模块单元主要由标准化的罐体组构成，罐体组的数量和大小可以根据吸附装置的需要来选用并组合，实现多模块的灵活组合，再通过控制单元来控制气体吸附过程的进行，将气体吸附过程整合到一个装置中，使整个装置更加紧凑，体积小，标准化程度高。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

作为本发明优选的技术方案，所述罐体模块单元分为第一罐体模块单元和第二罐体模块单元两部分。

本发明中，罐体模块单元包括多个罐体组，吸附装置开始运行后，一部分罐体用于气体的吸附过程，待该部分罐体中的吸附剂饱和后，转而进行解吸过程，由另一部分罐体进行气体吸附，如此循环进行。其中，罐体模块单元前的“第一”和“第二”，并不是对罐体模块单元的限制，只是方便对处于不同运行过程的罐体模块进行区分。

优选地，所述罐体组包括罐体和盖体，所述盖体设置在罐体的两端并与其连接。