[实用新型]活性炭吸附器

说明书

本实用新型公开了一种活性炭吸附器，包括：吸附器主体，具有吸附剂入口、气体入口和气体出口，下端为下封头，吸附器主体的外壁设有传热结构；承插式套管组件，包括：主管，主管包括内主管和外主管；支管，包括内支管和外支管，内支管与内主管垂直连通，外支管与外主管垂直连通；长平直管，包括长平直管内套管和长平直管外套管，长平直管内套管与内支管采用承插结构垂直连通，长平直管外套管与外支管垂直连通；换热套管，包括换热内套管和换热外套管，换热内套管与长平直管内套管采用承插结构垂直连通，换热管外套管的另一端与长平直管外套管垂直连通，换热外套管穿过下封头插入吸附器主体内部；裙座，裙座与吸附器主体相连。

技术领域

本实用新型属于吸附器领域，具体而言，本实用新型涉及活性炭吸附器。

背景技术

活性炭吸附器是多晶硅干法回收工艺中对还原尾气中的氢气进行提纯的关键设备，是实现“改良西门子法”闭环控制的主要设备之一。顾名思义，该设备内主要进行的是物理吸附过程，是对除氢气外的其他杂质气体进行吸附，进而实现对吸附后高纯度氢气的循环利用。

目前，活性炭吸附主流工艺是在变温变压的条件下实现的，通过压力和温度的控制和调节，以提高吸附效率，缩短吸附剂再生时间。相对于压力控制，因吸附剂传热的特殊性和设备结构的复杂性，导致对吸附剂温度的灵活调节和吸附剂温度的均匀性控制很难实现。

为了解决吸附器内温度控制的相关问题，现有工艺一般在活性炭吸附器的内部和外部设置控温组件，内部设置的换热组件主要包括换热管组和各种内盘管，外部设置的控温组件主要包括夹套和外环管。例如现有的一种外部设置夹套内部设置换热管组的吸附塔，其换热管组呈阶梯状、串联连接；一种内部设置中空内筒和内盘管，外部设置外盘管加热的多层吸附塔；一种外壁设置外半管环管，内部采用套管结构直列管，且吸附柱内套管与内套管环管采用法兰连接的吸附柱等。

现有活性炭吸附器中的换热组件虽然在一定程度上对吸附剂的温度控制和吸附器换热效率的提高有积极作用，但还是有一些问题值得商榷。

对于串联的阶梯状换热管组件，其换热效率有待进一步提高；对于制造时盘管减薄及焊接的问题，容易使换热组件在运行时泄漏，导致吸附剂失效，甚至使得吸附塔报废；对于内套管与内套管环管法兰连接的吸附器，法兰紧固困难且法兰密封处泄漏时不易察觉、维修困难，而且内套管环管的设计结构复杂，要求裙座下部有足够大的安装空间。

综上所述，对于活性炭吸附器，从换热效率和设备安全稳定长期运行两个方面综合考虑，其设计还有待于进一步改进和优化。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种活性炭吸附器。该吸附器的换热套管采用并联方式排列，传热效率高，长平直管内套管与内支管和换热内套管之间均采用承插结构连接，不仅可以减少连接焊缝数量，有效降低热源介质泄漏的风险，而且还可以有效吸收热变形，减小各管的热应力。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种活性炭吸附器，根据本实用新型的实施例，该吸附器包括：

吸附器主体，所述吸附器主体具有吸附剂入口、气体入口和气体出口，所述吸附器主体的下端为下封头，所述吸附器主体的外壁设有传热结构；

承插式套管组件，所述承插式套管组件包括：

主管，所述主管包括内主管和外主管，所述内主管与所述外主管为内外套管式双层结构，且适于通过所述内/外主管往所述承插式套管组件输送换热介质，并通过所述外/内主管排出换热后介质；

支管，所述支管包括内支管和外支管，所述内支管与所述外支管为内外套管式双层结构，所述内支管与所述内主管垂直连通，所述外支管与所述外主管垂直连通；