[实用新型]利用气体分子量差异混合气体的装置

说明书

本实用新型涉及气体混合装置技术领域，具体涉及一种利用气体分子量差异混合气体的装置。本实用新型包括初步混合腔，在初步混合腔的侧壁设置有至少两个高度不同的第一进气孔，在初步混合腔上设置有第一出气孔；在相邻两第一进气孔中，高位置的第一进气孔通入气体分子量大会下沉的气体，低位置的第一进气孔通入气体分子量小会上浮的气体，这样能使气体分子量大的气体下沉，气体分子量小的气体上浮，进而进行在初步混合腔内实现初步混合。本实用新型利用气体分子量的差异混合气体，与现有技术方案中增大混合腔体积，延长气体停留时间等方式相比，具有结构简单，混合效率高，混合原理新颖的特点。

技术领域

本实用新型涉及气体混合装置技术领域，具体涉及一种利用气体分子量差异混合气体的装置。

背景技术

面对全球气候变暖趋势，逐步减少工业排放的温室气体二氧化碳显得越来越重要。把温室气体CO₂回收并与H₂生产出化工原料甲醇，既能达到减排温室的效果，又实现了变废为宝的目的，该工艺技术非常符合国家关于碳中和碳减排的政策。

含量大于98％CO₂气体和含量大于70％的富H₂气体混合合成甲醇工艺首先要对合成甲醇的含量大于98％CO₂气体和含量大于70％的富H₂气体进行充分混合和精确的比例调节，在此过程需要用到气体混合装置。

在现有技术中存在很多气体混合装置，但是这些气体混合装置还具有可提升改进的地方。例如在专利公开号为CN1712561A的实用新型专利申请文件中公开了一种气体混合装置，该气体混合装置包括第一混合腔和第二气体混合腔，第一气体混合腔可以为U型腔或者方形腔，第二气体混合腔为螺旋状腔体，通过第一气体混合腔使多种气体在较大腔体内适当的时间内混合均匀，再通过第二气体混合腔的细长曲状腔体，增加气体流程，增加气体的碰撞机会，进而使得多种气体混合更均匀。该气体混合装置能够达到使气体混合均匀的目的，但是其结构复杂，上述的第一气体混合腔和第二气体混合腔分开设置，并未设置成一体结构，之间需采用管道、密封圈等方式密闭连接。该气体混合装置要求第一气体混合腔的腔体较大，且要求气体在第一气体混合内停留适当时间，以使得气体混合均匀，这样会增加气体混合装置的体积，也会降低气体混合的效率。该气体混合装置无法精准的调节气体混合比例，该气体混合装置中在混合完成后未设置有气体检测分析设备且未设置控制系统等装置，当气体混合完成无法对气体含量及比例进行检测，无法对前面的阀门形成反馈、进行自动控制、实现实时调节。

再例如专利公开号为CN211246127U的实用新型专利申请文件中也公开了一种气体混合装置，该气体混合装置与上述的实用新型专利相比，其未设置第一混合腔，不同的气体直接经过阀门接口进入混合器当中，混合器内设置有螺旋条与上述实用新型中的螺旋状第二气体混合腔作用类似。该专利未设置第一混合腔，其气体混合的均匀程度在一定程度上来说并不均匀，其并不适用于在制备甲醇的过程中来混合二氧化碳和氢气，会存在气体混合不均，甲醇合成压缩机运行不稳定的情况。该专利还存在和上述实用新型专利相同的问题，该专利在气体混合完成从混合器流出后，混合器后端未设置气体检测分析设备且未设置控制系统等装置，当气体混合完成无法对气体含量及比例进行检测，无法对前面的第一阀门、第二阀门形成反馈，进行自动控制、实现实时调节。该专利同样也存在结构较为复杂，零部件分散，不够一体化的问题。

综上所述，现有的气体混合装置存在如下问题：

1、混合不均匀，容易导致甲醇合成压缩机运行不稳定；

2、现有的气体混合装置都未考虑到气体分子量对气体混合的影响；

3、现有的气体混合装置存在无法精准调节混合比例，无法根据出气分析对进气阀门进行实时调节，导致甲醇合成转换率低的问题；

4、现有的气体混合装置结构较为复杂。

实用新型内容