[实用新型]变压吸附气体分离装置

说明书

本实用新型涉及一种用固定吸附剂变压吸附分离混合气体的设备。

用固定吸附剂床层进行变压吸附分离混合气体最常用的设备结构是采用两组并联方式排列的装有能在不同压强下对不同气体具有不同吸附力的分子筛的填料塔，再用进气管路、排气管路、出气管路和上下均压管路联结而成。在一只填料塔处于吸附产气时，另一只填料塔处于解吸工作，然后进行上下均压，均压后转换成由另一只填料塔进行解吸工作，而在先一只填料塔进行解吸再生，如此交替循环，连续分离生成产品气体。

上述传统类型的气体分离装置由于上、下均压过程中，加大了吸附剂的瞬间吸附量，致使产品气的纯度不高，只能低于一定的上限值，所以适用于制取普通纯度产品气的应用领域，即产品气含量低于99.9％，且能耗高，吸附剂利用率低。

本实用新型的目的提供一种在上述常用气体吸附分离装置的基础上简单增加两路或多路阶梯均压管路，便可直接制取高纯度并可达ppm级的产品气，且能耗低，产品气回收率高，吸附剂利用率高的变压吸附气体分离装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：由至少两只填料塔、进气管路、出气管路、排气管路、上均压管路、下均压管路构成，填料塔内填装有能吸附混合气体中某一组分气体的吸附剂，两只填料塔通过上述管路的连接呈并联形式排列，两只以上的填料塔则是分成并联两列，每列填料塔通过串联管路而串联，进气管路的一端分别连通两只或两列填料塔的混合气进气口并分别设置控制阀门，进气管路的另一端连通外围设备，排气管路一端分别连通两只或两列填料塔的混合气进气口并分别设置控制阀门，排气管路的另一端连通外围设备，出气管路一端分别连通两只或两列填料塔产品气出气口并分别设置控制阀门，出气管路的另一端连通外围设备，上均压管路连通两只或两列填料塔的产品气出气口，下均压管路连通两只或两列填料塔混合气进气口，并分别在上、下均压管路上设有控制阀门，在两只或两列填料塔之间还设有两路或多路阶梯均压管路，每路阶梯均压管路一端连通取气口，另一端连通另一只或另一列填料塔的混合气体进气口，取气口的位置处于吸附剂的中部吸附层段，所谓中部吸附层段是指一塔或一列塔的吸附剂在排除上部吸附层段与下部吸附层段后所剩余的中间层段，如以一塔或一列塔填装吸附剂的总长度为一个计算单位，上部吸附层段即距离顶层吸附层面为所述总长度的0％～25％吸附层段，下部吸附层段即距离底层吸附层面所述总长度的0％～25％吸附层段。

本实用新型可以是具有并列的两塔结构，取气口位置处于中心层吸附层面，中心层吸附层面即中部吸附层段的长度中点所处的吸附层面。

本实用新型还可以是具有四塔结构，分成并联两列，每列两只填料塔串联，取气口位置处于串联管路通道上的任意位置处。

本实用新型是这样工作的：导通一只或一列填料塔的进气管与出气管，压缩混合气体流经填料塔中的吸咐剂，在相对较高的吸附压力下吸附混合气体中的某一组分，即进行吸附过程，同时另一只或一列填料塔的排气管导通，压力降低到解吸压力，进行解吸再生过程。在吸附与解吸过程即将结束时，导通正处于吸附工作一只或一列填料塔的阶梯均压管路进行阶梯均压，阶梯均压完成后，关闭相应阀门，导通上、下均压管路上控制阀门，再进行上、下均压，之后在先一只或一列填料塔进解吸再生过程，再后一只或一列填料塔进行吸附过程，如此循环往复，连续不断生成产品气。