CN102196854B - 大型径向吸附器的构造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种组装至少一个径向吸附器的方法，所述吸附器包括至少两个同心穿孔格栅、上基部、下基部和具有与所述格栅相同的轴线的圆筒形外壳，其特征在于，所述穿孔格栅水平地被同心组装。

Description

大型径向吸附器的构造方法
本发明涉及一种允许水平组装径向吸附器的组件和水平组装所述吸附器的方法。
吸附被广泛用于净化或分离气体。常见工艺为n链烷烃和异链烷烃的分离、二甲苯、乙醇的分离、从大气生产氮或氧、燃烧气体、高炉气体的C02、排放等。在净化侧上，存在干燥器、氢或氦的净化、富甲烷气体的净化、多种流体中微量杂质的吸附(捕集汞、NOx、硫化物等)。
利用吸附的方法具有几种类型，取决于吸附剂是否可原地再生。如果不是，则适用措辞“具有负荷损失的吸附”(当产品的杂质饱和时要进行更新)，否则将适用措辞“吸附循环”。
吸附循环首先在再生吸附剂的方式上不同。
如果再生主要通过升高温度来完成，则其为TSA(变温吸附)法。然而，如果通过降低压力来执行再生，则其为PSA(变压吸附)法；措辞“PSA法”应当理解为意味着实际PSA方法——也就是说，具有在显著高于大气压的压力下执行的吸附阶段和在略高于大气压的压力下执行的再生阶段的方法，在大气压左右的压力下执行吸附阶段并在真空中执行再生的VSA(真空变压吸附)法，在数巴压力下执行吸附阶段并在真空中执行再生的VPSA和类似(MPSA、MSA等)方法。该类别还包括通过使用吹扫气体(或洗提气体)进行净化而再生的系统，该气体可不属于该方法本身。在该情况下，杂质的分压事实上被降低，这使得它们能够被脱附。
吸附剂用于下文将被称为吸附器的反应器中。这些吸附器也属于不同类型，取决于它们的几何形状。
最简单的吸附器具有带竖直轴线的圆筒形形式。当要净化的流速变得显著时，可使用带水平轴线的圆筒形吸附器。
在超过一定流速的情况下和/或如果希望小的负荷损失和/或如果气体的速度可能大于至少该循环的特定步骤中的磨耗速度(使球体运动的速度)，则使用径向吸附器是有利的。
例如，当要净化的流速达到数万实际立方米(也就是说，在操作状态下计算)时，使用径向吸附器实际上是公知的，如文献US-A-4-541-851或文献EP 1 638 669中教导的那样。
径向吸附器使得事实上可以通过由于它们的几何形状而允许对所述流体的循环速度进行选择的宽自由度来可靠地执行大量流体的净化或分离，特别是使它们与所用的吸附剂颗粒的机械特性兼容，同时确保贯穿吸附剂主体的良好气态分配。该灵活性源于气体通道截面取决于格栅的直径和高度而不像标准吸附器一样仅取决于直径的事实。因此它们在氧VSA的情况下特别是用于在低温分馏空气之前干燥空气和使空气脱碳，并且特别适合于必须在低压力或平均压力(一般低于10bar abs，在大气压力下或在真空中再生)处理很高流率(数十万Nm3/h)的CO2VSA或PSA单元。
现将以空气的干燥和脱碳为例来说明采用这种吸附器的TSA循环以便举例说明其操作。公知大气含有必须在所述空气被引导到空气分离单元的冷箱的热交换器中之前被消除的化合物，特别是例如二氧化碳(CO2)、蒸汽(H2O)、氮氧化物和/或烃等化合物。
在实践中，在未对空气进行这种预处理以从其消除其CO2和水杂质的情况下，这些杂质在空气冷却至通常低于或等于-150℃的低温期间固化成冰，其可能导致特别是热交换器、蒸馏塔等设备中的堵塞问题。
此外，还有一个惯例是至少部分地消除空气中可能存在的烃和氮氧化物杂质以避免一个或多个蒸馏塔底部中的浓度过大，以及任何导致的设备劣化的风险。
通常，空气净化TSA法循环包括以下步骤：
a)通过在高于大气压的压力并在环境温度下吸附杂质而净化空气，
b)将吸附器减压至大气压，
c)特别是通过废气——通常为源自空气分离单元并通过一个或多个热交换器再热至通常介于100℃与250℃之间的温度的不纯氮气——在大气压下再生吸附剂，
d)特别是通过继续将从空气分离单元获得但未被再热的所述废气引导到其中而将吸附剂冷却至环境温度，
e)使用例如在生产阶段从另一吸附器获得的净化空气或可能使用要净化的空气对吸附器进行重新加压。
一般而言，空气预处理设备包含两个轮流/交替操作的吸附器，也就是说一个吸附器处于生产阶段而另一个处于再生阶段。
生产阶段对应于通过吸附杂质来净化气态混合物。
再生阶段包含减压、加热、冷却和重新加压步骤。
一般在再生阶段开始或结束时增加并列安放两个吸附器的步骤，其可为短时间或长时间操作，也就是说从几秒钟到数分钟。
此类TSA方法特别是在文献US-A-3738084和FR-A-7725845中有说明。
用于这种应用的径向吸附器的操作在图1中示出。
要净化或分离的流体1进入径向吸附器10的下部，经过吸附剂主体20，并且净化过的流体在顶部2离开。在再生期间，再生流体3逆着该流动经顶部进入，脱附/解吸吸附剂主体20中含有的杂质，并且废气4离开底部。
吸附器本身10由具有竖直轴线AA和两个端板的圆筒形外壳组成。吸附剂主体通过外穿孔格栅11和也被穿孔的内格栅12——所述外穿孔格栅和内格栅在一侧上被固定在顶端板上而在另一侧上被固定在底部中的实心板13上——保持在适当位置。要净化或分离的流体1在圆筒形外壳与外格栅之间的外自由区域14内的周边处竖直循环，沿径向通过吸附剂主体20，然后在经顶部离开吸附器之前在内自由区域15内竖直循环。再生沿反方向完成。
在以上说明中，将要在吸附阶段期间被净化的气体从周边朝中心循环，这种情况下适用措辞“吸附中的向心循环”。然后离心地、也就是说从中心至外侧执行对应的再生。这是最常见的构造，但径向吸附器可通过反向循环以相同的方式使用，也就是说，例如在吸附模式下，要处理的气体将从内侧来到外侧，而在再生模式下，再生气体将从外侧循环至内侧。另一种可能的设置在于增加圆形密封盘以将吸附剂主体分为两个部分。然后可在同一径向吸附器中在例如吸附阶段中以第一吸附剂体积进行离心循环，接着在吸附剂的上部体积中进行向心循环。
在实践中，吸附剂材料可由同一种吸附剂组成，例如沸石X或含添加剂的活性氧化铝，或包含几个床层。
在多个床层中，可提及以下对：(活性氧化铝；沸石X)、(硅胶；沸石X)、(沸石X；交换沸石)等。
也可有利地使用类型(防水硅胶；标准硅胶或活性氧化铝；沸石X)或类型(硅胶或活性氧化铝；沸石X；交换沸石)等的多层。
使用多层的优点在于其它方法例如VSA O2、VSA CO2、PSA H2。
图2示出例如包含两个不同的吸附剂层的径向吸附器。
一般而言，吸附剂在穿孔格栅之间保持就位。“穿孔格栅”应当理解为意味着可渗透气体、不可渗透吸附剂颗粒并具有充分的机械特征以确保数年可靠操作的系统。这种格栅可由多个元件组成，例如带有宽开口的6mm或8mm厚的格栅，带有小于一毫米的开口的金属织物被压紧在该宽开口上。最靠近中心轴线的格栅称为“内格栅”而最靠近吸附器的外壁的格栅称为“外格栅”。取决于所用的不同吸附剂的数量，可增加中间格栅。在实践中，如果N为吸附剂层数，则必须使用N-1个中间格栅，从而提供总计N+1个格栅。
如已经说明的那样，这些格栅可渗透气体并且由于这一点而包含大量穿孔。取决于应用和温度或压力效应所产生的应力，所述格栅可特意在纵向或径向上被提供增加的弹性。文献US 4,541,851提供了根据穿孔的排列具有不同弹性的穿孔板的实例。
本发明更具体地涉及所述径向吸附器的结构。
为了简化说明，以下说明将限于这种径向吸附器的主要构件，即，在图2的实例中：3个穿孔格栅(5、6、7)、它们的底座(8)、格栅与端板之间的连接件(12)、2个端板(10和11)以及外壳(9)。该系统使得可以将形成圆筒形床层(3)和(4)的吸附剂保持在适当位置。
连接件(12)可具有不同形状和尺寸，取决于为吸附器保留的精确技术。它们例如可包含可分离的舱门，该舱门提供通向格栅之间的空间或外格栅与外壳之间的空间的通道。在其它设计中，这些只是用于通过它们的端部固定格栅的部分。它们一般被设计成避免用于顶部中的气体的优先通路。
在对构造过程的说明中未提及其它元件，例如中心环状空间中的过滤器。这并不改变现将说明且在某种程度上构成本发明的原理的原理。
在构成层次，各格栅由提供机械强度、卷绕在圆筒中并装设有金属织物的穿孔板组成，所述金属织物的开口被适当地选择成将吸附剂颗粒保持在适当位置。
这些格栅是使用锅炉制造公司中通常存在的适当设备(钻机、打包机、焊机、盘车机、移动式高架起重机、龙门式起重机等)而水平地生产的。金属织物被压紧在格栅上并通过适当的装置(杆、垫圈、螺母、钉子等)固定在格栅上。对于各格栅而言，施加金属织物的一面通常被选择成使得吸附剂在充装期间或在正常操作期间将其贴合在格栅上。
外壳也是从一般由碳钢或有时由不锈钢制成的金属板水平地制造而成。
端板也配设有它们的开口和凸缘并准备好被固定在外壳上。
接下来的步骤是拧紧然后连续组装各种格栅和外壳。系统通过底座(8)、至少一个端板(10、11)以及在适当的情况下连接件(12)而变得牢固。
拧紧和组装通常是“竖直地”完成的，也就是说各种格栅通过它们的端部之一附接在提升系统(起重机、移动式高架起重机、龙门式起重机)上使得它们的轴线是竖直的。
多个安装步骤是可能的，取决于径向吸附器的类型、其尺寸、各种设备部件的相应重量、要在组装之后执行的检查(例如焊接射线探伤)、结构编码。
竖直安装的两个主要变型包括如果需要则利用连接件12将各种穿孔格栅装配在它们的底座8或端板10或11上。“连接件”将用于表示格栅将首先被固定在其上的构件，不论它是底座8还是吸附器的端板10、11之一。
图3a示出了当内格栅7已经被固定在底座8上时中间格栅6的装配。使用通过其吊索200代表的移动式高架起重机来操纵中间格栅。
图3b示出了在利用吸附器的端板10来完成格栅的组装的情况下中间格栅6的装配。用于操纵格栅的移动式高架起重机、起重机或龙门式起重机通过吊索200象征性地表示。
可以看到，通过这种安装过程，各种格栅的同心定位比较容易。
外壳的装配通常利用相同的提升装置来完成。
图3c示出了已经装配有其顶端板10的外壳9的装配，外壳被同心地下降至被固定在它们的底座(8)上的3个格栅5、6、7。
图3d示出了一个变型，其中该组被固定在它们的底座上的穿孔格栅被降下到装配有其顶端板10的外壳内。用于将格栅和端板固定在一起的连接件12已在图3c和图3d中示出。
这样，可设想用于组装格栅、外壳和至少一个端板的多个不同的步骤。它们的共同点在于各种穿孔格栅以及通常外壳通过它们的端部之一被固定在提升装置(移动式高架起重机、起重机、龙门式起重机等)上而被竖直操纵。
吸附器且特别是最后一个端板的装配和固定的完工可通过保持格栅-外壳组件竖直或通过水平“放倒”该组件然后完成组装来完成。
一般而言，当其处于水平位置、也就是说其长轴平行于地面时完成吸附器的完工(附件的装配、喷砂、涂漆等)。
利用这些步骤制造径向吸附器原则上并不存在任何特别的问题，但需要生产车间相应地具有提升装置200或能够使用提升装置，甚至可能要具有沟渠以限制所需的高度。
在实践中，对于15米高(或15米长，取决于相对于地面的位置)的格栅，需要大约40米的移动式高架起重机(或起重机)。事实上，一旦内格栅被固定在底座8上或顶端板10或底端板11上，就需要能够使待装配的第二格栅越过该内格栅上方。这种情况同样适用于各种格栅并且可能适用于外壳。
每一米额外格栅高度由于竖直拧紧而需要将提升装置升高两米。
技术上难于以若干构件、至少两个构件制造格栅以随后焊接它们或更一般而言固定它们。在实践中，这些格栅必须将小直径的吸附剂保持在适当位置且最小的游隙将使颗粒朝内部或外部空间流动，从而引起大问题。然而，这种情况仍有可能，特别是在前面提到的吸附器被分离成几个容积的情况下(例如离心循环然后向心循环)。
由于重量问题，外壳可更容易地以彼此焊接的区段拧紧。
作为变型，由穿孔格栅和顶端板形成的系统可在其已被竖直制造之后水平放置并且外壳可被水平拧紧。
撑杆(écarteur)、定中心件、支撑件和其它此类部件可被临时或永久装配以有利于操纵。
对穿孔格栅的竖直拧紧的说明仅为与特定的径向吸附器模型对应的一个实例。总体原理在于穿孔格栅的装配运动平行于重力作用从顶部至底部发生。利用这种类型的操纵，格栅的变形很小或不会变形。
用于相对于彼此同心地拧紧格栅的车间的所需高度限制了能够处理大型吸附器的构建的车间数量。
具有足够容量的车间可能距离安装吸附器的场地较远。从车间至该场地的运输本身可能存在问题。总之与车间的距离以及缺乏竞争导致这些径向吸附器的成本过高。
也可就地进行吸附器的最终制造，各种格栅和外壳已经在车间中制造。这意味着在较长的时间段固定一个或多个额外的提升装置(起重机)并导致取决于气候条件。可以看出，这种就地最终竖直组装一般不能实现并且它会很耗成本。
因此，引起的一个问题是如何提供一种组装径向吸附器的改进的方法、一种特别是可适用于大尺寸格栅、例如超过10m的格栅的方法。
在本发明的以下说明中，根据图2的附图标记引用径向吸附器的各种元件。
本发明的一个解决方案是一种组装至少一个径向吸附器的方法，该径向吸附器包含至少两个同心的穿孔格栅、顶端板10、底端板11、组装件——其为所述吸附器的底座8或底端板11、以及具有与所述格栅相同的轴线的圆筒形外壳9，该方法的特征在于水平地同心组装所述穿孔格栅。
“水平”意味着平行于地面。
本发明的另一主题是一种组件，该组件包含由支撑件100和牢固地附接在支撑件100上的至少一个柱基(基座，socle)101组成的设备D，以及至少一个提升装置201，其特征在于：
-柱基101使得径向吸附器的组装件能被固定在所述柱基上，
-提升装置能够将处于水平位置的径向吸附器的格栅定位成靠在固定于柱基101上的组装件上，以便有利于将格栅水平焊接在底座上，并且
-当格栅被焊接在所述底座上时支撑件100能够保持水平地形成悬臂的格栅。
根据本发明的组件在图4a和图4b中示出。
优选地，固定地附接在支撑件100上的柱基101围绕其中心轴线回转。
再次优选地，所述设备D包含定位在支撑件100的任一侧上的两个柱基101。
提升装置201优选地为移动式高架起重机。
组装件为径向吸附器的底座8、底端板11或顶端板10。也可考虑使用一顶端板10作为组装件，径向吸附器的穿孔格栅将被固定在该顶端板10上。
支撑件100具有使得其可支撑被固定在其上的负载的形状和重量。支撑件本身可通过适当的装置固定在地面上。
术语“柱基”将用于定义板，可能为盘的形式，并且更一般而言组装件被固定在其上的系统。
如上所述，该组装件通常为支撑格栅的底座，或吸附器的底端板11。
应该注意，支撑件(100)和柱基(101)可为提供两个功能的同一个部件，所述两个功能是，一方面“固定”在组装件上，另一方面“保持”水平位置中的所述吸附器。
当用于高于约10m至15m的格栅时，根据本发明的组件优选地可包含：
-活动支撑件50，其能够支撑在一端由设备D支撑的径向吸附器的格栅；以及
-机械装置60，其能够被插入处于水平位置的径向吸附器的格栅的内部空间中并支撑该格栅。
当径向吸附器采用底座8作为组装件时，根据本发明的组装方法——其中使用了根据本发明的组件——优选地包含以下步骤：
a)在水平位置通过提升装置201将径向吸附器的格栅同心地定位成靠在底座8上并水平地焊接在所述底座上，以形成由设备D保持为水平地悬伸(水平地形成悬臂)的焊接的“底座-格栅”组件；以及
b1)将外壳9定位在于步骤a)中焊接的格栅周围，然后将底端板11和顶端板10焊接在外壳9上；或
b2)将顶端板10已预先被焊接在其上的外壳9定位在于步骤a)中焊接的格栅周围，然后将底端板11焊接在外壳上。
当径向吸附器采用底端板11作为组装件时，根据本发明的组装方法——其中使用了根据本发明的组件——优选地包含以下步骤：
a)在水平位置通过提升装置201将径向吸附器的格栅同心地定位靠在底端板11上并水平地焊接在所述端板上以形成由设备D保持为水平地悬伸的焊接的“底端板11-格栅”组件；以及
b1)将外壳9定位在于步骤a)中焊接的格栅周围，然后将顶端板10焊接在外壳9上；或
b2)将顶端板10已预先被焊接在其上的外壳9定位在于步骤a)中焊接的格栅周围。
当径向吸附器采用顶端板10作为组装件时，根据本发明的组装方法——其中使用了根据本发明的组件——优选地包含以下步骤：
a)在水平位置通过提升装置201将径向吸附器的格栅同心地定位成靠在顶端板10上并水平地焊接在所述端板上以形成由设备D保持为水平地悬伸的焊接的“顶端板10-格栅”组件；以及
b1)将外壳9定位在于步骤a)中焊接的格栅周围，然后将底端板11焊接在外壳9上；或
b2)将底端板11已预先被焊接在其上的外壳9定位在于步骤a)中焊接的格栅周围。
优选地，当径向吸附器采用顶端板10作为组装件时，在步骤a)与b1)或b2)之间将格栅固定在底座8上。
在这三种方法中，措辞“将外壳定位在...”应当理解为意味着将外壳拧紧在格栅周围，或将格栅插入外壳内侧。
以上三种方法可包含以下特征中的一个或多个：
-使用了设备D，该设备D包含定位在支撑件100的任一侧上的两个柱基101，并且并行地构造两个吸附器；
-在步骤a)中，从直径最小的格栅开始，将吸附器的格栅接连地、同心地拧紧并焊接在组装件上。
图4a和图4b示出了组装方法，以其中组装件为底座8的方法为例。图4a示出了通过两个移动式高架起重机201和202定位第一格栅7(内格栅)。一旦被固定在底座8上，第一格栅7就如图4b所示被保持平衡。在实践中，支撑件100具有充分重量或被牢固地固定在地面上以保持格栅处于平衡而不需要任何外部支撑或帮助。
图4b还示出了如何将第二格栅6同心地拧紧在第一格栅上。
柱基的旋转致使底座和格栅旋转，这使得可以最佳地执行焊接，也就是说，不必在格栅(或外壳)周围移动焊接设备。
可对各种格栅使用相同的方法。
支撑件必须能够保持所有悬臂式穿孔格栅。取决于吸附器的尺寸，这代表数十至数百吨。如果有必要可通过在与吸附器相对的一侧上形成杠杆效应来获得该平衡。其可为平衡重量或地面中的固定装置。
然后将格栅和底座8的组件插入端板10已被预先焊接在其上的外壳9内。为此，如图5所示，可使用移动式高架起重机200和由控制箱31控制的移动支架30两者。由于外壳是平滑的，所以支架30可水平移位而不会出现任何问题。外壳本身由转动支座32支撑。在将格栅固定在外壳上并楔紧之后，可转动该组件。这有利于最终操作。
安装步骤使得可平衡所包含的重量并限制悬臂，如图6中可见的那样。头尾相接地固定在公共支撑件40上的两个吸附器A和B并行构建，也就是说先固定例如吸附器B的内格栅，接着固定吸附器A的内格栅。系统然后自然处于平衡。以这种方式继续该过程，将接下来的两个相同的格栅固定在一侧上并且然后固定在另一侧上。依此类推。这样，悬臂总是仅由一个格栅构成。通过给定特征(重量、在地面上的表面积、固定在地面上等)的中心支撑件，然后可构造大得多的吸附器。生产原理在图6中示出。吸附器A的第三格栅被引向公共支撑件以便随后被焊接于其上而该格栅已被装配在吸附器B侧上。
已变得明显的是，当吸附器的尺寸变成大得多时这些水平拧紧系统无论如何都存在局限性。
在用于空气净化应用的径向吸附器的情况下，该局限性更具体而言在穿孔格栅的高度超过特定值、一般为10m至15m时出现，取决于所述格栅的特征(直径、穿孔率等)。在实践中，由于它们的穿孔，穿孔格栅具有小于非穿孔圆筒体的“惯性”，这引起当格栅被水平地固定在它们的支撑件上时格栅的自由端朝地面比较明显地偏离(偏转/挠度)。
图8示出了这一点并定义了下文中所使用的挠度(f)。该挠度为一方面假设在格栅的整个长度上平行于地面(也就是说，未发生任何变形)的格栅的自由端的中心与另一方面在其重量作用下发生偏离的该同一格栅的自由端的中心之间的竖直距离。
“自由端”应当理解为意味着格栅未被固定在底座8(或更一般而言组装件)上并因此未由支撑件100直接支撑的一端。
在格栅的自由端基本保持圆形的情况下，也可通过以底部母线的极限点(图8中A和A′)为基准获得相同数量级的偏离。
格栅越长，挠度(f)就越大。挠度作为第一级近似以长度的4次方变化。
措辞“自然挠度”在下文中将用于表示被固定在其组装件上的格栅在不存在任何支撑系统的情况下的挠度。
该变形消除了围绕水平轴线的对称性并且可快速阻止下一格栅的拧紧。在实践中，为了限制通过吸附器的负载损失，为吸附剂床层保留的厚度小，这意味着连续的格栅具有比较相似的直径。在几何形状上，可以看出内格栅的挠度必须小于两个格栅的半径之差。
在以下方法中，参考了图2所示的径向吸附器的元件，并且参考了图7所示的设备的元件。
本发明的一个解决方案是一种组装至少一个径向吸附器的方法，该吸附器包含至少两个同心穿孔格栅、顶端板10、底端板11、用于组装件的底座8、以及具有与所述格栅相同的轴线的圆筒形外壳9，在该方法中使用了具有活动支撑件50和机械装置60的根据本发明的设备，并且该方法包含以下步骤：
a)在水平位置中通过提升装置201将径向吸附器的直径较小的格栅定位成靠在底座8上并水平地焊接在所述底座上，以形成由设备D保持为水平地悬伸的焊接的“底座8-格栅”组件，
b)通过活动支撑件50在于步骤a)中焊接的较小直径格栅的中间长度处保持该较小直径格栅并且在非零长度L上将直径较大的格栅水平地拧紧在该内格栅周围，
c)将机械装置60至少部分地插入较小直径格栅的内部空间内以便将该较小直径格栅保持在当该较小直径格栅由活动支撑件支撑时对其有利的位置，并且去除所述活动支撑件，
d)将直径较大的格栅一直水平地拧紧到底座8上并焊接在底座8上；
e)将径向吸附器的其余格栅同心地组装在该直径较大的格栅周围；以及
f1)将外壳9定位在焊接的格栅周围，然后将底端板11和顶端板10焊接在外壳9上；或
f2)将顶端板10已预先被焊接在其上的外壳9定位在焊接的格栅周围，然后将底端板11焊接在外壳上。
优选地，在用于同心地组装其余格栅的步骤e)中，对径向吸附器的其余格栅重复步骤a)至d)，每次假设直径较小的格栅是上一次/最后被焊接在底座8上的格栅。
该方法的一个变型是一种组装至少一个径向吸附器的方法，该吸附器包含至少两个同心穿孔格栅、顶端板10、用于组装件的底端板11、以及具有与所述格栅相同的轴线的圆筒形外壳9，在该方法中使用了具有活动支撑件50和机械装置60的根据本发明的设备，并且该方法包含以下步骤：
a)在水平位置中通过提升装置201将径向吸附器的直径较小的格栅定位成靠在底端板11上并水平地焊接在所述端板上，以形成由设备D保持为水平地悬伸的焊接的“底端板11-格栅”组件，
b)通过活动支撑件50在于步骤a)中焊接的较小直径格栅的中间长度处保持该较小直径格栅并且在非零长度L上将直径较大的格栅水平地拧紧在该内格栅周围，
c)将机械装置60至少部分地插入较小直径格栅的内部空间内以便将该较小直径格栅保持在当该较小直径格栅由活动支撑件支撑时对其有利的位置，并且去除所述活动支撑件，
d)将直径较大的格栅一直水平地拧紧到底端板11上并焊接在后者上；
e)将径向吸附器的其余格栅同心地组装在该直径较大的格栅周围；以及
f1)将外壳9定位在焊接的格栅周围，然后将顶端板10焊接在外壳9上；或
f2)将顶端板10已预先被焊接在其上的外壳9定位在焊接的格栅周围。
优选地，在步骤e)中，为了同心地组装其余的格栅，对径向吸附器的其余格栅重复步骤a)至d)，每次假设直径较小的格栅是最后被焊接在底端板11上的格栅。
该方法的另一变型是一种组装至少一个径向吸附器的方法，该吸附器包含至少两个同心穿孔格栅、底端板(11)、用于组装件的顶端板(10)、以及具有与所述格栅相同的轴线的圆筒形外壳9，在该方法中使用了具有活动支撑件50和机械装置60的根据本发明的设备，并且该方法包含以下步骤：
a)在水平位置中通过提升装置201将径向吸附器的直径较小的格栅定位成靠在顶端板10上并水平地焊接在所述端板上，以形成由设备D保持为水平地悬伸的焊接的“顶端板10-格栅”组件，
b)通过活动支撑件50在于步骤a)中焊接的较小直径格栅的中间长度处保持该较小直径格栅并且在非零长度L上将直径较大的格栅水平地拧紧在该内格栅周围，
c)将机械装置60至少部分地插入较小直径格栅的内部空间内以便将该较小直径格栅保持在当该较小直径格栅由活动支撑件支撑时对其有利的位置，并且去除所述活动支撑件，
d)将直径较大的格栅一直水平地拧紧到顶端板10上并焊接在后者上；
e)将径向吸附器的其余格栅同心地组装在该直径较大的格栅周围；以及
f1)将外壳9定位在焊接的格栅周围，然后将底端板11焊接在外壳9上；或
f2)将底端板11已预先被焊接在其上的外壳9定位在焊接的格栅周围。
优选地，在步骤e)中，为了同心地组装其余的格栅，对径向吸附器的其余格栅重复步骤a)至d)，每次假设直径较小的格栅是最后被焊接在顶端板10上的格栅。
优选地，当径向吸附器采用顶端板10作为组装件时，在步骤e)与f1)或f2)之间将格栅固定在底座8上。
该方法可用于水平地构建包含高度高达约12m至25m的穿孔格栅(取决于所述格栅的特征：直径、穿孔率和穿孔类型等)的径向吸附器。
格栅可被固定在其上的底座一般具有从2米至6米的直径范围。大致相同的范围适用于吸附器的端板(2米至7米)。这些尺寸通常被运输限制固定。从组装的角度来看，只要可获得适当的设备(移动式高架起重机，设备D)，就可以具有更大的直径。
上文给出的说明定义了作为本发明的主题的组装的原理。在不以任何方式改变水平组件的特征的前提下可作出变型。例如，在很长和/或很柔韧的格栅的情况下使用的活动支撑件可以不被安放在格栅的中间，而是例如被安放成更靠近被支撑的一端以便允许刚好拧紧直径较大的格栅。于是将简化机械装置60的装配(与要被支撑的格栅之间的距离更短)。
取决于情况，用于构造包含同心穿孔格栅的至少一个径向吸附器的根据本发明的方法可包括以下特征中的至少一个：
-加强件90在构造的至少一部分期间被固定在至少一个格栅上以便限制格栅的柔性，
-在格栅拧紧的全过程中，各所述格栅的挠度小于20cm，优选地小于10cm。
图7示出了组装包含高于12m并且由于因其所致的自然偏转而存在拧紧问题的至少一个吸附器的方法，以组装件为底座8的方法为例。首先，内格栅7在已被固定到底座8上之后通过活动支撑件50大致在其中间长度处被保持。由于该支撑件，在自由端的挠度f比没有支撑件的情况下将存在的挠度小很多。该挠度可减小至例如10厘米左右或更小的值，而在没有支撑件的情况下，该挠度可达到并超过一米。其次，使用活动提升装置201、201(优选移动式高架起重机)将下一格栅6拧紧在第一格栅周围直到格栅的将要被固定在公共支撑装置上的一端靠近内格栅的支撑件。当格栅处于该位置时，将“臂”60拧紧到要被拧紧的格栅的自由端(与柱基100和底座8相对)内。操纵该臂以便使其与内格栅的自由端接触。经由架子62将该臂固定地附接在其支撑件61上。如果有必要可使用平衡重63来平衡要在臂的端部施加的力以将内格栅7保持在适当位置或甚至拉直。图7示出了当臂支撑内格栅时以及当随后可去除活动支撑件50而不存在内格栅由于其自然偏转而靠在外格栅上从而阻止继续装配所述格栅的风险时的时刻。
在拧紧直径较大的格栅的情况下，可以装配支撑件以保持两个格栅的同心度。
如果有必要，对于后续的一个或多个格栅以这种方式继续该过程。
在已经生产出由格栅和底座8形成的系统的情况下，随后可根据前述步骤之一执行外壳的拧紧。
在该第一变型中，通过由支承装置(支撑件、臂)支撑格栅中的至少一个而允许水平构造。
“加强件系统”在构造期间可临时安装在一个或多个格栅上，其随后限制挠度。原则上，这是在一个或多个母线上纵向地固定到格栅的内部或外部的设备。该设备通过限制部分地由穿孔造成的柔性而硬化了格栅：其通过限制拉长和/或压缩而固定(bloque)基本圆筒形几何形状。
这种系统在图9中图解地示出。加强件90被固定在格栅7的母线上。优选地，该加强件将被安装在格栅中其上不存在金属织物的面上以便消除损坏金属织物的风险。该加强件由长度与要支撑的格栅大致相同的刚性件组成并由适当的固定系统固定地附接在格栅上。
这些加强件可在支撑件已被装配以保持格栅的同心度之后去除。它们或许可以留在原位以在吸附器操作期间增加格栅的刚性。
最后，本发明的其它主题为：
-按照根据本发明的方法构造的径向吸附器。该吸附器优选地具有2m至7m、优选地3m至6m的外壳直径和/或3m至25m、优选地5m至20m的格栅高度；
-利用根据本发明的吸附器分离或净化气体的方法。该方法可为从空气清除包括H2O、CO2、NOx、烃等的杂质中的至少一者的方法、通过吸附生产氧的方法、或从各种气体排放CO2的方法。

Claims (21)

1.一种组件，包含由支撑件（100）和牢固地附接在所述支撑件（100）上的至少一个柱基（101）组成的设备D，以及至少一个提升装置（201），其特征在于：
-所述柱基（101）使得径向吸附器的组装件能被固定在所述柱基上，
-所述提升装置能够将处于水平位置的所述径向吸附器的所述格栅定位成靠在固定于所述柱基（101）上的所述组装件上，以便有利于将所述格栅水平焊接在底座上，并且
-当所述格栅被焊接在所述底座上时所述支撑件（100）能够保持水平地形成悬臂的所述格栅。
2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，被可靠地附接在所述支撑件上的所述柱基（101）围绕中心轴线回转。
3.如权利要求1或2所述的组件，其特征在于，所述设备D包含定位在所述支撑件（100）的两侧上的两个柱基（101）。
4.如权利要求1或2所述的组件，其特征在于，所述组装件为所述径向吸附器的底座（8）、底端板（11）或顶端板（10）。
5.如权利要求1或2所述的组件，其特征在于，所述组件包含：
-活动支撑件（50），所述活动支撑件能够支撑在一端由所述设备D支撑并且高度大于10m的径向吸附器的格栅；
-以及机械装置（60），所述机械装置能够插入处于水平位置的径向吸附器的格栅的内部空间内并支撑所述格栅。
6.一种组装至少一个径向吸附器的方法，所述吸附器包含至少两个同心的穿孔格栅、顶端板（10）、底端板（11）和具有与所述格栅相同的轴线的圆柱形外壳（9），其特征在于，水平地同心组装所述穿孔格栅，所述吸附器包含底座（8）作为所述组装件，所述方法使用如权利要求1至3中任一项所述的组件，并且包含以下步骤：
a）在水平位置通过提升装置（201）将所述径向吸附器的所述格栅同心地定位成靠在底座（8）上并水平地焊接在所述底座上，以形成由所述设备D以水平地形成悬臂的方式保持的焊接的“底座-格栅”组件；以及
b1）将外壳（9）定位在于所述步骤a）中焊接的所述格栅周围，然后将所述底端板（11）和所述顶端板（10）焊接在所述外壳（9）上；或
b2）将所述顶端板（10）已预先被焊接在其上的外壳（9）定位在于所述步骤a）中焊接的所述格栅周围，然后将所述底端板（11）焊接在所述外壳上。
7.一种组装至少一个径向吸附器的方法，所述吸附器包含至少两个同心的穿孔格栅、顶端板（10）、底端板（11）和具有与所述格栅相同的轴线的圆柱形外壳（9），其特征在于，水平地同心组装所述穿孔格栅，所述吸附器包含所述底端板（11）作为所述组装件，所述方法使用如权利要求1至3中任一项所述的组件，并且包含以下步骤：
a）在水平位置通过所述提升装置（201）将所述径向吸附器的所述格栅同心地定位成靠在所述底端板（11）上并水平地焊接在所述底端板上，以形成由设备D以水平地形成悬臂的方式保持的“底端板（11）-格栅”组件；以及
b1）将外壳（9）定位在于所述步骤a）中焊接的所述格栅周围，然后将所述顶端板（10）焊接在所述外壳（9）上；或
b2）将所述顶端板（10）已预先被焊接在其上的外壳（9）定位在于所述步骤a）中焊接的所述格栅周围。
8.一种组装至少一个径向吸附器的方法，所述吸附器包含至少两个同心的穿孔格栅、顶端板（10）、底端板（11）和具有与所述格栅相同的轴线的圆柱形外壳（9），其特征在于，水平地同心组装所述穿孔格栅，所述吸附器包含所述顶端板（10）作为所述组装件，所述方法使用如权利要求1至3中任一项所述的组件，并且包含以下步骤：
a）在水平位置通过所述提升装置（201）将所述径向吸附器的所述格栅同心地定位成靠在所述顶端板（10）上并水平地焊接在所述顶端板上，以形成由所述设备D以水平地形成悬臂的方式保持的焊接的“顶端板（10）-格栅”组件；以及
b1）将外壳（9）定位在于所述步骤a）中焊接的所述格栅周围，然后将所述底端板（11）焊接在所述外壳（9）上；或
b2）将所述底端板（11）已预先被焊接在其上的外壳（9）定位在于所述步骤a）中焊接的所述格栅周围。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述步骤a）与b1）或b2）之间，将所述格栅固定在底座（8）上。
10.如权利要求8或9所述的组装方法，其特征在于，使用包含定位在所述支撑件（100）的两侧上的两个柱基（101）的设备D并且并行构造两个径向吸附器。
11.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在所述步骤a）中，将所述吸附器的格栅接连、同心地拧紧并焊接在所述组装件上，从直径最小的格栅开始。
12.一种组装至少一个径向吸附器的方法，所述吸附器包含至少两个同心穿孔格栅、顶端板（10）、底端板（11）、用于所述组装件的底座（8）、以及具有与所述格栅相同的轴线的圆筒形外壳（9），所述方法使用了如权利要求5所述的设备，并包含以下步骤：
a）在水平位置通过所述提升装置（201）将所述径向吸附器的直径较小的格栅定位成靠在所述底座（8）上并水平地焊接在所述底座上，以形成由所述设备D以水平地形成悬臂的方式保持的焊接的“底座（8）-格栅”组件，
b）通过活动支撑件（50）在于所述步骤a）中焊接的较小直径格栅的中间长度处保持该较小直径格栅，并且在非零长度L上将直径较大的格栅水平地拧紧在所述内格栅周围，
c）将机械装置（60）至少部分地插入所述较小直径格栅的内部空间内，以便将该较小直径格栅保持在当该较小直径格栅由所述活动支撑件支撑时受益的位置，并且去除所述活动支撑件，
d）将直径较大的格栅一直水平地拧紧到所述底座（8）处并焊接在所述底座上；
e）将所述径向吸附器的其余格栅同心地组装在所述直径较大的格栅周围；以及
f1）将外壳（9）定位在所述焊接的格栅周围，然后将所述底端板（11）和所述顶端板（10）焊接在所述外壳（9）上；或
f2）将所述顶端板（10）已预先被焊接在其上的外壳（9）定位在所述焊接的格栅周围，然后将所述底端板（11）焊接在所述外壳上。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述步骤e）中，为了同心地组装其余格栅，对所述径向吸附器的其余格栅重复所述步骤a）至d），每次假设直径较小的格栅为最后被焊接在所述底座（8）上的格栅。
14.一种组装至少一个径向吸附器的方法，所述吸附器包含至少两个同心穿孔格栅、顶端板（10）、用于所述组装件的底端板（11）、以及具有与所述格栅相同的轴线的圆筒形外壳（9），其中使用了如权利要求5所述的设备，该方法包含以下步骤：
a）在水平位置通过所述提升装置（201）将所述径向吸附器的直径较小的格栅定位成靠在所述底端板（11）上并水平地焊接在所述底端板上，以形成由所述设备D以水平地形成悬臂的方式保持的焊接的“底端板（11）-格栅”组件，
b）通过活动支撑件（50）在于所述步骤a）中焊接的较小直径格栅的中间长度处保持该较小直径格栅并且在非零长度L上将直径较大的格栅水平地拧紧在所述内格栅周围，
c）将机械装置（60）至少部分地插入较小直径格栅的内部空间内以便将该较小直径格栅保持在当该较小直径格栅由所述活动支撑件支撑时受益的位置，并且去除所述活动支撑件，
d）将直径较大的格栅一直水平地拧紧到所述底端板（11）处并焊接在所述底端板上；
e）将所述径向吸附器的其余格栅同心地组装在该直径较大的格栅周围；以及
f1）将外壳（9）定位在所述焊接的格栅周围，然后将所述顶端板（10）焊接在所述外壳（9）上；或
f2）将所述顶端板（10）已预先被焊接在其上的外壳（9）定位在所述焊接的格栅周围。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，在所述步骤e）中，为了同心地组装其余格栅，对所述径向吸附器的其余格栅重复所述步骤a）至d），每次假设直径较小的格栅为最后被焊接在所述底端板（11）上的格栅。
16.一种组装至少一个径向吸附器的方法，所述吸附器包含至少两个同心穿孔格栅、底端板（11）、用于所述组装件的顶端板（10）、以及具有与所述格栅相同的轴线的圆筒形外壳（9），其中使用了如权利要求5所述的设备，该方法包含以下步骤：
a）在水平位置通过所述提升装置（201）将所述径向吸附器的直径较小的格栅定位成靠在所述顶端板（10）上并水平地焊接在所述顶端板上，以形成由所述设备D以水平地形成悬臂的方式保持的焊接的“顶端板（10）-格栅”组件，
b）通过活动支撑件（50）在于所述步骤a）中焊接的较小直径格栅的中间长度处保持该较小直径格栅并且在非零长度L上将直径较大的格栅水平地拧紧在所述内格栅周围，
c）将机械装置（60）至少部分地插入较小直径格栅的内部空间内以便将该较小直径格栅保持在当该较小直径格栅由所述活动支撑件支撑时受益的位置，并且去除所述活动支撑件，
d）将直径较大的格栅一直水平地拧紧到所述顶端板（10）处并焊接在所述顶端板上；
e）将所述径向吸附器的其余格栅同心地组装在该直径较大的格栅周围；以及
f1）将外壳（9）定位在所述焊接的格栅周围，然后将所述底端板（11）焊接在所述外壳（9）上；或
f2）将所述底端板（11）已预先被焊接在其上的外壳（9）定位在所述焊接的格栅周围。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，在所述步骤e）中，为了同心地组装其余格栅，对所述径向吸附器的其余格栅重复所述步骤a）至d），每次假设直径较小的格栅为最后被焊接在所述顶端板（10）上的格栅。
18.如权利要求16或17所述的方法，其特征在于，在所述步骤e）与f1）或f2）之间将所述格栅固定在底座（8）上。
19.如权利要求16或17所述的方法，其特征在于，在所述构造的至少一部分期间将加强件（90）固定在至少一个格栅上以便限制所述格栅的柔性。
20.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，在拧紧所述格栅的全过程中，每个所述格栅的挠度小于20cm。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，每个所述格栅的挠度小于10cm。
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