CN106582199A - 一种侧向进气立式分子筛吸附器 - Google Patents

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杨杰
谭兆钧
王文
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Abstract

一种侧向进气立式分子筛吸附器，包括壳体，壳体内设吸附剂层，壳体上设置原料气进口和产品气出口，吸附剂层与壳体轴线平行布置，且进气和出气方向均与壳体轴线垂直。本发明提供的立式分子筛吸附器将吸附剂层与壳体轴线平行布置即吸附剂层在壳体内垂直设置，且进气和出气方向均与壳体轴线垂直，与现有技术相比，具备立式分子筛吸附器占地面积小，受热胀冷缩时任一水平截面的内应力与其负荷相等，所以不会产生交变应力的优点；同时只需增加吸附层及立式壳体高度就可以提高气体通流面积，不需要增加立式壳体的直径，此外本发明的结构简单，方便实用。

Description

一种侧向进气立式分子筛吸附器
技术领域
本发明涉及一种分子筛吸附器，具体涉及一种可侧向进气的立式分子筛吸附器。
背景技术
空分系统中，分子筛吸附器的工作温差范围在150摄氏度左右，这种热胀冷缩在分子筛吸附器内部引发交变应力，使吸附器受载恶化。
空分系统中的分子筛吸附器主要分为立式、卧式和径向流式，卧式吸附器的占地面积较大，受热胀冷缩影响比较严重，当壳体在温度交变的工况下工作时，鞍式支座及壳体受力极为恶劣，而且吸附床下部承受吸附剂的全部重量，在筒体及床层同步热胀冷缩的状况下，床层受力恶劣，底部吸附剂容易粉碎，事故率高。径向流式吸附器对内件材质要求高，立式吸附器则具备占地面积小、受热胀冷缩影响时内应力始终与自身负荷相等的优点。但是目前，立式分子筛吸附器采用上下方向进气，如图1-2所示，这种吸附器的主要缺点在于为了提高处理气体的能力，需要通过增大壳体1及吸附剂2直径的方式增加通流面积，可是壳体直径增大以后难于运输。
发明内容
本发明的目的就在于为解决现有技术的不足而提供一种侧向进气立式分子筛吸附器。
本发明的目的是以下述方式实现的：
一种侧向进气立式分子筛吸附器，包括壳体，壳体内设吸附剂层，壳体上设置原料气进口和产品气出口，吸附剂层与壳体轴线平行布置，且进气和出气方向均与壳体轴线垂直。
所述立式分子筛吸附器壳体为圆柱形或矩形。
所述壳体为圆柱形，原料气进口和产品气出口在同一轴线上，原料气进口和产品气出口设置在壳体的左右两侧。
所述壳体为矩形，原料气进口和产品气出口在同一轴线上或轴线呈90℃夹角。
原料气进口和产品气出口设置在壳体上相邻的两个侧面上。
所述壳体内设置两个分离的吸附剂层，由吸附剂层将壳体分为A、B和C三个独立区域，原料气进口设置在A、C区域，产品气出口设置在B区域。
壳体内设置两个分离的吸附剂层，在两个吸附剂层中间位置设隔板，由隔板、吸附剂层将壳体分为四个独立区域D、E、F和G，在D和G区域设原料气进口，在E和F区域设产品气出口。
本发明提供的立式分子筛吸附器将吸附剂层与壳体轴线平行布置即吸附剂层在壳体内垂直设置，且进气和出气方向均与壳体轴线垂直，与现有技术相比，具备立式分子筛吸附器占地面积小，受热胀冷缩时任一水平截面的内应力与其负荷相等，所以不会产生交变应力的优点；同时只需增加吸附层及立式壳体高度就可以提高气体通流面积，不需要增加立式壳体的直径，此外本发明的结构简单，方便实用。
附图说明
图1是现有技术立式分子筛吸附器的结构示意图；
图2是现有技术另一种立式分子筛吸附器的结构示意图；
图3是本发明圆柱形立式分子筛吸附器的结构示意图；
图4是图3的A-A向视图；
图5是本发明矩形立式分子筛吸附器的结构示意图；
图6是图5的B-B向视图；
图7是本发明设有两个吸附剂层的矩形立式分子筛吸附器的结构示意图；
图8是本发明设有隔板的矩形立式分子筛吸附器的结构示意图。
具体实施方式
一种侧向进气立式分子筛吸附器，如图3-4所示，包括壳体1，壳体1内设吸附剂层2，壳体上设置原料气进口3和产品气出口4，吸附剂层2吸附剂层与壳体轴线平行布置即垂直设置，进气和出气方向均与壳体轴线垂直，即进出分子筛的进气方向和出气方向均为水平方向，原料气由原料气进口3进入以后，经吸附剂层2净化，由产品气出口排出，将吸附剂层2垂直布置以后，使通过分子筛的进气方向和出气方向均为水平方向，因此，可通过增加壳体1和吸附剂层2高度的方式来提高气体净化效率，不需要增加立式壳体直径，运输起来更加方便，该优点在大型空分设备中效果更为显著，原因是大型空分设备中，如果采用上下进气的立式分子筛吸附器，一般需要增加立式壳体直径以提高气体处理能力，立式壳体直径太大以后难于运输，采用本发明提出的方案则不存在这一难题。壳体1安装在支撑座8上，吸附剂层2的上端和下端分别设吸附剂装填口6和吸附剂扒出口7。
立式分子筛吸附器壳体1为可圆柱形或矩形，圆柱形受应变力均匀，应用广泛，原料气进口3和产品气出口4在同一轴线上，设置在壳体1的两侧；壳体1受力与立式床相同，每个截面的受力等于其上部的重量；受吸附剂的堆积效应，吸附层侧面受力较小，壳体与吸附层在发生热胀冷缩时，受力状况得到有效改善，床层结构简单。
如图5-6所示，在低压力条件下，可采用矩形壳体1，矩形壳体受力情况较差，应力分析复杂，成本高，但是可以通过减少吸附剂层2两侧的空白空间来进一步减少占地面积，原料气进口3和产品气出口4在同一轴线上或轴线呈90℃夹角，将原料气进口3和产品气出口4轴线呈90℃夹角设置，原料气进口3和产品气出口4设置在壳体上相邻的两个侧面上，可方便模块化组合。
如图7所示，所述壳体1内设置两个分离的吸附剂层2由吸附剂层将壳体分为A、B和C三个独立区域，原料气进口3设置在A、C区域，产品气出口4设置在B区，通过设置两个进气口和一个出气口，可增加吸附面积。
如图8所示，壳体1内设置两个分离的吸附剂层2，在两个吸附剂层中间位置设隔板5，由隔板5、吸附剂层2将壳体1分为四个独立区域D、E、F和G，在D和G区域设原料气进口3，在E和F区域设产品气出口4，在实际应用中，分子筛吸附器一般2个一组交替工作，将进气口设置在壳体两侧，出气口设置在中间，既减少了占地面积 ，同时加入隔板，形成两个独立的吸附单元，可交替工作。
本发明提出的分子筛吸附器为立式对流吸附器，即气体大致水平流动，进出分子筛的进气方向和出气方向方向与壳体轴线垂直，吸附剂层与壳体轴线平行，通过增加吸附器的高度来增加吸附面积。由于分子筛吸附器的工作压力较低，处于0~0.5Mp之间，因此可以壳体可以采用非圆截面，如图5所示的矩形壳体。矩形壳体便于模块化组合，如图7和图8所示。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种侧向进气立式分子筛吸附器，包括壳体，壳体内设吸附剂层，壳体上设置原料气进口和产品气出口，其特征在于：吸附剂层与壳体轴线平行布置，且进气和出气方向均与壳体轴线垂直。
2.如权利要求1所述的侧向进气立式分子筛吸附器，其特征在于：所述立式分子筛吸附器壳体为圆柱形或矩形。
3.如权利要求2所述的侧向进气立式分子筛吸附器，其特征在于：所述壳体为圆柱形，原料气进口和产品气出口在同一轴线上，原料气进口和产品气出口设置在壳体的左右两侧。
4.如权利要求2所述的侧向进气立式分子筛吸附器，其特征在于：所述壳体为矩形，原料气进口和产品气出口在同一轴线上或轴线呈90℃夹角。
5.如权利要求4所述的侧向进气立式分子筛吸附器，其特征在于：原料气进口和产品气出口设置在壳体上相邻的两个侧面上。
6.如权利要求4所述的侧向进气立式分子筛吸附器，其特征在于：所述壳体内设置两个分离的吸附剂层，由吸附剂层将壳体分为A、B和C三个独立区域，原料气进口设置在A、C区域，产品气出口设置在B区域。
7.如权利要求4所述的侧向进气立式分子筛吸附器，其特征在于：壳体内设置两个分离的吸附剂层，在两个吸附剂层中间位置设隔板，由隔板、吸附剂层将壳体分为四个独立区域D、E、F和G，在D和G区域设原料气进口，在E和F区域设产品气出口。
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