CN109432945B - 分子筛筒及筛选装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分子筛筒及筛选装置，该分子筛筒包括筒体，所述筒体的两端分别设置有进入管道和排出管道，所述筒体内堆积有分子筛颗粒，所述筒体包括网筒和外套于所述网筒上的封闭筒，所述封闭筒外套于所述网筒上，所述封闭筒沿着轴向滑动连接于所述网筒上，所述封闭筒在活动行程上具有筛选位置和解吸位置；在所述筛选位置，所述封闭筒密封贴合于所述网筒的外壁上，在所述解吸位置，所述封闭筒与所述网筒与轴向上最多只有五分之一重合。本发明实施例提供的分子筛筒，解吸位置时整个筒体处于裸露状，如此极大的提升解吸面积，从而减少解吸时间。

Description

分子筛筒及筛选装置
技术领域
本发明涉及气体或者流体处理技术，具体涉及一种分子筛筒及筛选装置。
背景技术
分子筛由于其高效可逆的吸附效能被广泛的应用于化工业、商业以及日常生活中，如对各类液体进行杂质吸附以实现清除、通过吸附氮气实现制氧、吸附水分实现干燥等等。
分子筛的吸附原理为物理吸附，其结构上有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴，其通过这些孔穴实现对特定标的物质的高效吸附，为了反复使用，分子筛在吸附过后均具有解吸步骤，通过解吸将孔穴吸附进的标的物质予以清除。由于分子筛具有吸附和解吸两个步骤，而只有吸附步骤才能实现相应的功能如除杂、干燥、吸氧等，如此在使用时就被迫配置至少两个分子筛装置，两个分子筛装置轮流工作以实现不间断吸附。
现有技术中，分子筛装置为密封的筒体，筒体内部密集的堆积有分子筛颗粒，筒体两端分别设置有进入口和排出口，吸附时需要气体或液体穿过整个筒体，而解吸时同样也需要气体或液体穿过整个筒体。其不足之处在于，解吸时气体或液体的流动流程过长，且进出局限于筒体的进入口和排出口，导致解吸流程的时间过长。
发明内容
本发明的目的是提供一种分子筛筒及筛选装置，以解决技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种分子筛筒，包括筒体，所述筒体的两端分别设置有进入管道和排出管道，所述筒体内堆积有分子筛颗粒，
所述筒体包括网筒和外套于所述网筒上的封闭筒，所述封闭筒外套于所述网筒上，所述封闭筒沿着轴向滑动连接于所述网筒上，所述封闭筒在活动行程上具有筛选位置和解吸位置；
在所述筛选位置，所述封闭筒密封贴合于所述网筒的外壁上，在所述解吸位置，所述封闭筒与所述网筒与轴向上最多只有五分之一重合。
上述的分子筛筒，所述网筒包括圆筒，所述圆筒上设置有诸多网眼，所述圆筒的两端各连接有一个封闭端板，两个所述封闭端板的径向尺寸不同；
在所述筛选位置，所述封闭筒的一端密封插接于较大径向尺寸的封闭端板的边缘处。
上述的分子筛筒，还包括助力管路，所述助力管路的末端包括助力段，所述助力段沿着轴向布置于筒体内部，所述助力段上设置有诸多助力孔，各所述助力孔的尺寸均小于所述分子筛颗粒的尺寸。
上述的分子筛筒，还包括助力泵，所述助力泵设置于助力管道上。
上述的分子筛筒，所述助力段布置于所述筒体的中心轴向位置上。
一种筛选装置，包括通过管道依次相连的上游设备、分子筛装置以及下游设备，所述分子筛装置包括上述的分子筛筒。
上述的筛选装置，所述筛选装置为气体制备装置、过滤装置、或者吸附装置。
上述的筛选装置，所述分子筛装置包括一个分子筛筒，所述下游设备包括通过管道与所述分子筛筒相连的储存设备。
在上述技术方案中，本发明提供的分子筛筒，解吸位置时整个筒体处于裸露状，如此极大的提升解吸面积，从而减少解吸时间。
由于上述分子筛筒具有上述技术效果，包含该分子筛筒的筛选装置也应具有相应的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的分子筛筒的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的筒体的剖视图；
图3为本发明实施例筒体的结构示意图；
图4为本发明一种实施例提供的筛选装置的结构示意图；
图5为本发明另一种实施例提供的筛选装置的结构示意图。
附图标记说明：
1、筒体；1.1、网筒；1.11、圆筒；1.12、封闭端板；1.2、封闭筒；1.3、延伸部；2、进入管道；3、排出管道；4、助力管路；5、助力孔；6、助力泵；7、驱动组件；8、上游设备；9、下游设备；10、壳体；11、隔板；12、封闭腔；13、加厚部；14、解吸管道。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
如图1-3所示，本发明实施例提供的一种分子筛筒，包括筒体1，所述筒体1的两端分别设置有进入管道2和排出管道3，所述筒体1内堆积有分子筛颗粒，所述筒体1包括网筒1.1和外套于所述网筒1.1上的封闭筒1.2，所述封闭筒1.2外套于所述网筒1.1上，所述封闭筒1.2沿着轴向滑动连接于所述网筒1.1上，所述封闭筒1.2在活动行程上具有筛选位置和解吸位置；在所述筛选位置，所述封闭筒1.2密封贴合于所述网筒1.1的外壁上，在所述解吸位置，所述封闭筒1.2与所述网筒1.1与轴向上最多只有五分之一重合。
具体的，筒体1包括相互套接的网筒1.1和封闭筒1.2，其内部设置分子筛颗粒，筒体1的一端设置有进入管道2，另一端设置有排出管道3，待处理的气体或者液体经由进入管道2进入筒体1的内部，经过分子筛颗粒处理后再由排出管道3予以排出，这为分子筛筒的吸附过程，其与现有技术中的分子筛筒的吸附过程完全相同，不赘述。本实施例的创新点在于，封闭筒1.2滑动连接于网筒1.1上，其沿着筒体1的轴向可以在网筒1.1上往复滑动，在往复滑动行程的两端，一端封闭筒1.2完全罩住网筒1.1，两者之间相贴合，此时筒体1除两端的进入管道2和排出管道3与外界连通外，其余部分均为密封状态，即封闭筒1.2密封的套接在网筒1.1上，此为筛选位置，也即为前述吸附过程的工作位置，而在封闭筒1.2往复行程的另一端，封闭筒1.2与所述网筒1.1与轴向上最多只有五分之一重合，优选的，封闭筒1.2仅端部与网筒1.1相连，或者完全离开网筒1.1，即此时网筒1.1的绝大部分或者全部为裸露状态，此即为解吸位置，无论分子筛筒过滤的是气体还是液体，解吸时都需要相应的气体或者液体进行反吹或者反洗，现有技术中都是通过进入管道2和排出管道3进行反吹和反洗，本实施例中，将网筒1.1裸露，由于网筒1.1上的诸多网眼，分子筛颗粒也即处于裸露状态，此时解吸可以有多种操作，其一为仍旧由进入管道2和/或排出管道3输入反洗气体或液体(后文统称反洗物质)，反洗物质经由分子筛颗粒和网筒1.1的网眼排出，或者在网筒1.1所处的环境中输入反洗物质，经由分子筛颗粒反洗后由进入管道2和/或排出管道3予以排出，再或者不经过进入管道2和排出管道3，直接在网筒1.1所处环境中予以反洗，后文对此有详述。无论何种方式，都经过了网筒1.1裸露的大面积的外侧面，相比现有技术中的仅通过进入管道2和排出管道3，流量大幅增加，如此提升反洗效率，大幅降低反洗时间，在维持反洗物质流速不变的情况下，可以将反洗时间缩短到原先的10％以下，即提速十倍以上。
本实施例中，优选的，网筒1.1上设置有滑动导向件，如凸棱或者滑槽，封闭筒1.2上设置有对应配合的凸起或者凹槽，如此封闭筒1.2可以沿着滑动导向件进行滑动。
本实施例中，进一步的，封闭筒1.2的长度大于网筒1.1的长度，且在封闭筒1.2上凸出网筒1.1的部分上设置有加厚部13，一个驱动组件7如电机驱动的往复传动机构驱动加厚部13，如此实现对封闭筒1.2往复运动的自动驱动，直线往复运动的驱动是最基础的动机械结构，本实施例不赘述其具体结构。
本发明实施例提供的分子筛筒，解吸位置时整个筒体1处于裸露状，如此极大的提升解吸面积，从而减少解吸时间。
本发明提供的另一个实施例中，进一步的，所述网筒1.1包括圆筒1.11，所述圆筒1.11上设置有诸多网眼，所述圆筒1.11的两端各连接有一个封闭端板1.12，即圆筒1.11的两端面为不透气的板材，侧面设置有可以通过空气和液体的网眼，两个所述封闭端板1.12的径向尺寸不同，即一个封闭端板1.12大于另一端封闭端板1.12，且在所述筛选位置，所述封闭筒1.2的一端密封插接于较大径向尺寸的封闭端板1.12的边缘处，优选的，大尺寸的封闭端板1.12的边缘处设置有插槽，封闭筒1.2的端部插接于该插槽中，如此设置的优点在于，一方面可以实现限位，插到了封闭端板1.12说明封闭筒1.2运动到位了，另一方面便于密封，插槽便于布置密封垫等结构，实现良好的密封。
本发明实施例提供的另一个实施例中，进一步的，还包括助力管路4，助力管路4用于为解吸助力，所述助力管路4的末端包括助力段，所述助力段沿着轴向布置于筒体1内部，所述助力段上设置有诸多助力孔5，各所述助力孔5的尺寸均小于所述分子筛颗粒的尺寸，即在分子筛颗粒的内部布置一个可以往外输出高速反洗物质的助力段，反洗物质通过助力段的助力孔5向外喷射，如此在前述各种反洗方式之外再提供一种反洗方式，即在网筒1.1内部的中心区域向外释放反洗物质，从网筒1.1的侧面边缘输出，如此反洗行程仅为网筒1.1的半径，效率极高。
更进一步的，还包括助力泵6，所述助力泵6设置于助力管道上，助力泵6为气泵或者水泵，用于提升压力，为助力段提供高速的反洗流。
可选的，助力段为L形，L形的水平段沿着径向布置于网筒1.1内的端部，竖直段沿着轴向布置于网筒1.1内的中心轴线上，如此使得竖直段与进入管道2和排出管道3共线，从中心轴线上向外喷射反洗物质最为均匀，反洗效果最好。
可选的，助力段有两个或者更多，多个助力段以网筒1.1的中心轴线为中心对称布置，如此布置，助力段可以直接贯穿网筒1.1的端板，便于布置。
本发明实施例提供的另一个实施例中，进一步的，其中一个封闭端板1.12上设置有轴向的延伸部1.3，如筒状的结构，或者多个弧形结构，延伸部1.3内套与加厚部13中，其一方面实现对封闭筒1.2的导向作用，另一方面在解吸位置维持封闭筒1.2的外形，防止其反复运动发生变形。
如图4-5所示，本发明实施例提供的一种筛选装置，包括通过管道依次相连的上游设备8、分子筛装置以及下游设备9，所述分子筛装置包括上述的分子筛筒。
本发明各实施例中，筛选装置可以是现有技术中各类需要配置分子筛装置的装置，这里筛选指的是将经过的气体或者流体中的特定部分如氮气、特定离子、特定杂质等予以吸附从而实现的筛选，如干燥装置、净化装置气体制备装置、过滤装置、吸附装置或者现有技术中其它使用分子筛的设备。上述装置均为现有技术，本实施例的改进仅在于分子筛筒，如此，本实施例中的上游设备8和下游设备9分别为现有技术中相应装置中位于分子筛筒上游的设备和下游的设备，如气体制备装置中的压缩机、储罐等等，均为现有技术，不赘述。
在上述技术方案中，由于上述分子筛筒具有上述技术效果，包含该分子筛筒的筛选装置也应具有相应的技术效果。
本发明提供的另一个实施例中，进一步的，所述分子筛装置包括一个分子筛筒，所述下游设备9包括通过管道与所述分子筛筒相连的储存设备，现有技术中由于分子筛筒的解吸时间过长，导致必须使用两个分子筛筒才能持续不间断的为下游设备9服务，本实施例如前所述，解吸时间可以缩短到现有技术的十分之一，如此单个分子筛装置即可实现现有技术中两个分子筛装置实现的功能，同时在下游配置一个储存设备如储罐，在解吸的较短时间内，通过储罐内储存的物料供给下游设备9。
本实施例中，更进一步的，设置一个密封壳，该分子筛筒被布置于密封壳内部，如此布置的目的在于实现前述的在网筒1.1所处环境中予以反洗这一技术方案，密封壳内为一封闭腔12体，分子筛筒布置于该封闭腔12体中，两端的进入管道2和排出管道3分别通过密封件密封穿过密封壳，网筒1.1上相对两侧各设置有一个隔板11，隔板11的端部分别固接于密封壳的内壁上，即隔板11和网筒1.1将封闭腔12体内部分隔成两个独立空间，当封闭筒1.2处于筛选位置时，两个独立空间不连通，其中一个空间设置有解吸管道14，另一个空间设置排放管道，在解吸时，封闭筒1.2处于解吸位置，解吸管道14输入反洗物质，反洗物质穿过网筒1.1，从一个空间来到另一个空间，实现对网筒1.1内分子筛颗粒的反洗也即解吸。
本实施例中，再进一步的，分子筛筒的封闭端板1.12与密封壳为一体式结构，也即圆筒1.11的两端固接于封闭腔12体的两个相对内壁面上，如此省去了多个密封件，且密封效果更好，此时，封闭筒1.2的加厚部13位于密封壳的外部，也更加便于控制。
本发明提供的再一个实施例中，如图5所示，当如现有技术类似的，分子筛装置仍旧包括两个并列设置的分子筛筒，但进一步的，如一个分子筛筒，设置一个壳体10，内部为密封腔体，通过隔板11连接两个网筒1.1以及壳体10，使得密封腔体内部被分割为两个空间，除了分子筛筒的数量不同外，其余的均可直接予以替换。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种分子筛筒，包括筒体，所述筒体的两端分别设置有进入管道和排出管道，所述筒体内堆积有分子筛颗粒，其特征在于，
所述筒体包括网筒和封闭筒，所述封闭筒外套于所述网筒上，所述封闭筒沿着轴向滑动连接于所述网筒上，所述封闭筒在活动行程上具有筛选位置和解吸位置；
在所述筛选位置，所述封闭筒密封贴合于所述网筒的外壁上，在所述解吸位置，所述封闭筒与所述网筒与轴向上最多只有五分之一重合。
2.根据权利要求1所述的分子筛筒，其特征在于，所述网筒包括圆筒，所述圆筒上设置有诸多网眼，所述圆筒的两端各连接有一个封闭端板，两个所述封闭端板的径向尺寸不同；
在所述筛选位置，所述封闭筒的一端密封插接于较大径向尺寸的封闭端板的边缘处。
3.根据权利要求1所述的分子筛筒，其特征在于，还包括助力管路，所述助力管路的末端包括助力段，所述助力段沿着轴向布置于筒体内部，所述助力段上设置有诸多助力孔，各所述助力孔的尺寸均小于所述分子筛颗粒的尺寸。
4.根据权利要求3所述的分子筛筒，其特征在于，还包括助力泵，所述助力泵设置于助力管道上。
5.根据权利要求3所述的分子筛筒，其特征在于，所述助力段布置于所述筒体的中心轴向位置上。
6.一种筛选装置，包括通过管道依次相连的上游设备、分子筛装置以及下游设备，其特征在于，所述分子筛装置包括权利要求1-5任一项所述的分子筛筒。
7.根据权利要求6所述的筛选装置，其特征在于，所述筛选装置为气体制备装置、过滤装置、或者吸附装置。
8.根据权利要求6所述的筛选装置，其特征在于，所述分子筛装置包括一个分子筛筒，所述下游设备包括通过管道与所述分子筛筒相连的储存设备。
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