CN110052258A - 加热与真空解吸相结合的吸附器及吸附解吸方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于吸附器领域，具体涉及一种加热与真空解吸相结合的吸附器及吸附解吸方法及应用。所述吸附器采用立式径向流吸附器结构，换热管以竖直方式布置，可充分利用高度空间减少占地面积、增强换热效率与均匀度、提升与抽真空解吸方式的操作匹配性。所述吸附器可实现吸附材料的再生，再生方式是间接加热和真空解吸相结合。本发明的吸附器易于实现快速升温负压再生功能，具有换热效率高，占地小，吸附材料再生时长短，流场均匀度高等优点。

Description

加热与真空解吸相结合的吸附器及吸附解吸方法及应用

技术领域

本发明属于吸附器领域，具体涉及一种加热与真空解吸相结合的吸附器及吸附解吸方法及应用；所述吸附器可实现吸附材料吸附后以列管式间接加热与真空解吸相结合。

背景技术

以吸附法为基础的固定床吸附器在气体分离中有着广泛的应用。吸附过程中，混合组分经过吸附材料床层，轻组分气体不被或少被吸附而较早穿透固定床层，重组分气体被主要吸附直至吸附材料饱和，吸附材料再生过程中可回收重组分气体，从而实现轻、重组分气体的分离。基于上述过程，诸多工业尾气中含有较高资源化价值的气体均可通过回收再生过程中的解吸气而实现富集提浓，如钢铁炉窑烟气中的大量SO₂与NO_X气体、化工厂废气中的有机气体等。

加热与抽真空是吸附材料再生的常见手段。对于加热再生，常采用直接加热方式，即将高温氮气或蒸气通入吸附器对吸附材料进行加热，但这种方式会稀释解吸气而不利于对重组份富集回收，此外还存在水溶性有机废气溶于水蒸汽凝液而形成有机废水、需新增处理净化设备等问题。对于抽真空再生，通过真空泵对吸附器床层密闭空间抽气形成负压，可实现吸附材料快速解吸，且没有杂质气体引入，利于解吸气中重组份的富集提纯；但该法对极性气体分子的解吸力度不够，使吸附材料不能充分再生，这时往往需要对吸附材料进行一定程度加热予以辅助，但直接加热又会带来真空度降低与解吸气稀释等问题。

以上问题均说明了吸附材料再生阶段，间接加热方式的重要性与迫切性，其不仅可杜绝引入杂质气体，还能将加热与抽真空两种解吸方法结合，实现吸附材料再生时长的缩短、再生能耗的降低以及解吸气的富集提浓。

列管式固定床吸附器通过多根吸附管并联，在管内填装有固定床吸附材料进行气体吸附分离。吸附材料再生时，热介质通入吸附器，流过吸附管对其进行间接加热；加热结束后，通入冷介质对吸附管进行间接冷却，全程换热介质与吸附管内空间隔绝。为了保证换热效率，列管式固定床吸附器需要较大的换热面积，因此对于传统轴向流布置的吸附器而言，列管式固定床吸附器较普通固定床吸附器的需要更大的占地面积。列管换热的均匀性关系到吸附材料解吸效果，这很大程度取决于间接换热过程中换热介质分布均匀度，因此如何保证管间充分均匀换热，是列管式固定床吸附器的关键技术问题。此外，如需与抽真空解吸方式结合，间接加热过程中还需保证吸附管外换热空间与吸附管内床层空间的隔绝，避免在长期温度和/或压力交变环境中可能出现的吸附器材质变形、密闭性失效等问题。

总而言之，现有的列管式固定床吸附器主要以轴向吸附器为主，存在如下缺点：

(1)水平换热面积大、占地面积大；

(2)列管布置不均匀，不充分，且不同列管内的介质流速不同，存在换热不均匀的问题；

(3)与抽真空解吸方式结合时，存在吸附器材质变形、列管密闭性失效等问题；

(4)与抽真空解吸方式结合时，与吸附管内床层相通的非床层空间内的原料气体会被同时抽出，不利于解吸气的富集提浓。

综上，针对以上缺点，需要提供一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种加热与真空解吸相结合的吸附器及吸附解吸方法及应用；所述吸附器采用立式径向流吸附器结构，换热管以竖直方式布置，可充分利用高度空间减少占地面积、增强换热效率与均匀度、提升与抽真空解吸方式的操作匹配性。所述吸附器可实现吸附材料的再生，再生方式是间接加热和真空解吸相结合。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种间接加热和真空结合解吸吸附流体的方法，所述方法包括：

间接加热吸附流体，所述间接加热吸附流体是将换热介质经过换热介质流道，通过间接加热使吸附材料上的吸附流体解吸；

真空解吸，所述真空解吸是将吸附流体流道进行抽真空，吸附材料上的吸附流体因压强降低而解吸；

所述换热介质流道与所述吸附流体流道之间不连通。

本发明的另一目的在于提供一种加热与真空解吸相结合的吸附器，所述吸附器包括：

吸附器外壳，所述吸附器外壳上端设置吸附流体出口和吸附材料进料口，下两端设置吸附流体入口和吸附材料出料口；

换热介质管道单元，用于流通换热介质来给吸附材料加热解吸；

中间壳层，用于填充吸附材料且与所述吸附器外壳、换热介质管道单元配合将所述吸附器内部分割成吸附流体流道和换热介质流道，所述吸附流体流道和换热介质流道不连通；

所述中间壳层横截面为环状，包括内壁和围绕所述内壁的外壁；

所述中间壳层和换热介质管道单元设置在所述吸附器外壳内。

进一步地，所述吸附流体流道包括：所述换热介质总管道外侧和所述内壁之间的空间、所述中间壳层中填充吸附材料区域以及所述外壁与吸附器外壳之间的空间。

进一步地，所述内壁和外壁与吸附材料接触面设置为筛板，所述筛板既能保证吸附流体能通过中间壳层，又能保证吸附材料不漏出。

进一步地，所述换热介质管道单元作为所述换热介质流道。

进一步地，所述换热介质管道单元包括：

中部设有隔板的换热介质总管道，作为换热介质进入和流出所述吸附器的通道；

若干换热介质分流主管，用于分流所述换热介质总管道中的换热介质；

若干折型管，用于分流所述换热介质分流主管中的换热介质；

若干换热竖管，用于分流所述换热介质分流主管/折型管中的换热介质；

所述换热介质总管道设置在所述内壁中；

所述换热介质分流主管与换热介质总管道连通且相对所述换热介质总管道呈放射性排列；

所述折型管连通相邻所述换热介质分流主管；

所述换热竖管两端均连通地设置在所述换热介质分流主管/折型管上，或一端连通地设置在所述换热介质分流主管上、另一端连通地设置在所述折型管上。

进一步地，令所述换热竖管一端设置的所述换热介质分流主管和相应的折型管所在的平面为A面，另一端的所述换热介质分流主管和相应的折型管所在的平面为B面，所述A面或B面以吸附器竖直的中心线为轴，旋转预设角度后投影到B面或A面，所述A面或B面的换热介质分流主管和相应的折型管分别与B面或A面的换热介质分流主管和相应的折型管完全重叠，所述预设角度的范围为0°～90°；即存在部分换热竖管一端连接在换热介质主管上，另一端连接在所述折型管中部；这样可以使换热介质走过的路程相等，即压降相等。进一步地，旋转角度为0°时，也可以通过换热竖管在不同位置上的管径不同来平衡压阻。

进一步地，所述吸附流体入口的侧面设置真空泵接口，用于对所述吸附流体流道内进行抽真空；所述吸附流体入口直径大于所述真空泵接口，会增大死体积，因此，所述吸附流体入口不能用来抽真空。

进一步地，所述吸附器外壳结构为锥型结构。

进一步地，所述吸附器外壳为带锥度的立式筒形结构，锥度范围为0～1。

进一步地，所述换热介质分流主管穿过所述内壁，一端与所述换热介质总管道连通，另一端穿过所述外壁固接到所述吸附器外壳上，其与水平面的夹角为0°～45°，示意图只给出了水平设置；所述换热介质分流主管的倾斜角度可以根据吸附材料、床层特性、中间壳层空间换热条件、整体占地条件等进行调整；优选30°，该夹角起换热介质分流、汇聚、平衡压阻的作用。

进一步地，所述换热介质分流主管的管径范围为0.01m～10m。

进一步地，相邻所述换热介质分流主管的角度相同或不同。

进一步地，相邻所述换热介质分流主管之间的折型管直径不同。

进一步地，各所述换热介质分流主管的直径相同，以使换热介质可以均匀分流。

进一步地，所述换热介质总管道两端分别为换热介质入口和换热介质出口。

进一步地，所述吸附材料进料口用于吸附材料填入所述中间壳层，进料方式为锥形进料方式；所述吸附材料出料口用于取出吸附材料；所述吸附材料进料口和吸附材料出料口的设置便于更换吸附材料。

进一步地，所述吸附器还包括用于承载所述吸附器重量的若干内支架和若干外支架；

所述外支架设置在所述吸附器外壳外部；

所述内支架一端与所述内壁固接，另一端穿过所述吸附器外壳与所述外支架固接；

所述内支架设置在所述换热竖管之间且两端的换热介质分流主管的下方或斜下方，设置位置与相应的所述换热竖管错开，减少内支架上的贯穿通孔或缺口；

所述内支架还用于支撑所述吸附器外壳内部的钢架结构。

进一步地，所述换热竖管的数量根据实际吸附器尺寸与加工条件定，所述换热竖管的端口在所述换热介质分流管道层上，中间壳层中换热竖管设置至少有2根，可通过增加竖管数目提升换热介质流动的均匀性，从而提升对吸附材料换热的均匀性。

进一步地，所述换热竖管为2～500根。

进一步地，所述吸附器还包括用于提供检修人员对所述吸附器检修的人孔；所述人孔至少为两个且设置在所述吸附器外壳上。

进一步地，单根所述折型管的折叠次数为2～10次，折叠角度根据所述吸附器的尺寸和折型管层数、直径等来确定，所述折型管管径范围为0.01m～10m，管径大小根据流量分配来确定。

进一步地，所述换热竖管上端的所述换热介质分流主管的进口朝向所述吸附器内部或外部；

所述换热介质分流主管的进口朝向所述吸附器内部时，换热介质从换热介质总管道一端进入吸附器，经过换热介质分流主管--折形管/换热竖管--换热竖管--折形管/换热介质分流主管后，再从换热介质总管道另一端流出；换热介质分流主管的进出口同时朝向吸附器内部有利于减少占地，减少死体积，且加工容易；

所述换热介质分流主管的进口朝向所述吸附器外部时，换热介质从吸附器外部引进所述换热竖管上端的所述换热介质分流主管，经过换热介质分流主管--折形管/换热竖管--换热竖管--折形管/换热介质分流主管后，从流出所述吸附器外部；示意图只给出了换热介质从中心的换热介质总管道流入，再汇聚到中心的换热介质总管道流出，换热介质总管道用隔板分离，使流入流出互不干扰。

进一步地，当所述换热竖管一端的所述换热介质分流主管进口/出口朝向所述吸附器内部，另一端的所述换热介质分流主管进口/出口朝向所述吸附器外部，一端进口/出口朝外时，换热介质需要从所述吸附器上或下再汇集到所述换热介质总管道上，这有利于使换热介质走过路程相等，即压降相等，使换热均匀。

进一步地，所述换热竖管为圆形截面通管。

进一步地，所述内壁和外壁均为圆柱形筒体。

进一步地，所述吸附器整体上可减缓其中管道的应力集中问题，减免在长期温度和/或压力交变环境中出现的吸附器材质变形、密闭性失效等问题。

进一步地，所述换热竖管为等截面的圆柱形通管，管径范围为0.01m～10m，管长范围为0.01m～100m。

进一步地，所述吸附材料进料口和吸附材料出料口与所述换热介质分流主管之间设置进出料管道，所述进出料管道的进出料位置的锥度为0～100；所述进出料管道的个数为1～100根，管径范围为0.01m～10m。

进一步地，所述吸附器的换热效率可通过调整换热竖管管径、管距、分布规则等结构参数来调整；也可以通过周期性交替换热介质的流动方向或同侧进出口顺次，来强化换热介质的对流以提升所述换热介质与吸附管的对流换热效率。

进一步地，所述吸附器为列管式径向吸附器。

本发明的另一目的在于提供一种加热与真空解吸相结合的吸附器吸附解吸的方法，所述方法采用上述的一种加热与真空解吸相结合的吸附器，所述方法包括：

吸附材料吸附，吸附流体从所述吸附流体入口进入，经过所述吸附流体流道，经所述中间壳层的吸附材料吸附后剩余吸附流体从所述吸附流体出口排出；

间接加热解吸吸附流体，换热介质通过所述换热介质管道单元，间接加热所述中间壳层内的吸附材料，使所述吸附材料解吸；

真空解吸，对所述吸附流体流道进行抽真空，使所述吸附材料解吸。

进一步地，所述方法还包括：

冷却吸附材料，换热介质通过所述换热介质管道单元，间接冷却所述中间壳层内的吸附材料；便于所述吸附材料的再生利用。

进一步地，所述真空解吸时，密封所述吸附流体入口和吸附流体出口，再在所述真空泵接口处连通真空泵，对所述吸附流体流道进行抽真空。

进一步地，所述换热介质在所述换热介质管道单元中流动，当吸附材料处于加热阶段时，换热介质为热风或热液体工质；当吸附材料处于冷却阶段，换热介质为冷风或冷液体工质。

进一步地，所述热风包括：热烟气、焦炉煤气燃烧气体和余热废气中的一种或两种以上。

进一步地，所述热液体工质包括：热水。

进一步地，所述冷风包括：常温空气。

进一步地，所述真空解吸与间接加热解吸吸附流体同时进行，实现所述吸附器加热、抽真空两种吸附材料再生手段的同步进行；当吸附材料解吸完成，停止抽真空，此时更换低温的换热介质流经所述中间壳层，对所述吸附管进行冷却。

进一步地，所述冷风或冷液体工质的温度范围为0～60℃，冷却时间范围为0.1～6000分钟。

进一步地，所述热风或热液体工质的温度范围为80～800℃，加热时间范围为0.1～6000分钟。

进一步地，所述真空解吸时，所述吸附流体流道中的压力范围为5kPa～95kPa。

进一步地，所述吸附器吸附所述吸附流体中的一种或两种以上成分，吸附的成分为气体和/或液体。

进一步地，所述气体包括：有机气体和无机气体。

进一步地，所述有机气体包括甲醛、苯、甲苯、甲烷、乙烷、乙烯、乙醇、乙醛、乙炔、多环芳烃和二噁英。

进一步地，所述无机气体包括二氧化硫、硫化氢、二氧化氮、一氧化氮、氮氧化物、二氧化碳、一氧化碳、水蒸气、氮气、氧气、氩气和氯气。

进一步地，吸附的成分为液体时，所述吸附流体为石油、焦化废水、煤化工废水或垃圾渗透液。

本发明的又一目的在于提供一种加热与真空解吸相结合的吸附器在吸附解吸领域中的应用。

本发明至少具有如下有益技术效果：

(1)本发明的吸附器实现加热与抽真空两种吸附材料解吸方式的同步进行，同时保障解吸气不被稀释，利于其进一步富集提浓与资源化。

(2)本发明的吸附器占地面积小。

(3)本发明的吸附器换热效率高，均匀性强，解吸时间短。

(4)本发明的吸附器可在长期温度和/或压力交变环境中稳定运行，避免可能出现的吸附器内部结构或材质变形、密闭性失效等问题。

(5)本发明的吸附器易于实现快速升温负压解吸功能，具有换热效率高，占地小，吸附材料再生时长短，流场均匀度高等优点。

附图说明

图1为本发明实施例中加热与真空解吸相结合的吸附器结构示意图。

图2为本发明实施例中换热介质分流主管、折形管和换热竖管之间的结构示意图。

图3为本发明实施例中图1的B-B处的横截面结构示意图。

附图标记说明：1--吸附流体入口；2--吸附流体出口；3--吸附器外壳；4--吸附材料进料口；5--吸附材料出料口；6--吸附流体流道；7--隔板；8--换热介质分流主管；9--换热竖管；10--折型管；11--内支架；12--外支架；13--中间壳层；14--外壁；15--内壁；16--换热介质入口；17--换热介质出口；18--真空泵接口；19--筛板；20--换热介质总管道；21--人孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例及说明书附图，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

实施例1

本实施例提出一种加热与真空解吸相结合的吸附器，所述吸附器包括：

吸附器外壳，所述吸附器外壳上端设置吸附流体出口和吸附材料进料口，下两端设置吸附流体入口和吸附材料出料口；

中间壳层，用于填充吸附材料且与所述吸附器外壳、换热介质管道单元配合将所述吸附器内部分割成吸附流体流道和换热介质流道，所述吸附流体流道和换热介质流道不连通；

换热介质管道单元，用于流通换热介质来给吸附材料加热解吸；；

所述中间壳层横截面为环状，包括内壁和围绕所述内壁的外壁；

所述中间壳层和换热介质管道单元设置在所述吸附器外壳内。

所述吸附流体流道包括：所述换热介质总管道外侧和所述内壁之间的空间、所述中间壳层中填充吸附材料区域以及所述外壁与吸附器外壳之间的空间。

所述内壁和外壁与吸附材料接触面设置为筛板，所述筛板既能保证吸附流体能通过中间壳层，又能保证吸附材料不漏出。

所述换热介质管道单元包括：

中部设有隔板的换热介质总管道，作为换热介质进入和流出所述吸附器的通道；

若干换热介质分流主管，用于分流所述换热介质总管道中的换热介质；

若干折型管，用于分流所述换热介质分流主管中的换热介质；

若干换热竖管，用于分流所述换热介质分流主管/折型管中的换热介质；

所述换热介质总管道设置在所述内壁中；

所述换热介质分流主管与换热介质总管道连通且相对所述换热介质总管道呈放射性排列；

所述折型管连通相邻所述换热介质分流主管；

所述换热竖管两端均连通地设置在所述换热介质分流主管/折型管上，或一端连通地设置在所述换热介质分流主管上、另一端连通地设置在所述折型管上。

令所述换热竖管一端设置的所述换热介质分流主管和相应的折型管所在的平面为A面，另一端的所述换热介质分流主管和相应的折型管所在的平面为B面，所述A面或B面以吸附器竖直的中心线为轴，旋转预设角度后投影到B面或A面，所述A面或B面的换热介质分流主管和相应的折型管分别与B面或A面的换热介质分流主管和相应的折型管完全重叠，所述预设角度的范围为0°～90°；即存在部分换热竖管一端连接在换热介质主管上，另一端连接在所述折型管中部；这样可以使换热介质走过的路程相等，即压降相等。进一步地，旋转角度为0°时，也可以通过换热竖管在不同位置上的管径不同来平衡压阻。

所述吸附流体出口处设置用于对所述吸附器进行抽真空的真空泵接口。

所述吸附器外壳结构为锥型结构。

所述吸附器外壳为带锥度的立式筒形结构，锥度范围为0～1。

所述换热介质分流主管穿过所述内壁，一端与所述换热介质总管道连通，另一端穿过所述外壁固接到所述吸附器外壳上，其与水平面的夹角为0°～45°，示意图只给出了水平设置；所述换热介质分流主管的倾斜角度可以根据吸附材料材料、床层特性、中间壳层空间换热条件、整体占地条件等进行调整；优选30°，该夹角起换热介质分流、汇聚、平衡压阻的作用。

所述换热介质分流主管的管径范围为0.01m～10m。

相邻所述换热介质分流主管的角度相同或不同。

相邻所述换热介质分流主管之间的折型管直径不同。

各所述换热介质分流主管的直径相同，以使换热介质可以均匀分流。

所述换热介质总管道两端分别为换热介质入口和换热介质出口。

所述吸附材料进料口用于吸附材料填入所述中间壳层，进料方式为锥形进料方式；所述吸附材料出料口用于取出吸附材料；所述吸附材料进料口和吸附材料出料口的设置便于更换吸附材料。

所述吸附器还包括用于承载所述吸附器重量的若干内支架和若干外支架；

所述外支架设置在所述吸附器外壳外部；

所述内支架一端与所述内壁固接，另一端穿过所述吸附器外壳与所述外支架固接；

所述内支架设置在所述换热竖管之间且两端的换热介质分流主管的下方或斜下方，设置位置与相应的所述换热竖管错开，减少内支架上的贯穿通孔或缺口；

所述内支架还用于支撑所述吸附器外壳内部的钢架结构。

所述换热竖管的数量根据实际吸附器尺寸与加工条件定，所述换热竖管的端口在所述换热介质分流管道层上，中间壳层中换热竖管设置至少有2根，可通过增加竖管数目提升换热介质流动的均匀性，从而提升对吸附材料换热的均匀性。

所述换热竖管为2～500根。

所述吸附器还包括用于提供检修人员对所述吸附器检修的人孔；所述人孔至少为两个且设置在所述吸附器外壳上。

单根所述折型管的折叠次数为2～10次，折叠角度根据所述吸附器的尺寸和折型管层数、直径等来确定，所述折型管管径范围为0.01m～10m，管径大小根据流量分配来确定。

所述换热竖管上端的所述换热介质分流主管的进口朝向所述吸附器内部或外部；

所述换热介质分流主管的进口朝向所述吸附器内部时，换热介质从换热介质总管道一端进入吸附器，经过换热介质分流主管--折形管/换热竖管--换热竖管--折形管/换热介质分流主管后，再从换热介质总管道另一端流出；换热介质分流主管的进出口同时朝向吸附器内部有利于减少占地，减少死体积，且加工容易；

所述换热介质分流主管的进口朝向所述吸附器外部时，换热介质从吸附器外部引进所述换热竖管上端的所述换热介质分流主管，经过换热介质分流主管--折形管/换热竖管--换热竖管--折形管/换热介质分流主管后，从流出所述吸附器外部；示意图只给出了换热介质从中心的换热介质总管道流入，再汇聚到中心的换热介质总管道流出，换热介质总管道用隔板分离，使流入流出互不干扰。

当所述换热竖管一端的所述换热介质分流主管进口/出口朝向所述吸附器内部，另一端的所述换热介质分流主管进口/出口朝向所述吸附器外部，一端进口/出口朝外时，换热介质需要从所述吸附器上或下再汇集到所述换热介质总管道上，这有利于使换热介质走过路程相等，即压降相等，使换热均匀。

所述换热竖管为圆形截面通管。

所述内壁和外壁均为圆柱形筒体。

所述吸附器整体上可减缓其中管道的应力集中问题，减免在长期温度和/或压力交变环境中出现的吸附器材质变形、密闭性失效等问题。

所述换热竖管为等截面的圆柱形通管，管径范围为0.01m～10m，管长范围为0.01m～100m。

所述吸附材料进料口和吸附材料出料口与所述换热介质分流主管之间设置进出料管道，所述进出料管道的进出料位置的锥度为0～100；所述进出料管道的个数为1～100根，管径范围为0.01m～10m。

所述吸附流体入口的侧面设置真空泵接口，用于对所述吸附流体流道内进行抽真空；所述吸附流体入口直径大于所述真空泵接口，会增大死体积，因此，所述吸附流体入口不能用来抽真空。

所述吸附器的换热效率可通过调整换热竖管管径、管距、分布规则等结构参数来调整；也可以通过周期性交替换热介质的流动方向或同侧进出口顺次，来强化换热介质的对流以提升所述换热介质与吸附管的对流换热效率。

本实施例的一种加热与真空解吸相结合的吸附器实现加热与抽真空两种吸附材料解吸方式的同步进行，同时保障解吸气不被稀释，利于其进一步富集提浓与资源化；占地面积小；换热效率高，均匀性强，解吸时间短；可在长期温度和/或压力交变环境中稳定运行，避免可能出现的吸附器内部结构或材质变形、密闭性失效等问题；易于实现快速升温负压再生功能，具有换热效率高，占地小，吸附材料再生时长短，流场均匀度高等优点。

实施例2

本实施例提供一种加热与真空解吸相结合的吸附器吸附解吸的方法，所述方法采用实施例1中提供的一种加热与真空解吸相结合的吸附器，所述方法包括：

吸附材料吸附，吸附流体从所述吸附流体入口进入，经过所述吸附流体流道，经所述中间壳层的吸附材料吸附后剩余吸附流体从所述吸附流体出口排出；

间接加热解吸吸附流体，换热介质通过所述换热介质管道单元，间接加热所述中间壳层内的吸附材料，使所述吸附材料解吸；

真空解吸，对所述吸附流体流道进行抽真空，使所述吸附材料解吸。

所述方法还包括：

冷却吸附材料；换热介质通过所述换热介质管道单元，间接冷却所述中间壳层内的吸附材料。

所述真空解吸时，密封所述吸附流体入口和吸附流体出口，再在真空泵接口处连通真空泵，对所述吸附流体流道进行抽真空。

所述换热介质在所述换热介质管道中流动，当吸附材料处于加热阶段时，换热介质为热风或热液体工质；当吸附材料处于冷却阶段，换热介质为冷风或冷液体工质。

所述热风包括：热烟气、焦炉煤气燃烧气体和余热废气中的一种或两种以上。

所述热液体工质包括：热水。

所述冷风包括：常温空气。

所述真空解吸与所述间接加热解吸吸附流体同时进行，实现所述吸附器加热、抽真空两种吸附材料解吸手段的同步进行；当吸附材料解吸完成，停止抽真空，此时更换低温的换热介质流经所述中间壳层，对所述吸附管进行冷却。

所述低温的换热介质温度范围为0～60℃，冷却时间范围为0.1～6000分钟。

所述间接加热解吸吸附流体中，所述换热介质的温度范围为80～800℃，加热时间范围为0.1～6000分钟。

所述真空解吸时，所述吸附流体流道中的压力范围为5kPa～95kPa。

所述吸附器吸附所述吸附流体中的一种或两种以上成分，吸附的成分为气体和/或液体。

所述气体包括：有机气体和无机气体。

所述有机气体包括甲醛、苯、甲苯、甲烷、乙烷、乙烯、乙醇、乙醛、乙炔、多环芳烃和二噁英。

所述无机气体包括二氧化硫、硫化氢、二氧化氮、一氧化氮、氮氧化物、二氧化碳、一氧化碳、水蒸气、氮气、氧气、氩气和氯气。

吸附的成分为液体时，所述吸附流体为石油、焦化废水、煤化工废水或垃圾渗透液。

Claims (10)

1.一种加热与真空解吸相结合的吸附器，其特征在于，所述吸附器包括：

吸附器外壳，所述吸附器外壳上端设置吸附流体出口和吸附材料进料口，下端设置吸附流体入口和吸附材料出料口；

换热介质管道单元，用于流通换热介质来给吸附材料加热解吸；

中间壳层，用于填充吸附材料且与所述吸附器外壳、换热介质管道单元配合将所述吸附器内部分割成吸附流体流道和换热介质流道，所述吸附流体流道和换热介质流道不连通；

所述中间壳层横截面为环状，包括内壁和围绕所述内壁的外壁；

所述中间壳层和换热介质管道单元设置在所述吸附器外壳内。

2.根据权利要求1所述的一种加热与真空解吸相结合的吸附器，其特征在于，所述换热介质管道单元包括：

中部设有隔板的换热介质总管道，作为换热介质进入和流出所述吸附器的通道；

若干换热介质分流主管，用于分流所述换热介质总管道中的换热介质；

若干折型管，用于分流所述换热介质分流主管中的换热介质；

若干换热竖管，用于分流所述换热介质分流主管/折型管中的换热介质；

所述换热介质总管道设置在所述内壁中；

所述换热介质分流主管与换热介质总管道连通且相对所述换热介质总管道呈放射性排列；

所述折型管连通相邻所述换热介质分流主管；

所述换热竖管两端均连通地设置在所述换热介质分流主管/折型管上，或一端连通地设置在所述换热介质分流主管上、另一端连通地设置在所述折型管上。

3.根据权利要求1所述的一种加热与真空解吸相结合的吸附器，其特征在于，所述吸附流体流道包括：所述换热介质总管道外侧和所述内壁之间的空间、所述中间壳层中填充吸附材料区域以及所述外壁与吸附器外壳之间的空间。

4.根据权利要求3所述的一种加热与真空解吸相结合的吸附器，其特征在于，所述内壁和外壁与吸附材料接触面设置为筛板，所述筛板既能保证吸附流体能通过所述中间壳层，又能保证吸附材料不漏出。

5.根据权利要求1所述的一种加热与真空解吸相结合的吸附器，其特征在于，所述吸附流体入口的侧面设置真空泵接口，用于对所述吸附流体流道内进行抽真空。

6.根据权利要求2所述的一种加热与真空解吸相结合的吸附器，其特征在于，所述换热介质分流主管穿过所述内壁，一端与所述换热介质总管道连通，另一端穿过所述外壁固接到所述吸附器外壳上，其与水平面的夹角为0°～45°。

7.根据权利要求2所述的一种加热与真空解吸相结合的吸附器，其特征在于，所述吸附器还包括用于承载所述吸附器重量的若干内支架和若干外支架；

所述外支架设置在所述吸附器外壳外部；

所述内支架一端与所述内壁固接，另一端穿过所述吸附器外壳与所述外支架固接；

所述内支架设置在所述换热竖管之间且两端的换热介质分流主管的下方或斜下方，设置位置与相应的所述换热竖管错开，减少内支架上的贯穿通孔或缺口；

所述内支架还用于支撑所述吸附器外壳内部的钢架结构。

8.根据权利要求2所述的一种加热与真空解吸相结合的吸附器，其特征在于，令所述换热竖管一端设置的所述换热介质分流主管和相应的折型管所在的平面为A面，另一端的所述换热介质分流主管和相应的折型管所在的平面为B面，所述A面或B面以吸附器竖直的中心线为轴，旋转预设角度后投影到B面或A面，所述A面或B面的换热介质分流主管和相应的折型管分别与B面或A面的换热介质分流主管和相应的折型管完全重叠。

9.一种加热与真空解吸相结合的吸附器吸附解吸的方法，所述方法采用权利要求1～8任一项所述的一种加热与真空解吸相结合的吸附器，其特征在于，所述方法包括：

吸附材料吸附，吸附流体从所述吸附流体入口进入，经过所述吸附流体流道，经所述中间壳层的吸附材料吸附后剩余吸附流体从所述吸附流体出口排出；

间接加热解吸吸附流体、换热介质通过所述换热介质管道单元，间接加热所述中间壳层内的吸附材料，使所述吸附材料解吸；

真空解吸，对所述吸附流体流道进行抽真空，使所述吸附材料解吸。

10.一种如权利要求1～8任一项所述的加热与真空解吸相结合的吸附器在吸附解吸领域中的应用。