CN116966718A - 一种co提纯用psa新型置换设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于CO提纯设备技术领域，具体涉及一种CO提纯用PSA新型置换设备，包括下塔体和与下塔体可拆卸连接的塔顶，下塔体上设有进气管，塔顶上设有出气管；所述下塔体内可拆卸连接有一对容纳吸附剂且平行设置的支撑结构，下塔体内还可拆卸连接有与支撑结构相配合的导流装置；所述导流装置包括与下塔体转动连接的转动轴，转动轴上固接有与进气管相配合的驱动扇叶，驱动扇叶上连接有对气流进行均流的导流结构；所述导流结构包括与转动轴固接的下花键，转动轴上固接有内导流板，下花键上滑动连接有中导流板、外导流板；本发明有效的解决了现有置换设备在使用时，气流流动的均匀性较差，容易造成吸附剂损伤的问题。
Description
技术领域
本发明属于CO提纯设备技术领域，具体涉及一种CO提纯用PSA新型置换设备。
背景技术
变压吸附法（简称PSA）是一种新的气体分离技术，以吸附剂分子筛为例，其原理是利用分子筛对不同气体分子“吸附”性能的差异而将气体混合物分开。
PSA分离CO原理：CO混合气中主要成分是CO2、CO、CH4、N2、H2等，另外还含有不同的杂质组分。如H20、NH3、硫化物以及好类杂质。这些气体组分在吸附剂(分子、活性炭)上的吸附能力顺序为CO2>CO>CH4>N2>H2CO吸附能力个于C02与CH4、N2之间，要回收CO必须分两段进行。即一级PSA 装置用于除去比CO吸附能力强的组分，如CO2、H20、硫化物等;二级PSA装置用于CO与CH4、N2、H2的分离，吸附能力最强的CO组分吸附在吸附剂上，而比CO吸附能力弱的组分CH4、N2、H2等从吸附器顶部排出，CO得到浓缩，在通过降压和抽真空方式回收得到CO产品气。
一级PSA和二级PSA均采用相应数量的吸附置换设备对CO进行变压吸附提纯；但是现有的置换设备在使用时存在以下技术问题：气流经进气管直接平行向上流动，经氧化铝、活性炭、分子筛、一氧化碳吸附剂进行吸附后经出气管流出；但是气流为经进气管直接向上流动，而无相应的导流装置，使气流较为集中的向上流动对氧化铝、活性炭、分子筛等冲击力较大，容易穿透氧化铝、活性炭、分子筛等产生隧道效应，减少了分子筛的使用寿命。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种CO提纯用PSA新型置换设备，有效的解决了现有置换设备在使用时，气流流动的均匀性较差，容易造成吸附剂损伤的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种CO提纯用PSA新型置换设备，包括下塔体和与下塔体可拆卸连接的塔顶，下塔体上设有进气管，塔顶上设有出气管；所述下塔体内可拆卸连接有一对容纳吸附剂且平行设置的支撑结构，下塔体内还可拆卸连接有与支撑结构相配合的导流装置；
所述导流装置包括与下塔体转动连接的转动轴，转动轴上固接有与进气管相配合的驱动扇叶，驱动扇叶上连接有对气流进行均流的导流结构；所述导流结构包括与转动轴固接的下花键，转动轴上固接有内导流板，下花键上滑动连接有中导流板、外导流板；所述下塔体内设有随转动轴转动而带动外导流板沿下花键滑动的升降组件，内导流板上设有随外导流板运动而使外导流板、中导流板等距运动的等距组件；所述下塔体内设有随转动轴转动而转动的转动筒，转动筒上固接有设有一对支撑结构之间的中引流扇叶，转动筒上可拆卸连接有设有一对支撑结构上方的上引流扇叶。
进一步地，所述下塔体包括塔体，塔体上固接有塔底，进气管设于塔底；所述塔体上固接有下法兰，塔顶上估计有与下法兰可拆卸连接的上法兰，上法兰上设有与下法兰相配合的固定螺栓；所述塔底上固接有支腿，支腿上设有安装盘，安装盘上设有固定孔。
进一步地，所述内导流板上固接有与转动轴固接的内连接架，中导流板上固接有与下花键滑动连接的中连接架，外导流板上固接有与下花键滑动连接的外连接架；所述内导流板上设有与中连接架、外连接架相配合的内容纳槽，中导流板上设有与外连接架相配合的中容纳槽。
进一步地，所述内导流板、中导流板、外导流板均包括圆筒形的竖向部，竖向部上固接有圆台形的导流部；所述竖向部沿圆周均布有扰流板。
进一步地，所述升降组件包括包括与下塔体可拆卸连接的固定架，转动筒与固定架转动连接，固定架上固接有固定盘；所述固定盘上固接有固定轴，固定轴上固接有往复丝杆；所述往复丝杆上螺接有螺接块，螺接块上固接有与外连接架固接的花键筒，花键筒与下花键滑动连接。
进一步地，所述螺接块上还固接有上花键，转动筒内壁设有与上花键相配合的花键槽。
进一步地，所述等距组件包括与外连接架转动连接的主动杆，主动杆上转动连接有中间杆，中间杆中心位置与中连接架转动连接；所述中间杆上转动连接有从动杆，从动杆与内连接架转动连接。
进一步地，一对所述支撑结构均包括下塔体可拆卸连接的下支撑网，下支撑网上方设有与下塔体可拆卸连接的上支撑网；所述上支撑网和下支撑网上均设有固定孔，下塔体内壁固接与固定孔相配合的固定座，固定孔上设有与固定座相配合的紧固螺栓。
进一步地，所述下支撑网和上支撑网之间设有防护筒，防护筒两端均设有连接盘；一对所述连接盘上均设有连接孔，下支撑网和上支撑网上均设有与连接孔相配合的连接柱。
进一步地，所述上引流扇叶上固接有与转动筒相配合的套筒，套筒上螺接有与转动筒相配合的紧固螺栓，转动筒上设有与紧固螺栓相配合的安装孔；所述转动轴上固接有与驱动扇叶相配合的锥形头，下塔体上可拆卸连接有安装架，转动轴与安装架转动连接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明在使用时，通过导流装置的设置，对气流进行导流，使气流均匀的与支撑结构内的吸附剂接触，不仅提高吸附剂的吸附效果，而且能够有效的提高吸附剂的使用寿命；具体的，通过驱动扇叶的设置，在气流的作用下，驱动扇叶带动转动轴转动，转动轴带动升降组件动作，升降组件带动外导流板沿下花键滑动，在等距组件的作用下，外导流板、中导流板等距运动，进而改变内导流板、中导流板、外导流板之间的距离，改变内导流板、中导流板、外导流板对气流导流的流动形式，通过使内导流板、中导流板、外导流板不断的变换，能够有效的提高气流流动的均匀性。
2、本发明在使用时，通过上花键、转动筒、中引流扇叶、上引流扇叶的设置，使中引流扇叶、上引流扇叶的转动速度与驱动扇叶一致，通过中引流扇叶、上引流扇叶对一对支撑结构之间、一对支撑结构上方的气流进行引流，以促进气流的流动速度，提高本申请的提纯速度。
3、本发明在使用时，通过使支撑结构、导流装置与下塔体可拆卸连接，使本申请便于拆装，便于对本申请进行维修更换，提高本申请使用的寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的内部结构示意图；
图3为本发明中导流装置的结构示意图；
图4为本发明中导流装置的剖面图；
图5为本发明中图4中A区域的放大示意图；
图6为本发明中导流结构的结构示意图；
图7为本发明中导流结构的剖面图；
图8为本发明中图7中B区域的放大示意图；
图9为本发明中下支撑网、防护筒、上支撑网等的爆炸状态示意图；
图中：1、安装盘，2、支腿，3、进气管，4、塔底，5、塔体，6、下法兰，7、上法兰，8、塔顶，9、出气管，10、套筒，11、驱动扇叶，12、导流结构，13、升降组件，14、下支撑网，15、防护筒，16、上支撑网，17、中引流扇叶，18、转动筒，19、上引流扇叶，20、固定架，21、固定盘，22、固定轴，23、上花键，24、花键筒，25、内导流板，26、外连接架，27、中导流板，28、外导流板，29、扰流板，30、转动轴，31、下花键，32、螺接块，33、往复丝杆，34、等距组件，35、中连接架，36、内连接架，37、锥形头，38、从动杆，39、中间杆，40、主动杆，41、连接柱，42、连接盘。
具体实施方式
一种CO提纯用PSA新型置换设备，包括下塔体和与下塔体可拆卸连接的塔顶8，下塔体上设有进气管3，塔顶8上设有出气管9；所述下塔体内可拆卸连接有一对容纳吸附剂且平行设置的支撑结构，下塔体内还可拆卸连接有与支撑结构相配合的导流装置；通过使支撑结构、导流装置与下塔体可拆卸连接，使本申请便于拆装，便于对本申请进行维修更换，提高本申请使用的寿命；另外根据需要为支撑结构内填充相应的吸附剂，通过导流装置对气流进行导流，使气流均匀的与支撑结构内的吸附剂接触，不仅提高吸附剂的吸附效果，而且能够有效的提高吸附剂的使用寿命。
所述导流装置包括与下塔体转动连接的转动轴30，转动轴30上固接有与进气管3相配合的驱动扇叶11，驱动扇叶11上连接有对气流进行均流的导流结构12；所述导流结构12包括与转动轴30固接的下花键31，转动轴30上固接有内导流板25，下花键31上滑动连接有中导流板27、外导流板28；所述下塔体内设有随转动轴30转动而带动外导流板28沿下花键31滑动的升降组件13，内导流板25上设有随外导流板28运动而使外导流板28、中导流板27等距运动的等距组件34；所述下塔体内设有随转动轴30转动而转动的转动筒18，转动筒18上固接有设有一对支撑结构之间的中引流扇叶17，转动筒18上可拆卸连接有设有一对支撑结构上方的上引流扇叶19。
导流装置在使用时，经进气管3流入下塔体内的气流带动驱动扇叶11转动，驱动扇叶11带动转动轴30转动，转动轴30带动下花键31转动，转动轴30、下花键31同步的带动内导流板25、中导流板27、外导流板28转动，使内导流板25、中导流板27、外导流板28对气流进行导流，使气流均匀的与下方设置的支撑结构内的吸附剂接触，能够有效的避免气流直冲吸附剂，影响吸附剂的寿命；另外转动轴30转动时，带动升降组件13动作，升降组件13带动外导流板28沿下花键31滑动，在等距组件34的作用下，外导流板28、中导流板27等距运动，进而改变内导流板25、中导流板27、外导流板28之间的距离，改变内导流板25、中导流板27、外导流板28对气流导流的流动形式，通过使内导流板25、中导流板27、外导流板28不断的变换，能够有效的提高气流流动的均匀性。另外通过中引流扇叶17、上引流扇叶19的设置，对一对支撑结构之间、一对支撑结构上方的气流进行引流，以促进气流的流动速度，提高本申请的提纯速度。
进一步地，所述下塔体包括塔体5，塔体5上固接有塔底4，进气管3设于塔底4；所述塔体5上固接有下法兰6，塔顶8上估计有与下法兰6可拆卸连接的上法兰7，上法兰7上设有与下法兰6相配合的固定螺栓；所述塔底4上固接有支腿2，支腿2上设有安装盘1，安装盘1上设有固定孔；通过上法兰7和下法兰6相配合，实现塔顶8与塔体5的可拆卸连接，便于对本申请的内部进行维修，进而提高本申请的使用寿命；另外通过支腿2上的安装盘1、固定孔，可将本申请安装在相应的位置，提高本申请使用的稳定性。
进一步地，所述内导流板25上固接有与转动轴30固接的内连接架36，中导流板27上固接有与下花键31滑动连接的中连接架35，外导流板28上固接有与下花键31滑动连接的外连接架26；所述内导流板25上设有与中连接架35、外连接架26相配合的内容纳槽，中导流板27上设有与外连接架26相配合的中容纳槽。通过内容纳槽对中连接架35与外连接架26进行容纳，中容纳槽对外连接架26进行容纳，使中导流板27通过中连接架35、外导流板28通过外连接架26沿下花键31滑动至与内导流板25在同一水平状态，如图3所示，使外导流板28、中导流板27的运动距离更大，提高本申请导流的效果。
进一步地，所述内导流板25、中导流板27、外导流板28均包括圆筒形的竖向部，竖向部上固接有圆台形的导流部；所述竖向部沿圆周均布有扰流板29；通过竖向部对气流进行引流，导流部对气流进行导流；通过竖向部带动扰流板29转动，带动气流转动，使气流更加的均匀。
进一步地，所述升降组件13包括包括与下塔体可拆卸连接的固定架20，转动筒18与固定架20转动连接，固定架20上固接有固定盘21；所述固定盘21上固接有固定轴22，固定轴22上固接有往复丝杆33；所述往复丝杆33上螺接有螺接块32，螺接块32上固接有与外连接架26固接的花键筒24，花键筒24与下花键31滑动连接。
升降组件13在使用时，在固定架20、固定盘21的作用下，固定轴22、往复丝杆33固定不动；当下花键31随转动轴30转动时，下花键31通过花键筒24带动螺接块32沿往复丝杆33转动，螺接块32在往复丝杆33的作用下带动花键筒24沿下花键31滑动升降，花键筒24带动外连接架26上下运动，外连接架26带动外导流板28上下运动。
进一步地，所述螺接块32上还固接有上花键23，转动筒18内壁设有与上花键23相配合的花键槽；螺接块32随花键筒24转动时，螺接块32带动上花键23转动，上花键23通过花键槽带动转动筒18转动，进而实现中引流扇叶17、上引流扇叶19转动对气流进行引流，以提高气流的流动速度。
进一步地，所述等距组件34包括与外连接架26转动连接的主动杆40，主动杆40上转动连接有中间杆39，中间杆39中心位置与中连接架35转动连接；所述中间杆39上转动连接有从动杆38，从动杆38与内连接架36转动连接。
等距组件34在使用时，外连接架26上升时，外连接架26带动主动杆40转动，主动杆40带动中间杆39沿中连接架35转动，中间杆39带动从动杆38转动，在主动杆40、从动杆38的作用下，中间杆39带动中连接架35上升，在主动杆40、从动杆38、中间杆39的作用下，外连接架26、中连接架35等距运动，以提高中导流板27、外导流板28的稳定性。
进一步地，一对所述支撑结构均包括下塔体可拆卸连接的下支撑网14，下支撑网14上方设有与下塔体可拆卸连接的上支撑网16；所述上支撑网16和下支撑网14上均设有固定孔，下塔体内壁固接与固定孔相配合的固定座，固定孔上设有与固定座相配合的紧固螺栓。
通过下支撑网14、上支撑网16组成对吸附剂进行支撑的网状结构；通过固定孔与固定座与紧固螺栓相配合，使下支撑网14与上支撑网16与下塔体之间可拆卸连接，便于对吸附剂进行更换，提高本申请的便利性。
进一步地，所述下支撑网14和上支撑网16之间设有防护筒15，防护筒15两端均设有连接盘42；一对所述连接盘42上均设有连接孔，下支撑网14和上支撑网16上均设有与连接孔相配合的连接柱41；通过防护筒15对吸附剂进行保护，避免吸附剂与转动筒18等结构发生接触，提高吸附剂的稳定性；另外通过连接孔与连接柱41相配合，使下支撑网14、上支撑网16与防护筒15之间可拆卸连接，提高本申请的便利性。
进一步地，所述上引流扇叶19上固接有与转动筒18相配合的套筒10，套筒10上螺接有与转动筒18相配合的紧固螺栓，转动筒18上设有与紧固螺栓相配合的安装孔；上引流扇叶19通过套筒10与紧固螺栓相配合与转动筒18实现可拆卸连接；所述转动轴30上固接有与驱动扇叶11相配合的锥形头37，下塔体上可拆卸连接有安装架，转动轴30与安装架转动连接；通过锥形头37对气流进行初次导流；通过安装架将驱动扇叶11、转动轴30等安装在下塔体上。
本发明的工作过程为：
本发明在使用时，根据需要为支撑结构内填充相应的吸附剂，经进气管3流入下塔体内的气流带动驱动扇叶11转动，驱动扇叶11带动转动轴30转动，转动轴30带动下花键31转动，转动轴30、下花键31同步的带动内导流板25、中导流板27、外导流板28转动；过竖向部对气流进行引流，导流部对气流进行导流；通过竖向部带动扰流板29转动，带动气流转动，使气流更加的均匀，使气流均匀的与下方设置的支撑结构内的吸附剂接触，能够有效的避免气流直冲吸附剂，影响吸附剂的寿命。
另外在固定架20、固定盘21的作用下，固定轴22、往复丝杆33固定不动；当下花键31随转动轴30转动时，下花键31通过花键筒24带动螺接块32沿往复丝杆33转动，螺接块32在往复丝杆33的作用下带动花键筒24沿下花键31滑动升降，花键筒24带动外连接架26上下运动，外连接架26带动外导流板28上下运动；
外连接架26上升时，外连接架26带动主动杆40转动，主动杆40带动中间杆39沿中连接架35转动，中间杆39带动从动杆38转动，在主动杆40、从动杆38的作用下，中间杆39带动中连接架35上升，在主动杆40、从动杆38、中间杆39的作用下，外连接架26、中连接架35等距运动；进而改变内导流板25、中导流板27、外导流板28之间的距离，改变内导流板25、中导流板27、外导流板28对气流导流的流动形式，通过使内导流板25、中导流板27、外导流板28不断的变换，能够有效的提高气流流动的均匀性。
与此同时，螺接块32随花键筒24转动时，螺接块32带动上花键23转动，上花键23通过花键槽带动转动筒18转动，进而实现中引流扇叶17、上引流扇叶19转动对气流进行引流，以提高气流的流动速度。
Claims (10)
1.一种CO提纯用PSA新型置换设备，包括下塔体和与下塔体可拆卸连接的塔顶（8），下塔体上设有进气管（3），塔顶（8）上设有出气管（9）；其特征在于：所述下塔体内可拆卸连接有一对容纳吸附剂且平行设置的支撑结构，下塔体内还可拆卸连接有与支撑结构相配合的导流装置；
所述导流装置包括与下塔体转动连接的转动轴（30），转动轴（30）上固接有与进气管（3）相配合的驱动扇叶（11），驱动扇叶（11）上连接有对气流进行均流的导流结构（12）；所述导流结构（12）包括与转动轴（30）固接的下花键（31），转动轴（30）上固接有内导流板（25），下花键（31）上滑动连接有中导流板（27）、外导流板（28）；所述下塔体内设有随转动轴（30）转动而带动外导流板（28）沿下花键（31）滑动的升降组件（13），内导流板（25）上设有随外导流板（28）运动而使外导流板（28）、中导流板（27）等距运动的等距组件（34）；所述下塔体内设有随转动轴（30）转动而转动的转动筒（18），转动筒（18）上固接有设有一对支撑结构之间的中引流扇叶（17），转动筒（18）上可拆卸连接有设有一对支撑结构上方的上引流扇叶（19）。
2.如权利要求1所述的CO提纯用PSA新型置换设备，其特征在于：所述下塔体包括塔体（5），塔体（5）上固接有塔底（4），进气管（3）设于塔底（4）；所述塔体（5）上固接有下法兰（6），塔顶（8）上估计有与下法兰（6）可拆卸连接的上法兰（7），上法兰（7）上设有与下法兰（6）相配合的固定螺栓；所述塔底（4）上固接有支腿（2），支腿（2）上设有安装盘，安装盘上设有固定孔。
3.如权利要求1所述的CO提纯用PSA新型置换设备，其特征在于：所述内导流板（25）上固接有与转动轴（30）固接的内连接架（36），中导流板（27）上固接有与下花键（31）滑动连接的中连接架（35），外导流板（28）上固接有与下花键（31）滑动连接的外连接架（26）；所述内导流板（25）上设有与中连接架（35）、外连接架（26）相配合的内容纳槽，中导流板（27）上设有与外连接架（26）相配合的中容纳槽。
4.如权利要求3所述的CO提纯用PSA新型置换设备，其特征在于：所述内导流板（25）、中导流板（27）、外导流板（28）均包括圆筒形的竖向部，竖向部上固接有圆台形的导流部；所述竖向部沿圆周均布有扰流板（29）。
5.如权利要求3所述的CO提纯用PSA新型置换设备，其特征在于：所述升降组件（13）包括包括与下塔体可拆卸连接的固定架（20），转动筒（18）与固定架（20）转动连接，固定架（20）上固接有固定盘（21）；所述固定盘（21）上固接有固定轴（22），固定轴（22）上固接有往复丝杆（33）；所述往复丝杆（33）上螺接有螺接块（32），螺接块（32）上固接有与外连接架（26）固接的花键筒（24），花键筒（24）与下花键（31）滑动连接。
6.如权利要求5所述的CO提纯用PSA新型置换设备，其特征在于：所述螺接块（32）上还固接有上花键（23），转动筒（18）内壁设有与上花键（23）相配合的花键槽。
7.如权利要求5或6任一所述的CO提纯用PSA新型置换设备，其特征在于：所述等距组件（34）包括与外连接架（26）转动连接的主动杆（40），主动杆（40）上转动连接有中间杆（39），中间杆（39）中心位置与中连接架（35）转动连接；所述中间杆（39）上转动连接有从动杆（38），从动杆（38）与内连接架（36）转动连接。
8.如权利要求1所述的CO提纯用PSA新型置换设备，其特征在于：一对所述支撑结构均包括下塔体可拆卸连接的下支撑网（14），下支撑网（14）上方设有与下塔体可拆卸连接的上支撑网（16）；所述上支撑网（16）和下支撑网（14）上均设有固定孔，下塔体内壁固接与固定孔相配合的固定座，固定孔上设有与固定座相配合的紧固螺栓。
9.如权利要求8所述的CO提纯用PSA新型置换设备，其特征在于：所述下支撑网（14）和上支撑网（16）之间设有防护筒（15），防护筒（15）两端均设有连接盘（42）；一对所述连接盘（42）上均设有连接孔，下支撑网（14）和上支撑网（16）上均设有与连接孔相配合的连接柱（41）。
10.如权利要求1所述的CO提纯用PSA新型置换设备，其特征在于：所述上引流扇叶（19）上固接有与转动筒（18）相配合的套筒（10），套筒（10）上螺接有与转动筒（18）相配合的紧固螺栓，转动筒（18）上设有与紧固螺栓相配合的安装孔；所述转动轴（30）上固接有与驱动扇叶（11）相配合的锥形头（37），下塔体上可拆卸连接有安装架，转动轴（30）与安装架转动连接。
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