CN211837940U

CN211837940U - 一种5a分子筛真空活化处理装置

Info

Publication number: CN211837940U
Application number: CN201922286890.8U
Authority: CN
Inventors: 谭勇华; 范春玲
Original assignee: CHONGQING XINYU PRESSURE CONTAINER MANUFACTURE CO LTD
Current assignee: Chongqing Xinyu Pressure Vessel Co ltd
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2019-12-19
Publication date: 2020-11-03
Anticipated expiration: 2029-12-19

Abstract

一种5A分子筛真空活化处理装置，包括加热炉、真空泵、氮气瓶和设置在加热炉内一个或一个以上的真空活化罐，真空泵与每个真空活化罐之间、氮气瓶与每个真空活化罐之间均通过管道连通。在本实用新型中，5A分子筛真空活化处理装置的具体使用如下本实用新型具有如下的优点：其不仅能将5A分子筛在大气中吸附的水脱附干净从而使其活化，还能够便于活化后的5A分子筛的运输和存储。

Description

一种5A分子筛真空活化处理装置

技术领域

本实用新型涉及分子筛真空活化领域，具体涉及一种5A分子筛真空活化处理装置。

背景技术

5A分子筛是能吸附小于其孔径任何分子的吸附剂，主要应用于正异构烃分离、变压吸附分离及水和二氧化碳的共吸附。但是由于的吸附能力与其活化程度有关，活化程度越高，吸附能力越强。为使5A分子筛吸附剂具备最佳的吸附能力，生产5A分子筛的最后一步均为高温活化，一方面最大限度除去分子筛粉体中的水分，另一方面使分子筛形成较完整的孔结构。

5A分子筛存在以下问题：

1、5A分子筛在大气中吸附的水很难脱附干净。5A分子筛的活化程度与其吸水量有关，5A分了筛的吸水量越低则活化程度越高，当吸水量达2.2%(质量比)时,其吸附能力开始出现下降，活化程度也降低；吸水量达7%时，其吸附能力下降约1个数量级；吸水量达9.9%时，其吸附能力约下降2个数量级，即其吸附能力降低到其原有值的1%；现有技术中，5A分子筛在大气中吸附的水很难脱附干净，例如5A分子筛在相对湿度80%、25℃的大气中吸附水汽(对应的水汽分压为19×133Pa)，其饱和吸水量可达21%质量比，此时在25℃下抽真空脱附到平衡状态，其含水量仍多达约8.2%质量比，5A分子筛的吸附能力降低1个数量级以上；此时在150℃下热烘烤并抽真空到10^-2×133Pa，其含水量可降低到约1%质量比。在200℃下热烘烤并抽真空到10^-2×133Pa，则可降低到约0.4%质量比。因此，5A分子筛在大气中吸附的水需要高温才能活化。

2、5A分子筛中吸附的O₂、Ar、H等气体不易脱附。5A分子筛吸附气体后会装填到5A分子筛的孔中，从而降低5A分子筛对气体的吸附能力，并且5A分子筛中吸附的O₂、Ar、H不易脱附。因此5A分子筛使用前需要将5A分子筛利用特殊的脱附设备将气体脱附后才能用来更好的吸附需要吸附的气体，此外，5A分子筛中吸附的水和气体脱附后会空出5A分子筛中的孔，不利于5A分子筛的运输和保存。

3、易吸水、不便于运输和随取随用。在试验环境为24℃，相对湿度为57%，对应的水蒸汽分压为12.7×133Pa的情况下，5A分子筛在72小时后分子筛吸水可达饱和状态，其吸水量约达到吸附剂重量的20%。这表明，在相对湿度较大的环境中装填5A分子筛，5A分子筛极易吸附大量水分，不便于运输和随取随用。

因此目前市场上急需一款能够解决5A分子筛上述问题的5A分子筛真空活化处理装置。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种5A分子筛真空活化处理装置，其不仅能将5A分子筛在大气中吸附的水脱附干净从而使其活化，还能够便于活化后的5A分子筛的存储和运输。

本实用新型的目的是这样实现的，一种5A分子筛真空活化处理装置，包括加热炉、真空泵、氮气瓶和设置在加热炉内一个或一个以上的真空活化罐，真空泵与每个真空活化罐之间、氮气瓶与每个真空活化罐之间均通过管道连通。

在本实用新型中，5A分子筛真空活化处理装置的具体使用如下：

1、将5A分子筛装入真空活化罐；

2、利用加热炉对真空活化罐加热使5A分子筛的水脱附而活化；

3、开启真空泵使真空活化罐的真空度稳定在≤100Pa的某一真空度保持不变，维持时间≥30分钟从而使5A分子筛中的水和部分吸附的气体脱附；

4、将氮气瓶中的氮气通入真空活化罐内，关闭电加热炉电源，并进行炉内降温，直至真空活化罐体表面温度达到常温为止。由于5A分子筛中的孔需要装填满才能降低其吸附能力，并且5A分子筛中氮气比其它气体更容易脱附，因此连接氮气瓶往活化后的分子筛中装填氮气以防止空气中的水汽或其它难以脱附的气体再被吸附进5A分子筛，从而有利于活化后5A分子筛的保存；

5、拆除与真空活化罐的连通的管道，用堵头等封闭其管道连接口，将真空活化罐吊出电加热炉保存；

6、使用5A分子筛时，只需要将真空活化罐打开，将分子筛倒出即可，存储和运输方便。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：其不仅能将5A分子筛在大气中吸附的水脱附干净从而使其活化，还能够便于活化后的5A分子筛的存储和运输。

附图说明

本实用新型的附图说明如下：

图1是本实用新型一种5A分子筛真空活化处理装置的一种立体示意图；

图2是本实用新型一种5A分子筛真空活化处理装置的另一种立体示意图；

图3是本实用新型一种5A分子筛真空活化处理装置中真空活化罐的一种剖面示意图；

图4是本实用新型一种5A分子筛真空活化处理装置中真空活化罐的一种俯视示意图。

图中：1.加热炉；2.氮气瓶；3.真空活化罐；4.管道；5.除尘罐；6.换热管；7.罗茨真空泵；8.旋片式真空泵；9.压力表；10.封结阀；11.真空测量装置；12.汇流管；13.真空泵。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1至图4所示，一种5A分子筛真空活化处理装置，包括加热炉1、真空泵13、氮气瓶2和设置在加热炉1内一个或一个以上的真空活化罐3，真空泵13与每个真空活化罐3之间、氮气瓶2与每个真空活化罐3之间均通过管道4连通。

1、将5A分子筛装入真空活化罐3；

2、利用加热炉1对真空活化罐3使5A分子筛的水脱附而活化；

3、开启真空泵13使真空活化罐3的真空度稳定在≤100Pa的某一真空度保持不变，维持时间≥30分钟从而使5A分子筛中的水和部分吸附的气体脱附；

4、将氮气瓶2中的氮气通入真空活化罐3内，关闭电加热炉1电源，并进行炉内降温，直至真空活化罐3体表面温度达到常温为止。由于5A分子筛中的孔需要装填满才能降低其吸附能力，并且5A分子筛中氮气比其它气体更容易脱附，因此连接氮气瓶2往活化后的分子筛中装填氮气以防止空气中的水汽或其它难以脱附的气体再被吸附进5A分子筛，从而有利于活化后5A分子筛的保存；

5、拆除与真空活化罐3的连通的管道4，用堵头等封闭其管道4连接口，将真空活化罐3吊出电加热炉1保存；

6、使用5A分子筛时，只需要将真空活化罐3打开，将分子筛倒出即可，运输和存储方便。

在本实施例中，利用加热炉1对真空活化罐3加热至250℃并保温2小时，从而使5A分子筛的水脱附而活化。

在本实施例中，真空活化罐3的个数是四个。加热炉1内设置多个真空活化罐3有利于对多个真空活化罐3同时进行加热，从而一次性活化并保存较多的5A分子筛。

进一步地，加热炉1为电加热炉。

进一步地，真空活化罐3与真空泵之间的管道4上固定有除尘罐5。除尘罐5的作用是对抽真空时破碎5A分子筛产生的粉末进行吸附，避免5A分子筛产生的粉末对真空泵造成损坏。

进一步地，真空活化罐3内固定有换热管6。换热管6的作用是便于对真空活化罐3内部的全部5A分子筛进行活化，避免真空活化罐3内部靠近罐壁的5A分子筛加热活化后，而真空活化罐3内部中心位置的5A分子筛依然没有活化。

进一步地，真空泵包括通过管道连接的罗茨真空泵7和旋片式真空泵8。采用普通真空泵抽真空所用时间一般在4-5小时。真空泵采用旋片式真空泵8和罗茨真空泵7的作用是加快对真空活化罐3的抽真空速率，减少其抽真空所用的时间，采用旋片式真空泵8和罗茨真空泵7抽真空所用时间大约在3-4小时。使用时，先开启旋片式真空泵8对真空活化罐3抽空至其动态真空度≤1000Pa以下，然后开启罗茨真空泵7继续抽空；直至真空活化罐3的真空度稳定在≤100Pa的某一真空度并保持不变，维持时间≥30分钟为止。在本实施例中，罗茨真空泵7的出口与旋片式真空泵8的进口通过真空玻纹软管连接。

进一步地，真空活化罐3上固定有封结阀10。封结阀10的作用是便于取出和封存真空活化罐3内的5A分子筛。

进一步地，还包括有汇流管12，汇流管12与每个真空活化罐3之间、汇流管12与除尘罐5之间均通过管道4连通。一个或一个以上的真空活化罐3经汇流管12汇流后与除尘罐5。在另一实施例中，还可以是一个或一个以上的真空活化罐3经汇流管12汇流后与真空泵通过管道4连通。汇流管12的作用一是便于对多个真空活化罐3同时进行抽真空或/和除尘，二是对加热5A分子筛而产生的水蒸气进行收集去除。在本实施例中，汇流管出口与罗茨真空泵7的进口通过管道连接，罗茨真空泵7的出口与旋片式真空泵8的进口通过真空玻纹软管连接。

进一步地，真空活化罐3与真空泵之间固定有压力表9或/和真空测量装置11。在本实施例中，压力表9安装在真空活化罐3与真空泵之间的管道4上，真空测量装置11安装在汇流管上。在另一实施例中，压力表9和真空测量装置11均安装在真空活化罐3与真空泵之间的管道4上。压力表9和真空测量装置11的作用分别是测量管道4中的压力和测量真空泵抽真空的真空度。压力表9和真空测量装置11可以两个都安装也可以只安装其中一个。在本实施例中，真空测量装置11包括有两个，其分别是真空测量范围为1×10²Pa～1×10⁵Pa的真空电阻规和真空测量范围为0.1Pa～100Pa的真空热偶规。

Claims

1.一种5A分子筛真空活化处理装置，其特征在于：包括加热炉（1）、真空泵（13）、氮气瓶（2）和设置在加热炉（1）内一个或一个以上的真空活化罐（3），真空泵（13）与每个真空活化罐（3）之间、氮气瓶（2）与每个真空活化罐（3）之间均通过管道（4）连通。

2.根据权利要求1所述的5A分子筛真空活化处理装置，其特征在于：真空活化罐（3）与真空泵之间的管道（4）上固定有除尘罐（5）。

3.根据权利要求1或2所述的5A分子筛真空活化处理装置，其特征在于：真空活化罐（3）内固定有换热管（6）。

4.根据权利要求1或2所述的5A分子筛真空活化处理装置，其特征在于：真空泵包括通过管道连接的罗茨真空泵（7）和旋片式真空泵（8）。

5.根据权利要求3所述的5A分子筛真空活化处理装置，其特征在于：真空泵包括通过管道连接的罗茨真空泵（7）和旋片式真空泵（8）。

6.根据权利要求1 、2或5所述的5A分子筛真空活化处理装置，其特征在于：真空活化罐（3）上固定有封结阀（10）。

7.根据权利要求3所述的5A分子筛真空活化处理装置，其特征在于：真空活化罐（3）上固定有封结阀（10）。

8.根据权利要求4所述的5A分子筛真空活化处理装置，其特征在于：真空活化罐（3）上固定有封结阀（10）。

9.根据权利要求1 、2 、5、7或8所述的5A分子筛真空活化处理装置，其特征在于：还包括有汇流管（12），汇流管（12）与每个真空活化罐（3）之间、汇流管（12）与除尘罐（5）之间均通过管道（4）连通。

10.根据权利要求3所述的5A分子筛真空活化处理装置，其特征在于：还包括有汇流管（12）、汇流管（12）与每个真空活化罐（3）之间，汇流管（12）与除尘罐（5）之间均通过管道（4）连通。

11.根据权利要求4所述的5A分子筛真空活化处理装置，其特征在于：还包括有汇流管（12）、汇流管（12）与每个真空活化罐（3）之间，汇流管（12）与除尘罐（5）之间均通过管道（4）连通。

12.根据权利要求6所述的5A分子筛真空活化处理装置，其特征在于：还包括有汇流管（12）、汇流管（12）与每个真空活化罐（3）之间，汇流管（12）与除尘罐（5）之间均通过管道（4）连通。

13.根据权利要求1 、2 、5、7、8、10、11或12所述的5A分子筛真空活化处理装置，其特征在于：真空活化罐（3）与真空泵之间固定有压力表（9）或/和真空测量装置（11）。

14.根据权利要求3所述的5A分子筛真空活化处理装置，其特征在于：真空活化罐（3）与真空泵之间固定有压力表（9）或/和真空测量装置（11）。

15.根据权利要求4所述的5A分子筛真空活化处理装置，其特征在于：真空活化罐（3）与真空泵之间固定有压力表（9）或/和真空测量装置（11）。

16.根据权利要求6所述的5A分子筛真空活化处理装置，其特征在于：真空活化罐（3）与真空泵之间固定有压力表（9）或/和真空测量装置（11）。

17.根据权利要求9所述的5A分子筛真空活化处理装置，其特征在于：真空活化罐（3）与真空泵之间固定有压力表（9）或/和真空测量装置（11）。