CN218901338U - 一种新型变温吸附纯化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及气体净化技术领域，具体地说，涉及一种新型变温吸附纯化装置，包括第一吸附塔；第一进料管，与第一吸附塔的一端相连接；过滤器，设于第一进料管处；第一进料管上设有进料阀门；第一出料管，与第一吸附塔的另一端相连接；第一出料管处设有第二阀门；再生循环系统，与第一吸附塔相配合实现利用产品气对吸附剂床层实现再生处理；通过再生循环系统的设置，能够获取到第一吸附塔中的产品气作为再生气，通过对再生气处理再通入第一吸附塔中，能够利用再生气对第一吸附塔进行再生处理，同时保证对再生气的回收，避免产品气的浪费，如此循环，能够避免第一吸附塔出现再生不彻底的情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体净化技术领域，具体地说，涉及一种新型变温吸附纯化装置。
背景技术
气体净化过程是冶金、能源、化工、环保等领域中一种常见的原料气处理过程，例如气体污染物脱除、压缩空气干燥及天然气干燥、电解水氢气干燥等，主要目的是将原料气中的杂质(水蒸气、二氧化碳、一氧化碳等)脱除，使气体满足产品气指标要求。
变温吸附是一种常见的气体净化工艺，该工艺是利用吸附剂的平衡吸附量随温度升高而降低的特性，采用常温吸附、升温脱附的操作方法。除吸附和脱附外，整个变温吸附操作中还包括对脱附后的吸附剂进行干燥、冷却等辅助环节。变温吸附在工业上用途十分广泛，如用于气体干燥、原料气净化、废气中脱除或回收低浓度溶剂以及应用于环保中的废气废液处理等。
目前的变温吸附再生分为减压再生和等压再生，其中减压再生利用变温吸附的产品气做对吸附剂床层的再生气，此部分再生气一般不做回收，从而导致产品气的浪费；等压变温再生虽然能保证产品气的回用，适合于连续生产工况，但在间歇生产模式时会出现再生不彻底的工况。
鉴于此，提出一种新型变温吸附纯化装置。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种新型变温吸附纯化装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：
一种新型变温吸附纯化装置，其包括，
第一吸附塔，内部设有吸附剂床层以实现对原料气中杂质的吸附；
第一进料管，与所述第一吸附塔的一端相连接；
过滤器，设于所述第一进料管处；所述过滤器相对远离所述第一吸附塔一侧处的所述第一进料管上设有进料阀门；
第一出料管，与所述第一吸附塔的另一端相连接；所述第一出料管处设有第二阀门；
再生循环系统，与所述第一吸附塔相配合以实现利用产品气对所述吸附剂床层实现再生处理。
作为优选，所述再生循环系统包括冷却器、分离器和加热器，
所述冷却器通过第一管道与所述第一吸附塔相连接；
所述分离器的中间位置通过第二管道与所述冷却器相连接；
所述加热器通过第三管道与所述分离器的一端相连接；
所述加热器通过第四管道与所述第一吸附塔相连接；
所述第一管道和所述第四管道处分别设有第三阀门和第四阀门。
作为优选，所述第三管道处设有增压系统。
作为优选，所述分离器的另一端处设有排污管；所述排污管处设有第五阀门。
作为优选，还包括一端与所述增压系统相连接，另一端与所述排污管相连接的第一支管；所述第一支管处设有第六阀门。
作为优选，所述第二阀门与所述第一吸附塔之间的所述第一出料管与所述第一管道相连接；所述过滤器与所述第一吸附塔之间的所述第一进料管与所述第四管道相连接。
作为优选，还包括第二吸附塔、第二进料管、第二出料管和第一阀门，
所述第一阀门设于所述过滤器和所述第一吸附塔间的所述第一进料管处；
所述第二进料管的一端与所述第二吸附塔的一端相连接，另一端与所述过滤器和所述第一阀门之间的所述第一进料管相连接；
所述第二出料管的一端与所述第二吸附塔的另一端相连接，另一端与所述第二阀门相对远离所述第一吸附塔一侧的所述第一出料管相连接；
其中，所述第二进料管处设有第七阀门，所述第二出料管处设有第八阀门。
作为优选，还包括第二支管和第三支管，
所述第二支管的一端与所述第八阀门与所述第二吸附塔之间的所述第二出料管相连接，另一端与所述第三阀门相对远离所述第一吸附塔一侧处的所述第一管道相连接；所述第二支管处设有第九阀门；
所述第三支管的一端与所述第七阀门与所述第二吸附塔之间的所述第二进料管相连接，另一端与所述第四阀门相对远离所述第一吸附塔一侧处的所述第四管道相连接；所述第三支管处设有第十阀门。
作为优选，所述第一管道和/或所述第二管道和/或所述第三管道和/或所述第四管道外设有保温材料。
作为优选，所述第二支管和/或所述第三支管外设有保温材料。
本实用新型至少具备以下有益效果：
1、通过再生循环系统的设置，再生循环系统与第一吸附塔相连接，故而能够直接获取到第一吸附塔中的产品气作为再生气，通过对再生气进行处理再通入第一吸附塔中，能够直接利用再生气实现对第一吸附塔的再生处理，同时，还能够保证对再生气的循环利用，避免产品气的浪费，且不引入外部杂质。
2、再生循环系统能够将产品气自第一吸附塔中取出作为再生气，经处理后再通入第一吸附塔中，如此循环，能够实现第一吸附塔的较佳再生即吸附剂床层上的杂质的脱离，之后再继续对原料气进行吸附处理；能够较佳地避免第一吸附塔出现再生不彻底的情况。
附图说明
图1为本申请中新型变温吸附纯化装置的示意图。
附图中各数字标号所指代的部位名称如下：
1、第一吸附塔；2、第二吸附塔；3、过滤器；4、冷却器；5、分离器；6、增压系统；7、加热器；8、第一进料管；9、第一出料管；10、第二进料管；11、第二出料管；12、第一管道；13、第二管道；14、第三管道；15、第四管道；16、第二支管；17、第三支管；18、排污管；19、第一支管；20、进料阀门；21、第二阀门；22、第三阀门；23、第四阀门；24、第五阀门；25、第六阀门；26、第七阀门；27、第八阀门；28、第九阀门；29、第十阀门；30、第一阀门；31、保温材料；32、产品阀门。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本实用新型进行解释而并非限定。
如图1所示，本实施例提供了一种新型变温吸附纯化装置，其包括，
第一吸附塔1，内部设有吸附剂床层以实现对原料气中杂质的吸附；
第一进料管8，与所述第一吸附塔1的一端相连接；
过滤器3，设于所述第一进料管8处；所述过滤器3相对远离所述第一吸附塔1一侧处的所述第一进料管8上设有进料阀门20；
第一出料管9，与所述第一吸附塔1的另一端相连接；所述第一出料管9处设有第二阀门21；
再生循环系统，与所述第一吸附塔1相配合以实现利用产品气对所述吸附剂床层实现再生处理。
本实施例中，在第二阀门21相对远离第一吸附塔1的一侧处还设有产品阀门32。
本实施例中，在使用时，将进料阀门20、第二阀门21和产品阀门32打开，使得外部原料气通过第一进料管8进入第一吸附塔1中，从而实现第一吸附塔1对原料气中的杂质进行吸附处理，原料气在第一吸附塔1中经吸附处理后生成产品气，产品气自第一吸附塔1进入第一出料管9中，继而通过第一出料管9导出实现收集或使用；
当第一吸附塔1中的吸附剂床层吸附了较多杂质后，关闭第二阀门21，启动第一吸附塔1的再生循环系统，此时，第一吸附塔1中的产品气作为再生气进入到再生循环系统中，再生循环系统的压力到达设定压力后，关闭进料阀门20，再生气经过再生循环系统的处理后再通入第一吸附塔1中，实现再生气对第一吸附塔1中的吸附剂床层进行再生处理使得吸附剂床层可重复使用，再生气对第一吸附塔1中的吸附剂床层完成再生处理后，关闭第一吸附塔1的再生循环系统，再次打开进料阀门20和第二阀门21，继而继续利用第一吸附塔1对原料气进行吸附处理。
通过本实施例中过滤器3的设置，能够较佳地在原料气进入第一吸附塔1前对原料气进行初步吸附，过滤原料气中存在的对吸附剂床层有危害的杂质，故而，能够较佳地对吸附剂床层进行保护，延长第一吸附塔1的使用寿命。
需要说明的是，经过再生循环系统处理过后的再生气，在对第一吸附塔1进行再生处理后，再次通过第一吸附塔1进入再生循环系统中，继而实现被收集和再次使用。
值得一提的是，通过再生循环系统的设置，再生循环系统与第一吸附塔1相连接，故而能够直接获取到第一吸附塔1中的产品气作为再生气，通过对再生气进行处理再通入第一吸附塔1中，能够直接利用再生气实现对第一吸附塔1的再生处理，同时，再生气始终在再生循环系统中循环使用，避免产品气的浪费。
可以理解的是，再生循环系统能够将产品气自第一吸附塔1中取出作为再生气，经处理后再通入第一吸附塔1中，如此循环，能够实现第一吸附塔1的彻底再生，之后再打开进料阀门20和第二阀门21，继续对原料气进行吸附处理；能够较佳地避免第一吸附塔1出现再生不彻底的情况。
本实施例中，所述再生循环系统包括冷却器4、分离器5和加热器7，
所述冷却器4通过第一管道12与所述第一吸附塔1相连接；
所述分离器5的中间位置通过第二管道13与所述冷却器4相连接；
所述加热器7通过第三管道14与所述分离器5的一端相连接；
所述加热器7通过第四管道15与所述第一吸附塔1相连接；
所述第一管道12和所述第四管道15处分别设有第三阀门22和第四阀门23。
通过本实施例中的构造，关闭第三阀门22和第四阀门23，打开进料阀门20和第二阀门21，此时，原料气通过进入第一吸附塔1中，第一吸附塔1对原料气进行吸附处理后，使得原料气变为产品气再将产品气自第一出料管9导出；
打开第三阀门22和第四阀门23，关闭第二阀门21，此时，第一吸附塔1中的产品气通过第一管道12流入冷却器4中作为再生气，待再生循环系统的压力达到设定压力后，关闭进料阀门20，再生气经冷却器4的冷却处理后通过第二管道13将再生气通入分离器5中，分离器5再通过第三管道14将再生气通入加热器7中，此时，再生气被加热器7加热至第一设定温度，再通过第四管道15将再生气通入第一吸附塔1中，由于再生气的温度较高，故而会对第一吸附塔1中的吸附剂床层进行加热，使得吸附剂床层的温度逐渐升高，在此过程中，吸附剂床层上吸附的杂质会与吸附剂床层脱离，进而杂质被再生气带动跟随再生气通过第一管道12进入冷却器4中，再生气和杂质共同被冷却处理后通入分离器5中，经分离器5的处理下，使得杂质停留在分离器5中，再生气通入加热器7中再次被加热至第一设定温度后通入第一吸附塔1中，如此循环，一方面再生气不断对吸附剂床层进行加热使得杂质脱离吸附剂床层，另一方面，再生气不断将杂质带入冷却器4中被冷却处理后通入分离器5，使得杂质富集于分离器5中，直至吸附剂床层的温度达到第一设定温度；
之后，关闭加热器7，第一吸附塔1中的再生气进入冷却器4中被处理至第二设定温度，再通过第二管道13、第三管道14和第四管道15进入第一吸附塔1中对吸附剂床层进行降温处理，直至吸附剂床层的温度下降至第二设定温度，再关闭第三阀门22和第四阀门23，打开进料阀门20和第二阀门21，继而第一吸附塔1能够再次进行对原料气的吸附处理。
需要说明的是，本实施例中，上述第一设定温度为200度，第二设定温度为40度。
可以理解的是，通过获取第一吸附塔1中的产品气作为再生气，再将再生气不断进行加热处理后通入第一吸附塔1中，能够较佳地实现利用再生气与吸附剂床层的换热将吸附剂床层上的杂质解析分离；同时，再生气能够较佳地将解析分离的杂质带出，并最终经分离器5的处理使得杂质被富集于分离器5中，只要定时清理分离器5即可；进一步地将再生气冷却处理后通入第一吸附塔1中，能够较佳地实现利用再生气降低吸附剂床层的温度，继而使得吸附剂床层能够较快降温再次对原料气进行吸附处理。
本实施例中，所述第三管道14处设有增压系统6。
本实施例中的增压系统6为增压风机。
由于第一吸附塔1中充满产品气，使得第一吸附塔1中的气压大于第一管道12、第二管道13、第三管道14和第四管道15中的气压，故而，当将第二阀门21关闭，将第三阀门22和第四阀门23打开时，第一吸附塔1中的产品气进入到第一管道12中时，第一吸附塔1仍在对原料气进行吸附处理，但由于吸附剂床层存在压降，故而再生循环系统的压力会低于第一吸附塔1的工作压力；
通过本实施例中增压系统6的设置，使得当再生气进入增压系统6中后，经增压系统6的处理后通入第一吸附塔1中，能够较佳地升高第一吸附塔1中再生气的气压，较佳地实现对第一吸附塔1的等压再生处理。
本实施例中，所述分离器5的另一端处设有排污管18；所述排污管18处设有第五阀门24。
通过本实施例中的构造，当将第五阀门24打开时，能够较佳地实现将富集在分离器5中的杂质通过排污管18进行排出，实现对分离器5的清理。
本实施例中，还包括一端与所述增压系统6相连接，另一端与所述排污管18相连接的第一支管19；所述第一支管19处设有第六阀门25。
可以理解的是，再生气自分离器5通入增压系统6的过程中，存在携带少量杂质的情况，且当产品气在增压系统6中进行处理时也会分离出部分杂质，这些杂质会停留在增压系统6中，故而，当将第六阀门25打开后，能够较佳地实现对增压系统6的清理。
本实施例中，所述第二阀门21与所述第一吸附塔1之间的所述第一出料管9与所述第一管道12相连接；所述过滤器3与所述第一吸附塔1之间的所述第一进料管8与所述第四管道15相连接。
通过本实施例中的构造，第一管道12连接于第一出料管9上，通过第一出料管9与第一吸附塔1的连接，实现第一管道12与第一吸附塔1的连接；同理，第四管道15连接于第一进料管8上，通过第一进料管8与第一吸附塔1的连接，实现第四管道15与第一吸附塔1的连接。
可以理解的是，由于第二阀门21和第一吸附塔1之间的第一出料管9和第一管道12相连接，故而，当第二阀门21打开，第三阀门22关闭时，产品气只能通过第一出料管9导出，当第二阀门21关闭，第三阀门22打开时，产品气只能作为再生气通过第一管道12进入冷却器4；
同理，由于过滤器3与第一吸附塔1之间的第一进料管8和第四管道15相连接，故而，当进料阀门20打开，第四阀门23关闭时，原料气进入第一吸附塔1中，当进料阀门20关闭，第四阀门23打开时，第四管道15内的再生气进入第一吸附塔1中。
本实施例中，还包括第二吸附塔2、第二进料管10、第二出料管11和第一阀门30，
所述第一阀门30设于所述过滤器3和所述第一吸附塔1间的所述第一进料管8处；
所述第二进料管10的一端与所述第二吸附塔2的一端相连接，另一端与所述过滤器3和所述第一阀门30之间的所述第一进料管8相连接；
所述第二出料管11的一端与所述第二吸附塔2的另一端相连接，另一端与所述第二阀门21相对远离所述第一吸附塔1一侧的所述第一出料管9相连接；
其中，所述第二进料管10处设有第七阀门26，所述第二出料管11处设有第八阀门27。
本实施例中，还包括第二支管16和第三支管17，
所述第二支管16的一端与所述第八阀门27与所述第二吸附塔2之间的所述第二出料管11相连接，另一端与所述第三阀门22相对远离所述第一吸附塔1一侧处的所述第一管道12相连接；所述第二支管16处设有第九阀门28；
所述第三支管17的一端与所述第七阀门26与所述第二吸附塔2之间的所述第二进料管10相连接，另一端与所述第四阀门23相对远离所述第一吸附塔1一侧处的所述第四管道15相连接；所述第三支管17处设有第十阀门29。
通过本实施例中的构造，能够较佳地实现第一吸附塔1和第二吸附塔2的切换使用，实现持续不断地产出产品气，提高效率，此时进料阀门20始终开启，即具有以下两种情况：
1)第一阀门30和第二阀门21打开，第三阀门22和第四阀门23关闭；第七阀门26和第八阀门27关闭，第九阀门28和第十阀门29打开；此时，第一吸附塔1进行对原料气的吸附处理，第二吸附塔2进行再生过程；
2)第一阀门30和第二阀门21关闭，第三阀门22和第四阀门23打开；第七阀门26和第八阀门27打开，第九阀门28和第十阀门29关闭；此时，第一吸附塔1进行再生过程，第二吸附塔2进行对原料气的吸附处理。
本实施例中，所述第一管道12和/或所述第二管道13和/或所述第三管道14和/或所述第四管道15外设有保温材料31。
本实施例中，第一管道12、第二管道13、第三管道14和第四管道15外均设有保温材料31；故而，当加热器7对再生气进行处理后，第一管道12、第二管道13、第三管道14和第四管道15能够较佳地对再生气进行保温且防烫，进一步提高第一吸附塔1或第二吸附塔2的再生效率以及安全性。
本实施例中，所述第二支管16和/或所述第三支管17外设有保温材料31。
本实施例中，第二支管16和第三支管17外均设有保温材料31；故而，能够较佳地对再生气进行保温，进一步提高第二吸附塔2的再生效率。
总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。
Claims (9)
1.一种新型变温吸附纯化装置，其特征在于：包括，
第一吸附塔，内部设有吸附剂床层以实现对原料气中杂质的吸附；
第一进料管，与所述第一吸附塔的一端相连接；
过滤器，设于所述第一进料管处；所述过滤器相对远离所述第一吸附塔一侧处的所述第一进料管上设有进料阀门；
第一出料管，与所述第一吸附塔的另一端相连接；所述第一出料管处设有第二阀门；
再生循环系统，与所述第一吸附塔相配合以实现利用产品气对所述吸附剂床层实现再生处理；
所述再生循环系统包括冷却器、分离器和加热器，
所述冷却器通过第一管道与所述第一吸附塔相连接；
所述分离器的中间位置通过第二管道与所述冷却器相连接；
所述加热器通过第三管道与所述分离器的一端相连接；
所述加热器通过第四管道与所述第一吸附塔相连接；
所述第一管道和所述第四管道处分别设有第三阀门和第四阀门。
2.根据权利要求1所述的一种新型变温吸附纯化装置，其特征在于：所述第三管道处设有增压系统。
3.根据权利要求2所述的一种新型变温吸附纯化装置，其特征在于：所述分离器的另一端处设有排污管；所述排污管处设有第五阀门。
4.根据权利要求3所述的一种新型变温吸附纯化装置，其特征在于：还包括一端与所述增压系统相连接，另一端与所述排污管相连接的第一支管；所述第一支管处设有第六阀门。
5.根据权利要求1所述的一种新型变温吸附纯化装置，其特征在于：所述第二阀门与所述第一吸附塔之间的所述第一出料管与所述第一管道相连接；所述过滤器与所述第一吸附塔之间的所述第一进料管与所述第四管道相连接。
6.根据权利要求4所述的一种新型变温吸附纯化装置，其特征在于：还包括第二吸附塔、第二进料管、第二出料管和第一阀门，
所述第一阀门设于所述过滤器和所述第一吸附塔间的所述第一进料管处；
所述第二进料管的一端与所述第二吸附塔的一端相连接，另一端与所述过滤器和所述第一阀门之间的所述第一进料管相连接；
所述第二出料管的一端与所述第二吸附塔的另一端相连接，另一端与所述第二阀门相对远离所述第一吸附塔一侧的所述第一出料管相连接；
其中，所述第二进料管处设有第七阀门，所述第二出料管处设有第八阀门。
7.根据权利要求6所述的一种新型变温吸附纯化装置，其特征在于：还包括第二支管和第三支管，
所述第二支管的一端与所述第八阀门与所述第二吸附塔之间的所述第二出料管相连接，另一端与所述第三阀门相对远离所述第一吸附塔一侧处的所述第一管道相连接；所述第二支管处设有第九阀门；
所述第三支管的一端与所述第七阀门与所述第二吸附塔之间的所述第二进料管相连接，另一端与所述第四阀门相对远离所述第一吸附塔一侧处的所述第四管道相连接；所述第三支管处设有第十阀门。
8.根据权利要求1所述的一种新型变温吸附纯化装置，其特征在于：所述第一管道和/或所述第二管道和/或所述第三管道和/或所述第四管道外设有保温材料。
9.根据权利要求7所述的一种新型变温吸附纯化装置，其特征在于：所述第二支管和/或所述第三支管外设有保温材料。
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| CN202223269511.2U CN218901338U (zh) | 2022-12-06 | 2022-12-06 | 一种新型变温吸附纯化装置 |
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