CN219815785U - 一种立式径向流式大型真空变压吸附塔 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种立式径向流式大型真空变压吸附塔，该方案包括中空设置的塔身、设于该塔身底部的进气口、设于该塔身顶部的出气口、与该出气口连通的进气通道、与该进气通道配合的外层栅板、设于该外层栅板内圈的中间层栅板、设于该中间层栅板内圈的内层栅板、设于该内层栅板内圈的出气通道以及设于该出气通道中心的封闭空心柱。本申请通过多层栅板和吸附剂的配置能够实现不同的吸附效果，从而提高吸附能力和效率。
Description
技术领域
本申请涉及化工技术领域，具体涉及一种立式径向流式大型真空变压吸附塔。
背景技术
真空变压吸附（VPSA）技术吸附原理为物理吸附，是指依靠吸附剂与吸附质（去除物质）分子间的分子力进行的吸附。吸附过程中没有化学反应，吸附过程进行的极快，参与吸附的各相物质间的动态平衡在瞬间即可完成，并且这种吸附是完全可逆的。该技术是近年来发展起来的一项新型气体分离与净化技术。其出投资少、工期短、能耗低、灵活性高、启停迅速等特点使其在市场上得到了广泛的应用。尤其在一些气体用量小的场景，但其部分特性也适合在用气量较大的场景下使用。
现有吸附装置为卧式或立式轴向，卧式一般平躺放置，装置在水平角度上被分割为多层，层层之间设置丝网以拦截固体吸附剂而让空气能顺利通过；而立式轴向则是竖直放置的圆柱形，其结构也是在水平上被多层分割成多个独立的腔体。此二者形式的气体处理量与水平截面积或所需的压头成正相关，气量的增加往往导致装置的占地面积增加或者装置的阻力过大，其经济性也因此而大打折扣。
因此，亟待一种立式径向流式大型真空变压吸附塔，以解决现有技术存在的问题。
实用新型内容
本申请的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种立式径向流式大型真空变压吸附塔。
为了实现上述申请目的，本申请采用了以下技术方案：一种立式径向流式大型真空变压吸附塔包括中空设置的塔身、设于该塔身底部的进气口、设于该塔身顶部的出气口、与该出气口连通的进气通道、与该进气通道配合的外层栅板、设于该外层栅板内圈的中间层栅板、设于该中间层栅板内圈的内层栅板、设于该内层栅板内圈的出气通道以及设于该出气通道中心的封闭空心柱；
外层栅板与中间层栅板之间设有脱水干燥剂，中间层栅板与内层栅板之间设有制氧吸附剂；
出气通道与出气口连通。
工作原理及有益效果：1、与现有技术相比，本申请从内到外设置的多层栅板和吸附剂的配置能够实现不同的吸附效果，从而提高吸附能力和效率，而且还能够提升空间利用率，从而显著降低占用面积和阻力，经济性较高；
2、与现有技术相比，中间层栅板内圈的制氧吸附剂可以从进气口进入吸附塔的气流中选择性地吸附气体，使气体在吸附塔中停留的时间得以延长，从而提高吸附效率；外层栅板内圈的脱水干燥剂可以去除气流中的水分，减少气体对吸附剂的影响，从而提高吸附剂的寿命和效率；
3、与现有技术相比，封闭空心柱的设置，使得吸附塔内气体无法进入封闭空间。因此减少了吸附塔内气体流通的体积，在频繁的充放气过程中，有效减少了所需的气量。同时中心封闭空气柱提高了出气通道的出气效果，减小了出气通道内的压降。
进一步地，进气通道与进气口的连接处设有与锥形进气管。
进一步地，锥形进气管内设有进气通道监控装置，用于监测通道内是否有填料泄露。
进一步地，出气通道内设有出气通道监控装置，用于监测通道内是否有填料泄露。
进一步地，外层栅板、中间层栅板以及内层栅板均为开孔板。
进一步地，塔身顶部设有制氧吸附剂填料口和脱水干燥剂填料口，分别用于添加制氧吸附剂和脱水干燥剂。可以方便地补充制氧吸附剂和脱水干燥剂。
进一步地，制氧吸附剂填料口处设有制氧吸附剂监控装置，脱水干燥剂填料口处设有脱水干燥剂监控装置。
进一步地，塔身外形呈锥形结构，上大下小。更有利于进气。
进一步地，塔身内设有用于放置各栅板的承台，该承台中心底部朝向进气口。
进一步地，进气通道监控装置和出气通道监控装置均为压力传感器。
附图说明
图1是本申请的结构示意图。
图中，1、塔身；2、外层栅板；3、中间层栅板；4、内层栅板；5、脱水干燥剂；6、制氧吸附剂；7、出气通道监控装置；8、进气通道监控装置；9、脱水干燥剂监控装置；10、制氧吸附剂监控装置；11、进气口；12、出气口；13、进气通道；14、出气通道；15、封闭空心柱；16、锥形进气管；17、制氧吸附剂填料口；18、脱水干燥剂填料口。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本领域技术人员应理解的是，在本申请的披露中，术语“纵向”“横向”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本申请的限制。
如图1所示，本立式径向流式大型真空变压吸附塔包括中空设置的塔身1、设于该塔身1底部的进气口11、设于该塔身1顶部的出气口12、与该出气口12连通的进气通道13、与该进气通道13配合的外层栅板2、设于该外层栅板2内圈的中间层栅板3、设于该中间层栅板3内圈的内层栅板4、设于该内层栅板4内圈的出气通道14以及设于该出气通道14中心的封闭空心柱15；出气通道14与出气口12连通。
其中，外层栅板2与中间层栅板3之间设有脱水干燥剂5，中间层栅板3与内层栅板4之间设有制氧吸附剂6。优选地，外层栅板2、中间层栅板3以及内层栅板4均为开孔板。塔身1外形呈锥形结构，上大下小。
在本实施例中，进气通道13与进气口11的连接处设有与锥形进气管16，锥形进气管16内设有进气通道监控装置8，出气通道14内设有出气通道监控装置7，出气通道监控装置7和进气通道监控装置8用于监测通道内是否有填料泄露，若检测有填料，则可判定吸附塔内有填料泄露，解决了因为填料无法直接观察，导致无法得知填料泄露，进而当大量填料泄露后，剩余分子筛发生沸腾粉化后，设备性能下降，分子筛也无法继续使用，造成重大经济损失。而这里的进气通道监控装置8和出气通道监控装置7都是安装在塔身1内用于放置各栅板的承台上的，该承台中心底部朝向进气口11。
优选地，进气通道监控装置8和出气通道监控装置7均为压力传感器，通过监控压力差变化就可以判断是否泄露。
在本实施例中，塔身1顶部设有制氧吸附剂填料口17和脱水干燥剂填料口18，分别用于添加制氧吸附剂6和脱水干燥剂5，制氧吸附剂填料口17处设有制氧吸附剂监控装置10，脱水干燥剂填料口18处设有脱水干燥剂监控装置9。而填料口监控装置（脱水干燥剂监控装置9和制氧吸附剂监控装置10，同样是压力传感器）用于监测填料沉降情况，从而判定是否需要补充填料，解决了现有技术需在现场停机后或者无法直接观察。
工作原理：吸附时，气流流动方向为来自鼓风机的空气→进气口11→进气通道13→外层栅板2→脱水干燥剂5→中间栅板→制氧吸附剂6→内层栅板4→出气通道14→出气口12→缓冲罐或者再生状态吸附塔。
再生时，气流流动方向为来自缓冲罐或者吸附状态吸附塔的氧气→出气口12→出气通道14→内层栅板4→制氧吸附剂6→中间栅板→脱水干燥剂5→外层栅板2→进气通道13→进气口11→真空泵。
本申请未详述部分为现有技术，故本申请未对其进行详述。
吸附塔内设置封闭空间，吸附塔内气体无法进入封闭空间。因此减少了吸附塔内气体流通的体积，在频繁的充放气过程中，有效减少了所需的气量。同时中心封闭空气柱提高了出气通道14的出气效果，减小了出气通道14内的压降。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
尽管本文较多地使用了塔身1、外层栅板2、中间层栅板3、内层栅板4、脱水干燥剂5、制氧吸附剂6、出气通道监控装置7、进气通道监控装置8、脱水干燥剂监控装置9、制氧吸附剂监控装置10、进气口11、出气口12、进气通道13、出气通道14、封闭空心柱15、锥形进气管16、制氧吸附剂填料口17、脱水干燥剂填料口18等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本申请的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本申请精神相违背的。
本申请不局限于上述最佳实施方式，任何人在本申请的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上做任何变化，凡是具有与本申请相同或相似的技术方案，均落在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种立式径向流式大型真空变压吸附塔，其特征在于，包括中空设置的塔身、设于该塔身底部的进气口、设于该塔身顶部的出气口、与该出气口连通的进气通道、与该进气通道配合的外层栅板、设于该外层栅板内圈的中间层栅板、设于该中间层栅板内圈的内层栅板、设于该内层栅板内圈的出气通道以及设于该出气通道中心的封闭空心柱；
所述外层栅板与所述中间层栅板之间设有脱水干燥剂，所述中间层栅板与所述内层栅板之间设有制氧吸附剂；
所述出气通道与所述出气口连通。
2.根据权利要求1所述的一种立式径向流式大型真空变压吸附塔，其特征在于，所述进气通道与所述进气口的连接处设有与锥形进气管。
3.根据权利要求2所述的一种立式径向流式大型真空变压吸附塔，其特征在于，所述锥形进气管内设有进气通道监控装置，用于监测通道内是否有填料泄露。
4.根据权利要求3所述的一种立式径向流式大型真空变压吸附塔，其特征在于，所述出气通道内设有出气通道监控装置，用于监测通道内是否有填料泄露。
5.根据权利要求1所述的一种立式径向流式大型真空变压吸附塔，其特征在于，所述外层栅板、所述中间层栅板以及所述内层栅板均为开孔板。
6.根据权利要求1所述的一种立式径向流式大型真空变压吸附塔，其特征在于，所述塔身顶部设有制氧吸附剂填料口和脱水干燥剂填料口，分别用于添加制氧吸附剂和脱水干燥剂。
7.根据权利要求6所述的一种立式径向流式大型真空变压吸附塔，其特征在于，所述制氧吸附剂填料口处设有制氧吸附剂监控装置，所述脱水干燥剂填料口处设有脱水干燥剂监控装置。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种立式径向流式大型真空变压吸附塔，其特征在于，所述塔身外形呈锥形结构，上大下小。
9.根据权利要求1-7任意一项所述的一种立式径向流式大型真空变压吸附塔，其特征在于，所述塔身内设有用于放置各栅板的承台，该承台中心底部朝向所述进气口。
10.根据权利要求4所述的一种立式径向流式大型真空变压吸附塔，其特征在于，所述进气通道监控装置和所述出气通道监控装置均为压力传感器。
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