CN2933544Y - 卧式吸附塔分子筛压紧装置 - Google Patents
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Abstract
卧式吸附塔分子筛压紧装置，涉及一种卧式吸附塔分子筛压紧装置，解决了卧式吸附塔内分子筛下沉时上部空间存在的“沟流”及吸附剂因松动发生窜动而粉化，降低吸附效率的技术问题；该装置包括设置在吸附塔上部并与其相通的气缸，气缸的端口上设置有可封闭气缸的法兰，气缸内安装有与其缸壁紧密接触的活塞，活塞上固定连接有推杆，标注有刻度的推杆气密性穿过法兰，法兰上还气密性穿出有进气管和压力检测管；进气管上设置有截止阀；根据自动调节的需要还可加上气动调节阀与控制系统；压力检测管上设置有压力检测计，进气管与原料气进气管连通。本装置可自动调节也可手动调节压紧分子筛，广泛应用于各种卧式吸附塔上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种卧式吸附塔的附属装置，特别涉及一种卧式吸附塔分子筛压紧装置。
背景技术
吸附操作在化工、轻工、炼油、冶金和环保等领域都有着广泛的应用。如气体中杂质的脱除、溶剂的回收、水溶液或有机溶液的脱色、除臭、有机烷烃的分离、芳烃的精制等。
在吸附操作中，当被处理气体气量大、气体浓度低时，并考虑到吸附设备方便运输，多采用卧式吸附塔进行吸附操作。但卧式吸附塔在运行过程中，容易产生气体“沟流”，同时吸附剂因松动发生窜动而粉化，降低了吸附装置的吸附效率，严重影响了整个吸附工艺过程。
所谓“沟流”现象是指气体通过床层时形成短路，大量气体没有能与固体粒子很好接触即穿过沟道上升。发生沟流现象后，床层密度不均匀且气固相接触不良，不利于气固两相间的传热、传质和化学反应；同时由于部分床层变为死床，颗粒不悬浮在气流中，工艺过程产生严重恶化。
由此可见，卧式吸附塔结构的技术瓶颈，是如何解决分子筛下沉时上部空间的沟流问题。据有关报道，有技术人员采用上部安装双气囊的方式，当分子筛下沉时，气囊自动充气膨胀填补分子筛下沉的空间。这种装置不能填充由于吸附剂下沉造成的“死”空间，由此也降低了吸附塔吸附效率；也不能清楚地得出吸附剂下降的数量，且不能方便地对气囊进行维修和检测。
实用新型内容
本实用新型的目的是：解决卧式吸附塔内分子筛下沉时，上部空间存在的“沟流”问题，以及因吸附剂松动发生窜动而粉化，导致吸附装置吸附效率降低的技术问题，为用户提供一种在分子筛下沉时能够压紧分子筛，避免上部空间形成沟流，且便于检修的分子筛压紧装置。
本实用新型为了实现分子筛下沉时能够压紧分子筛，在分子筛上方设计了一个密闭的气室。根据分子筛下沉后该气室的压力变化，通过阀门调节向气室内充气，以保持气室内有足够的压力将分子筛压紧，避免吸附剂因松动发生窜动而粉化，同时可避免因分子筛下沉后，在吸附塔上部空间形成“沟流”降低吸附效率。根据调节方式的不同，可以设计成利用压力检测信号自动调节，也可以根据人工对压力变化的观察手动调节。
具体的技术方案如下：
卧式吸附塔分子筛压紧装置，包括设置在吸附塔上部并与其相通的气缸，所述气缸的端口上设置有可封闭气缸的法兰，该法兰为配对法兰，一半与气缸固定连接，另一半与其气密性安装；气缸内安装有与其缸壁紧密接触的活塞，活塞上固定连接有推杆，推杆气密性穿过法兰，法兰上还气密性穿出有进气管和压力检测管；进气管上设置有截止阀，进气管通过截止阀与原料气进气管连通；压力检测管上设置有压力检测计。
所述压紧装置安装在吸附塔直筒段上部的任何位置，即其在吸附塔上部的安装位置满足如下条件：
D/2≤x≤b-D/2
其中x为压紧装置气缸的中心轴与吸附塔两侧的直段边缘之间的距离，D为压紧装置气缸的直径，b为吸附塔直筒段的长度。
手动调节的装置结构在具有上述技术特征的基础上，所述压力检测计为压力表。进气管上还设置有放空阀、单向阀，进气管依次通过放空阀、单向阀、截止阀与原料气进气管连通。操作人员可以根据压力表的变化，调节截止阀的开启，以向气缸内充气，调节对分子筛的压紧力度。
自动调节的装置结构是，所述压力检测计为压力变送器，该压力变送器通过检测截止阀与压力检测管连通；所述压紧装置还包括有控制系统，上述压力变送器的输出端与控制系统连接，进气管上设置有气动调节阀，气动调节阀的控制端与控制系统连接。所述进气管上还设置有放空阀、单向阀，进气管依次通过放空阀、气动调节阀、单向阀、截止阀与原料气进气管连通。
无论是手动调节还是自动调节的装置，在所述推杆上都标注有刻度。
本实用新型的气缸及其端口的法兰、气缸内与其紧密接触的活塞，在分子筛上方形成了一个密闭的气室，当分子筛下沉时，该气室内的气体压力必然下降，这一变化被法兰上气密性穿出的压力检测管传送给压力检测计。
手动调节情况下，打开截止阀，原料气进入上述密闭气室，当作为压力检测计的压力表显示的压力值与原料气压力相同时，关闭截止阀，当分子筛下沉时，上述气室的体积增大，压力降低，将截止阀打开，再次向其中送气增压。
自动调节情况下，截止阀开启，作为压力检测计的压力变送器将压力变化的信号传递给控制系统，由控制系统开启气动调节阀，使进气管被开通，通过气动调节阀调节进气的大小，向上述的气室充气，增大其内压力。
上述调节后的气室内压力可将活塞向下压，使之紧紧压在分子筛的吸附剂上，避免了吸附剂因窜动松动而粉化，也避免了吸附塔上部空间因分子筛下降形成沟流，有效提高了吸附效率。而且由于活塞与气缸缸壁紧密接触，其向下压紧时，不会留下“死”空间。再者，本实用新型由于安装在吸附塔外部，易于检修和维护。推杆上标注的刻度在分子筛下沉的时候，可以方便、清楚地观察出分子筛下沉的度量值。
可见，采用上述结构的本实用新型，与现有技术相比，具有在分子筛下沉时，能够压紧分子筛，避免上部空间形成沟流，避免吸附剂松动窜动而粉化影响吸附效率，并便于检修的优点，可广泛应用于各种卧式吸附塔上。
附图说明
图1是本实用新型手动调节的装置结构示意图；
图2是本实用新型自动调节的装置结构示意图；
图中标号，1是原料气进气口，2是分子筛，3是吸附塔，4是法兰，5是进气管，6是气动调节阀，7是控制系统，8是压力检测计，9是检测截止阀，10是压力检测管，11是气缸，12是推杆，13是活塞，14是净化气出口，15是截止阀，16是单向阀，17是放空阀。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。
实施例1：如图1所示，卧式吸附塔分子筛压紧装置为手动调节结构，包括设置在吸附塔3上部并与其相通的气缸11，气缸11的端口上设置有可封闭气缸11的法兰4，气缸11内安装有与其缸壁紧密接触的活塞13，活塞13上固定连接有推杆12，推杆12气密性穿过法兰4，法兰4上还气密性穿出有进气管5和压力检测管10；进气管5上设置有截止阀15、放空阀17、单向阀16，进气管5依次通过截止阀15、单向阀16、放空阀17与原料气进气管连通；压力检测管10上设置有作为压力检测计8的压力表。
具体而言就是：
如图1所示，卧式吸附塔3的原料气进口1位于其左侧，净化气出口14位于其右侧，在吸附塔3的中间段上部设置有与其相通的气缸11，气缸11内设置有与其缸壁紧密接触的活塞13，活塞13下有分子筛2，分子筛2与活塞13之间填充有吸附剂。
气缸11的上端口设置有将其封闭的法兰4，法兰4上开设有三个孔，中间的孔内气密性安装有推杆12，推杆12的下端与活塞13固定连接。法兰4上的另两个孔内分别气密性穿过进气管5和压力检测管10。
进气管5依次通过截止阀15、单向阀16、放空阀17与原料气进气管连通；压力检测管10上设置有作为压力检测计8的压力表。单向阀16的作用是避免气缸11内的气体倒流入原料气进气管中。
使用时，在装置开始运行时，将截止阀15打开，由于原料气进气管中的气体压力远大于气缸11中的气体压力，在压差的作用下，原料气通过进气管5进入气缸11，在这个过程中，随时观察作为压力检测计8的压力表计数值，当气缸11中压力与原料气压力相同时，将截止阀15关闭，即停止向气缸中输送原料气。当分子筛下沉时，气缸中体积增大，压力降低，将截止阀15打开，再次向气缸中送气增压。
推杆12上标注有刻度，在分子筛2下沉的时候，可以方便、清楚地观察出分子筛2下沉的数量。
这套压紧装置可以安装在卧式吸附塔上部的任何一处，即D/2≤x≤b-D/2，其中x为压紧装置中气缸11的中心轴与吸附塔直段边缘之间的距离，D为压紧装置气缸的直径，b为吸附塔直筒段的长度。由于安装在吸附塔外部，也易于检修和维护。
检修时，开启截止阀15和放空阀17，即可方便地对压紧装置进行检修。
实施例2：如图2所示，卧式吸附塔分子筛压紧装置为自动调节结构，包括设置在吸附塔3上部并与其相通的气缸11，气缸11的端口上设置有可封闭气缸11的法兰4，气缸11内安装有与其缸壁紧密接触的活塞13，活塞13上固定连接有推杆12，推杆12气密性穿过法兰4，法兰4上还气密性穿出有进气管5和压力检测管10。还包括有控制系统7、压力检测计8、检测截止阀9。
具体而言就是：
如图2所示，卧式吸附塔3的原料气进口1位于其左侧，净化气出口14位于其右侧，在吸附塔3的中间段上部设置有与其相通的气缸11，气缸11内设置有与其缸壁紧密接触的活塞13，活塞13下有分子筛2，分子筛2与活塞13之间填充有吸附剂。
气缸11的上端口设置有将其封闭的法兰4，法兰4上开设有三个孔，中间的孔内气密性安装有推杆12，推杆12的下端与活塞13固定连接。法兰4上的另两个孔内分别气密性穿过进气管5和压力检测管10。
进气管5的管路上依次设置有放空阀17、气动调节阀6、单向阀16、截止阀15，然后与原料气进气管连通。气动调节阀6的控制端与控制系统7连接。压力检测管10的管路上安装有检测截止阀9，检测截止阀9与作为压力检测计8的压力变送器连接，压力变送器的输出端再与控制系统7连接。
使用时，气动调节阀6和截止阀15的开启与气缸11内活塞13与法兰4之间形成的气室压力相对应，该压力由压力变送器测量，并设定气动调节阀6的开启压力和关闭压力。当该压力低于气动调节阀6设定的开启压力时，气动调节阀6开启并向气缸11内送气，直到气缸11内的压力达到气动调节阀6的关闭压力，气动调节阀6关闭。截止阀15可以手动操作进行快速通断，弥补在特定情况下，气动调节阀6不能快速关断或开启的不足。
在气动调节阀6的作用下，可保证气缸11内的压力始终为设定值(此即为气动调节阀6的关闭压力)，即始终保证活塞13压紧分子筛2。事先在压紧装置中装入一定量的分子筛2，由活塞13压紧，当分子筛2下沉时，可使活塞13如下运行压紧分子筛2，或是及时对吸附塔3的分子筛2进行补充，使吸附塔3内部始终充满分子筛2，由此可有效防止由于分子筛2的下沉所产生的吸附塔3上部空间的气体沟流现象，并可避免吸附剂因松动窜动而粉化影响吸附效率。推杆12上标注有刻度，在分子筛2下沉的时候，可以方便、清楚地观察出分子筛2下沉的数量。
这套压紧装置可以安装在卧式吸附塔上部的任何一处，即D/2≤x≤b-D/2，其中x为压紧装置中气缸11的中心轴与吸附塔直段边缘之间的距离，D为压紧装置气缸的直径，b为吸附塔直筒段的长度。由于安装在吸附塔外部，也易于检修和维护。
检修时，开启截止阀15和放空阀17，即可方便地对压紧装置进行检修。
Claims (7)
1、卧式吸附塔分子筛压紧装置，包括设置在吸附塔(3)上部并与其相通的气缸(11)，其特征在于：所述气缸(11)的端口上设置有可封闭气缸(11)的法兰(4)，气缸(11)内安装有与其缸壁紧密接触的活塞(13)，活塞(13)上固定连接有推杆(12)，推杆(12)气密性穿过法兰(4)，法兰(4)上还气密性穿出有进气管(5)和压力检测管(10)；进气管(5)上设置有截止阀(15)，进气管(5)通过截止阀(15)与原料气进气管连通；压力检测管(10)上设置有压力检测计(8)。
2、如权利要求1所述卧式吸附塔分子筛压紧装置，其特征在于：所述压紧装置安装在吸附塔(3)直筒段的上部。
3、如权利要求1或2所述卧式吸附塔分子筛压紧装置，其特征在于：所述压力检测计(8)为压力表。
4、如权利要求3所述卧式吸附塔分子筛压紧装置，其特征在于：所述进气管(5)上还设置有放空阀(1 7)、单向阀(16)，进气管(5)依次通过放空阀(17)、单向阀(16)、截止阀(15)与原料气进气管连通。
5、如权利要求1或2所述卧式吸附塔分子筛压紧装置，其特征在于：所述压力检测计(8)为压力变送器，该压力变送器通过检测截止阀(9)与压力检测管(10)连通；所述压紧装置还包括有控制系统(7)，上述压力变送器的输出端与控制系统(7)连接，进气管(5)上设置有气动调节阀(6)，气动调节阀(6)的控制端与控制系统(7)连接。
6、如权利要求5所述卧式吸附塔分子筛压紧装置，其特征在于：所述进气管(5)上还设置有放空阀(17)、单向阀(16)，进气管(5)依次通过放空阀(17)、气动调节阀(6)、单向阀(16)、截止阀(15)与原料气进气管连通。
7、如权利要求1或2或4或6所述卧式吸附塔分子筛压紧装置，其特征在于：所述的推杆(12)上标注有刻度。
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2006
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