TWI491434B - 於水平吸附器容器內的垂直擋板 - Google Patents

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Description

於水平吸附器容器內的垂直擋板
本發明關於一種水平吸附器容器，特別是關於一種具有垂直擋板之水平吸附器容器。
空氣分離廠通常具有吸附器或吸附器容器，以在空氣進入空氣蒸餾廠前移除中空氣中之污染物，如二氧化碳、水、碳氫化合物等。傳統之吸附器設計使用柱狀容器，而柱狀吸附器容器之最小截面由上升氣體流(如空氣)之最大容許流率決定。柱狀吸附器容器依需求之不同可為水平或垂直放置。對垂直垂水平放置之吸收器來說，上升氣體流之最大容許流率由流體化(也就是送入之氣體可抬升吸著劑之速度)。此情形特別常發生於床面，而在水平容器之組態中發生於靠近內容器壁之床面上。
如第1A圖中所示，傳統之水平吸附器100包含一柱狀容器壁102，其包含吸附劑104。吸附劑104位於吸附劑床支撐件116。吸附劑具有上表面吸附劑層114，其沿吸附器容器102之長寬方向延伸。如第1B圖中所示，靠近容器壁內表面106之上表面吸附劑114開始形成小「沙丘」108，其因通過吸附劑之上升氣體流對吸附劑所施加之力而形成。
在傳統之吸附器設計中(如第1A及1B圖所示)，容器壁內表面106之角度及吸附劑104之形狀會使容器壁內表面106附近因無法填充而產生小空間或空乏區120。上升之氣體流會尋找阻力最小之路徑，因而使傾向於沿容器壁內表面106由這些小空間或空乏區120通過，而非通過填滿吸附劑104，阻力較大之區域。因容器壁內表面106附近之吸附劑104並不如吸附器100中央之吸附劑104被圍住，且因上升氣體流施加於容器壁內表面及小空間或空乏區120附近之吸附劑104的力遠大於吸附劑104，而容易形成小沙丘108。當吸附器經過使用、再生，並再次使用之循環後，沙丘108及容器壁內表面106附近之吸附劑會開始移動而造成流體化。流體化會使吸附劑混合、磨損及粉化而應避免。混合、磨損及粉化會使吸附劑之直徑減小，並使作用面積減低，而使吸附器產生高壓降且使其性能減損。結果，未經處理之氣體通過空乏區120及122，使得污染物可通過。沿容器壁內表面之流體化依空塔速度(superficial velocity)而不同，因較高之空塔速度會在吸有附劑床下方造成較高之向上力。當此向上力超過吸附劑之重量產生之向下力時會產生流體化。如第1C圖中所示，在水平容器最寬處，壁角或內容器壁之正切(或平面A)與水平面B之夾角(a)為約90°。在水平容器之此處氣流一致。然而當氣流上移通過水平容器時，壁角或內容器壁之正切(或平面D)與水平面C之夾角(β)會減少。在內容器壁之氣流流線開始收斂，而在水平容器中間之流線仍維持一致。在容器壁處或其附近之流線收斂會導致流速增加並提早在容器壁處或其附近之流體化。當壁角減少時，流線收斂更會增加而造成局部區域122中更高之流速及流體化。
為減少流體化並抑制吸附器之性能減損，已發展出使用「重」吸附劑或支撐球體來取代頂層吸附劑之方法。然而，這些方法具有以下缺點。首先，重吸附劑或支撐球體會增加吸附器再生之熱負載，因此再生時需要更多能量。再者，重吸附劑或支撐球體在吸附器中會移動。為減少重吸附劑或支撐球體之移動，可使用層間細線網格(interlayer fine wire mesh screen)，然而，在吸附器中加裝層間細線網格時，在吸附器中使用網格會產生更多問題，如網格無法與附近之吸附器容器容器壁完全吻合等。因此，層間細線網格與附近之吸附器容器容器壁間會產生小空乏區。此空乏區例如可小至數公分，但對進入這些空乏區之吸附劑可造成相當的影響。一旦吸附劑進入空乏區中，吸附劑會開始移動並造成流體化。事實上，在此情況下，流體化會造成空乏區變大而對吸附效率造成更大的影響。
在美國專利第4,353,716號中，Rohde揭露一種製程及設備，其用於再生吸附器。揭露之設備包含一隔板，其位於容器壁區，用以將鄰接容器壁之吸附劑與容器中其他吸附劑隔離。而容器壁與隔板間的空間充滿吸附劑材料以及次要填充物，亦或可用於再生之氣體之排出構件。此專利所揭露之設計意欲增進容器壁附近之再生排除以確保所有吸附劑之最佳再生，並藉此減少製造成本及增加操作安全。
揭露於美國專利第4,353,716號之隔板排置具有相當嚴重之缺點。隔板與容器壁間之截面積較小，其使氣體流經較大之空乏區。空乏區之增加會產生流道，其可能促進局部區域之流體化及粉化。因此，此領域中需有較佳之吸附器製程及設備設計以避免吸附器中之吸附劑流體化，並藉此提高吸附器之效能。
揭露之實施例可滿足此領域之需求。其提供一種較先進之吸附器程序及設計，其具有位於水平或垂直之掃流(cross flow)吸附器容器中的壁擋板/流量操縱器以增進流量分佈，因此可使更多的氣流通過吸附器容器而不會將吸附劑流體化。此處備例配置可將通過吸附器容器之流量增加(例如)10%而不會造成流體化及且後所發生之粉化及污染物突破。此範例實施例可用於新吸附器容器，而更佳地例用吸附劑以減少成本，亦可用於原有之吸附器容器中以突破原有吸附程序之瓶頸而增加產量。例如，垂直擋板將部分水平吸附器容器之構形轉為傳統之垂直吸附器容器構形。因此傳統垂直吸附器容器之優點，如較長之有效作用時間(on-stream time)等亦可轉移至改良之吸附器容器，使用垂直壁擋板亦可減少熱損失以增進再生，並改徑向溫度分佈(radial temperature profile)。另外，使用垂直壁擋板可減少或不需因應熱損失而設置吸附器容器絕熱。
在一實施例中揭露一種吸附器容器，其用於自氣體流吸附氣體污染物，吸附器容器包含垂直壁擋板，位於吸附器容器壁之內表面上；以及一床支撐件，其位於垂直壁擋板下方並固定至吸附器容器壁之內表面以支撐一吸附劑材料，其中吸附劑材料至少被床支撐件以及垂直壁擋板所限制，而垂直壁擋板與吸附器容器之內表面間所產生之空間中至少有90%之體積沒有吸附劑材料。
一種用於自一氣態流吸附氣體污染物之設備，其包含一容器，其具有一容器壁，容器壁包括一內表面；一吸附劑材料床，其具有一頂表面，且位於一床支撐件上；以及一擋板，其位於容器內，且位於床支撐件上方，擋板包括一上部，上部具有一上端以及一下部，下部具有一下端，下端承靠於容器壁之內表面，擋板之至少一部分與內壁表面間有一段空間，並以此界定出擋板與內壁表面間之一空乏區，上部延伸至吸附劑材料床之上方，下部埋於吸附劑材料床中，並適用於避免氣體或吸附劑材料通過擋板或擋板之下端與內壁表面流至空乏區。
前述之發明內容以及接下來範例實施例之實施方式若與所附圖式一同閱讀可更容易理解。為描述實施例，圖式中繪示例示結構，然而，本發明不限於所揭露之特定方法及構件。
如第二圖中所述，本發明之一實施例包括一吸附器容器200，其包含一垂直擋板208。垂直擋板208位於吸附器容器200內以增加通過吸附器容器之氣體流率而不會導致流體化。垂直擋板208位於吸附器容器200中，而垂直擋板208包含一垂直板212，其固定至一水平或半傾斜之水平部分或板210。垂直部分或板212可(例如)焊接或使用其他適於固定類似材料之方式固定至水平或半傾斜水平部分或板210。為使本文簡潔，在此以傳統之焊接為例，但不應將此處揭露之內容限於焊接。垂直擋板208亦可為被彎曲之單一板211，或以其他方式鑄造為彎曲狀，如第2B圖所示。參照第2A圖，垂直板212承靠於容器壁之內表面206且可以高溫矽膠封住(例如)，或是不封。在較佳實施例中，垂直板212並未承靠於容器壁內表面206封住。排水孔(圖未示)可位於水平或半傾斜水平板210上以將水排出(如在吸附器容器之流體靜壓試驗時積蓄於容器中之水)。排水孔之直徑例如可為6mm。在任何靜流體試驗後，可將排水孔以螺旋塞(screw plug)、塞焊、密封熔接板、彈性密封劑或其他密封方式塞住以防止以防止氣體通過。任何由擋板之排水孔漏出之氣體若通過吸附劑床200在垂直擋板208之深度中之部分，皆會導致吸附器容器200中污染物之早期突破，而移除這些污染物正是吸附器容器200之目的。垂直擋板208之角落218可為圓角或方角。水平或半傾斜水平板210例如可為25mm厚、75mm深。垂直板212及水平或半傾斜水平板210間之角度例如可為90°，如第2及第3圖中所示。垂直板212及水平或半傾斜水平板210間之角度亦可小於90°(圖未示)或大於90°，如第4圖中所示。舉例而言，吸附器容器200可包括一水平板210以及一垂直板212，其間之角度大於90°。另外，吸附器容器200可包括一水平板210以及一垂直板212，其間之角度小於90°。
垂直板212例如可以焊接固定至至水平或半傾斜水平板210。此處之焊接例如可為完全或部分穿透，或是角焊。接著水平或半傾斜水平板210例如可以焊接固定至容器壁內表面206。亦可用其他焊接方式或適當之固定方式來將垂直板212固定至水平或半傾斜水平板210，或將水平或半傾斜水平板210固定至容器壁內表面206上。
如上述，垂直壁擋板208位於垂直板212上，其承靠於容器壁206之內表面上，如第2及第3圖所示。因此，吸附劑材料204被限制、支撐或內納於吸附劑床支撐件或床支撐件216、吸附器容器壁、(特別是)吸附器容器容器壁內表面206中以及垂直壁擋板208中。垂直壁擋板208與吸附器容器容器壁內表面206間所產生之空乏區、體積或空間為開放空間，且實質上不含任何吸附劑材料204。若垂直壁擋板208之位置使垂直板212之頂端承靠於容器壁內表面206上，某些顆粒特別小之吸附劑材料204可進入此空間，然而，此空間應有至少90%以上之體積不具吸附劑，且其可以氣體、絕熱材料(如泡末玻璃、礦棉、矽、珍珠砂混凝土等)、或非吸附劑材料(混凝土等)。
在吸附器容器200之碟形端處具有額外之水平板或蓋板(圖未示)，其可附加至垂直壁擋板208以連結垂直板212與容器壁內表面206間之間隙，因吸附器容器200之碟形端壁之形狀並不一致，而會沿著碟形端而改變。水平板或蓋板承靠於容器壁內表面206，如同垂直板212承靠於容器壁內表面206，如第2及第3圖所示。水平板或蓋板非為必要，但水平板或蓋板可提供垂直板212之上緣額外的支撐，且(例如)在載入時可使吸附劑204不會進入垂直壁擋板208後方之區域。垂直板212可配適於吸附器容器200之整個內周，或是(例如)僅沿吸附器容器200之柱狀長度配適。另外，如第2B圖中所繪示之彎曲之擋板啉備用於吸附器容器200之柱狀長度，而第2A圖中所繪示之擋板可用於吸附器容器200之碟形端。
垂直壁擋板208之位置以使垂直板212之一部分之一側被吸附劑204覆蓋，而垂直板212向上延伸超出吸附劑204之表面為佳。如上所述，垂直壁擋板208經組態以避免氣體通過垂直壁擋板208，而可使氣體通過吸附劑材料204之床的一段為佳。承上述，垂直壁擋板沒入(或被蓋住)吸附劑材料204之床的部分，以及水平板210與容器壁內表面206間之連接處，以在吸附器容器200設計之操作壓力下使空氣無法滲透為佳。
垂直壁擋板208防止上升氣體流(如空氣)流經吸附器容器200之容器壁附近之小空間或空乏區120(如第1A及1B圖所示)。垂直壁擋板208亦可改變容器壁內表面206附近之上升氣體流之流量及流速特性。垂直壁擋板208迫使上升氣體流遠離容器壁內表面206而更接近吸附劑床中央。使用垂直壁擋板208亦可增加上升氣體流通過垂直板212之平均速度。置入垂直壁擋板208之使得吸附器容器壁206附近之局部高速區域在吸附器容器200中垂直向下、並水平地由吸附器容器壁206移開。如此使上升氣體流之流量在離開吸附劑204時均勻分佈，因而減少流體化之危險並提高通過吸附器容器200之流量。可使用圓角而非方角及(或)增加水平或半傾斜水平板210及垂直板212連接處之角度可減少水平或半傾斜水平板210與垂直板212接合處之局部高速區域。最後，使用垂直壁擋板208在某些狀況下可消除使小空間或空乏區120產生之容器壁內表面206的角度。
在另一實施例中(如第4圖中所示)可加入額外之水平或半傾斜水平板418，其置於垂直壁擋板408之下方以進一步阻止吸附器400之流體化。可在額外之水平或半傾斜水平板418與垂直壁擋板408間配置一小空間420，其中填充吸附劑404。
為了解決使用水平容器組態可能產生之問題(其中包括(但不限於)氣流饋送不平均、給定系統可處理之最大流量的限制，以及污染物滲露)，在本發明使用垂直壁擋板208、408做為整流器以使饋送入吸附器容器200、400之流量分佈平均而減少通過之近壁氣流，且因此減少床面之流體化。垂直壁擋板208、408在吸附流程之重啟階段亦可做為容器壁附近之吸附劑的絕熱套。如此可使吸附器容器200、400在重啟階段中在寬度上之整體溫度分佈平均，而可得到較平整之再生峰值(regeneration peak)且可減少加 熱器用電。
在傳統之變溫吸附容器(Temperature Swing Adsorption，TSA)設計中，垂直壁擋板、吸附器容器壁以及任何之支撐網皆會受到其循環操作時溫度及壓力改變的影響。因此，本發明之實施例規畫僅將垂直壁擋板208、408承靠於容器壁內表面206、406以允許氣體自由運動而使氣壓均等化，如此可消除任何在垂直壁擋板208、408與容器壁內表面206、406間產生之封閉空間。在另一實施例中，垂直壁擋板208、408可離容器壁內表面206、406較近。
垂直壁擋板208、408位於吸附劑表面214、414上方約0-100mm處，且以吸附劑表面214、414上方25mm較佳。垂直擋板之底部埋入於吸附劑中。
吸附器400中之部分元件符號亦出現在吸附器200中但並未特別在說明書中提出來討論，其包含於第4及第5圖中以使說明更清楚。這些元件之元件符號分別為吸附器200之元件符號加上200或300。例如，床支撐件在吸附器200中之元件符號為216，而416在吸附器400中用以標示床支撐件。
本發明之實施例可用於任何水平吸附器容器中。本發明之實施例亦可用以提供均勻的流量分佈。垂直壁擋板技術可應用於任何吸附系統而不受壓力、溫度、吸附劑或吸附質。
表1列出例示使用吸附器設計之空氣分離系統的處理 範圍。
繪示於第2-5圖中之垂直壁擋板208、408、508可用於第6圖之吸附劑系統600中。如第6圖中所示，欲純化之饋送空氣602饋送至主空氣壓縮器(main air compressor,MAC)604，其中饋送空氣可被多階段壓縮。使用中冷器及後冷器(圖未示)亦可與主空氣壓縮器604一同使用。冷卻器608可通過管線606流體連接至主空氣壓縮器604，以使來自主空氣壓縮器604之冷卻壓縮空氣中之水蒸氣至少部分凝結。分離器612透過管線610流體連接至冷卻器608，其將來自冷卻器608之壓縮冷卻空氣中之水滴移除。
分離器612與進氣岐管616流體連接，其透過管線614連接進氣控制閥618及620。進氣岐管616流體連接至一對吸附器容器622、624。進氣岐管616透過通氣岐管626在進氣控制閥618及620之下游處橋接，通氣岐管626具有通氣閥628及630，其用以分別關閉及開啟吸附器容器622及624之上游端與排氣634間之連結，而其透過消音 器632連接。吸附器容器622及624各包含一吸附劑床，而其包含多層吸附劑為佳(圖未示)。吸附劑床之上游部分包含用以移除水分之吸附劑(例如為活性化之氧化鋁或改質氧化鋁)，而吸附劑床之下游部分具有用以移除二氧化碳之吸附劑(如沸石)，用以移除二氧化碳、氧化二氮以及殘餘之水及烴類。
範例之吸附劑系統600具有出氣口636，其藉出氣岐管638連接至吸附器容器622及624之下游端，其包含出氣控制閥640及642。出氣口636流體連接至下游處理設備(例如為低溫空氣分離器(圖未示)。出氣岐管638以再生氣體岐管644橋接，再生氣體岐管644包含再生氣體控制閥646及648。在再生氣體岐管644之上游設有管線650，其包含控制閥652，且亦橫跨出氣岐管638橋接。
用於再生氣體之出口654透過控制閥658及660以通過加熱器662或旁繞管線664連接至再生氣體岐管644。再生氣體可由以出氣口636饋送之下游處理設備處獲得。
在操作時，欲純化之饋送空氣602饋送至主空氣壓縮器604，且在此被(例如)多階段壓縮。饋送空氣602可以中冷器及後冷器(圖未示)進一步冷卻，其中中冷器及後冷器(例如)以水進行熱交換。壓縮空氣可選擇性地饋送至管線606，並接著在冷卻器608中過冷卻(subcooling)以使至少部分水蒸氣由冷卻壓縮空氣中凝結出來。在管線610中之壓縮冷卻空氣接著被饋送至分離器612中，分離器612將水滴由管線610中壓縮空氣中移除。乾燥空氣饋 送至管線614中然後再送至進氣岐管616，並在此通過含有吸附劑之吸附器容器622、624其中之一。由空氣通過開啟之閥618至吸附器容器622開始，空氣接著通過開啟之閥640至出氣口636，進氣岐管616中之進氣控制閥620會關閉以切斷由管線614對吸附器容器624之乾燥空氣饋送以進行純化。閥642也會關閉。
在此階段，閥646、648、652、628以及630都關閉。吸附器容器622上線，且吸附劑624進行再生。
在再生吸附器容器624時，吸附器容器624先開啟通氣閥630以降壓。當吸附器容器624中之壓力降至所需之壓力時，在閥630打開之狀態下將閥648打開以開始引進再生氣體流。再生氣體通常為乾燥且不含二氧化碳之氮氣，其可由空氣分離單元之冷箱(cold box，圖未示)，並可包含氬、氧及其他氣體，而在所示設備中純化之空氣通過此再生氣體。將閥660關閉，而將閥658打開以使再生氣體在進入容器624時被加熱至(例如)100°。雖然再生氣體進入吸附器容器624時被是升至特定之溫度，但在其放熱以釋出吸附器容器624中之吸附劑之上層部分中的二氧化碳後會稍微冷卻，並在釋出吸附器容器624下層之水而放熱時進一步冷卻。吸附器容器622之分子篩可以是此領域中任何用於此目的之分子篩，例如為CaX、NaY沸石、4A沸石或13X沸石。亦可使用(例如)Golden等人之美國專利第5,779,767號中所述的單一吸附劑(也就是包含沸石及氧化鋁混合物之吸附劑)。
雖然本說明書所揭露之設備、系統及製程皆專注於用於容器內部為水平形狀之吸附器容器，但此處並沒將此設備、系統及製程之用途限制於此。舉例而言，其亦適於用於垂直容器掃流組合或催化反應容器。
範例
藉由計算流體動力學(computational fluid dynamics,CFD)建立大型工業規模之水平吸附器容器之模型。建立之容器之規格列於表2中。CFD之模擬在傳統之水平吸附器容器中分別以沒有垂直擋板(第1例)，及有垂直擋板(第2例)執行。結果列於表2中。
如表2中所示，發明人發現驚人的結果。加入垂直壁擋板使吸附器可處理較先前多10%之氣體(空氣)流量，而在床面處內壁附近觀察到相似之速度或流率。如前所述，在速度或流率增加時，流體化之可能性亦增加。加入垂直擋板使更多的氣沫可以流過吸附器而不會增加速度或 流率，因此亦不會增加流體化之風險。應注意亦可存在其他垂直擋板設計之變化，如此處所述及之前之圖式所示，其皆可不同程度地增加氣流之百分比值上述之比例。
雖本發明之樣態在此以各圖式之較佳實施例描述，但應了解亦可使用其他相似之實施例，或修改、增加元件至上述實施例以執行與本發明相同之功能而不悖離本發明之精神。發明之範疇不應限於任何單一實施例，而應以所附申請專利範圍之範圍及範疇為準。例如，以下揭露之樣態亦應視為本發明揭露之一部分。
樣態1。一種吸附器容器，具有垂直之一容器軸線，其用於自氣體流吸附氣體污染物，吸附器容器包含一垂直壁擋板，位於一吸附器容器壁之一內表面上；以及一床支撐件，其位於垂直壁擋板下方並固定至吸附器容器壁之內表面以支撐一吸附劑材料，其中吸附劑材料至少被床支撐件以及垂直壁擋板所限制，而垂直壁擋板與吸附器容器之內表面間所產生之空間，其至少有90%之體積沒有吸附劑材料。
樣態2。如樣態1之吸附器容器，其中垂直壁擋板包含一第一段，而第一段具有一第一端以及一第二端，其中第一段之第一端沿吸附器容器壁之內表面的周邊固定，且其中第一段由吸附器之內表面之周邊向該吸附器容器內延伸；以及一第二段，其具有一第一端以及一第二端，其中第二段之第一端固定至第一段之第二端附近，且其中第二段垂直向上延伸至吸附器容器中以及第二段與吸附器容器 壁之內表面之一部分維持一間隔關係，以在垂直壁擋板與吸附器容器壁吸附器容器壁間產生一空間。
樣態3。如樣態2之吸附器容器，其中第一段與第二段間之角度大於或等於90度。
樣態4。如樣態2之吸附器容器，其中第一段與第二段間之角度小於或等於90度。
樣態5。如樣態2-4之吸附器容器，其更包含一第三段，第三段具有一第一端以及一第二端，其中第三段之第一端在第一段下方沿吸附器容器壁之內表面的周邊固定，且其中第三段由吸附器容器壁之內表面之周邊向該吸附器容器內延伸。
樣態6。如樣態2-5之吸附器容器，其更包含一蓋板(capping plate)，蓋板具有一第一端以及一第二端，其中蓋板之第一端固定至垂直壁擋板之第二段之第二端，且蓋板向吸附器容器壁之內表面延伸，以使蓋板之第二端與相對應之吸附器容器壁之內表面處具有一縫隙。
樣態7。如樣態2-6之吸附器容器，其中垂直壁擋板之第一段由無孔材料製成，且其中垂直壁擋板之第一段與床支撐件接觸。
樣態8。如樣態2-7之吸附器容器，其中垂直壁擋板之第二段之第二端位於吸附劑材料空間之頂面上方。
樣態9。如樣態2-7之吸附器容器，其中垂直壁擋板之第二段之第二端位於吸附劑材料空間之頂面上方至少25mm處。
樣態10。如樣態2-9或11之吸附器容器，其中垂直壁擋板與吸附器容器之內表面之間所產生之空間充滿氣體、絕熱材料或非吸附劑材料。
樣態11。如樣態1之吸附器容器，其中垂直壁擋板彎曲以使垂直壁擋板之一第一段水平延伸，且第一段之一端沿吸附器容器壁之內表面之周邊固定，而垂直壁擋板之一第二段在吸附器容器內垂直向上延伸，以使第二段與吸附器容器壁之內表面在垂直壁擋板之第二段上方之一部分維持一空間關係，且在垂直壁擋板與吸附器容器壁之內表面產生一空間。
樣態12。如樣態11之吸附器容器，其中垂直壁擋板之第二端位於吸附劑材料空間之頂面或其上方。
樣態13。如樣態11項之吸附器容器，其中垂直壁擋板之第二端位於吸附劑材料空間之頂面上方至少25mm處。
樣態14。一種用於自氣體流吸附氣體污染物之設備，其包含一容器，其具有一容器壁，容器壁包括一內表面；一吸附劑材料床，其具有一頂表面，且位於一床支撐件上；以及一擋板，其位於容器內，且位於床支撐件上方，擋板包括一上部，上部具有一上端以及一下部，下部具有一下端，下端承靠於容器壁之內表面，擋板之至少一部分與內壁表面間有一段空間，並以此界定出擋板與內壁表面間之一空乏區，上部延伸至吸附劑材料床之上方，下部埋於吸附劑材料床中，並適用於避免氣體或吸附劑材料通過擋板或擋板之下端與內壁表面流至空乏區。其中空乏區實質上 沒有吸附劑材料。
樣態15。如樣態14項之設備，其中擋板之上端位於容器壁之內表面附近。
樣態16。如樣態14項之設備，其中容器壁具有一周圍，且擋板實質上沿容器壁之周圍延伸。
100‧‧‧水平吸附器
102‧‧‧柱狀容器壁
104‧‧‧吸附劑
106‧‧‧容器內表面
108‧‧‧沙丘
114‧‧‧表面吸附劑
116‧‧‧床支撐件
120、122‧‧‧小空間或空乏區
200、400‧‧‧吸附器容器
204、404‧‧‧吸附劑材料
206、406‧‧‧容器壁內表面
208、408‧‧‧垂直擋板
210‧‧‧水平或半傾斜水平板
211‧‧‧單一板
212、412‧‧‧垂直板
214、414‧‧‧吸附劑表面
216、416‧‧‧床支撐件
218‧‧‧角落
418‧‧‧水平或半傾斜水平板
220、420‧‧‧空乏區
600‧‧‧吸附劑系統
602‧‧‧饋送空氣
604‧‧‧主空氣壓縮器
606、610、614、650‧‧‧管線
608‧‧‧冷卻器
612‧‧‧分離器
616‧‧‧進氣岐管
618、620‧‧‧進氣控制閥
622、624‧‧‧吸附器容器
626‧‧‧通氣岐管
628、630‧‧‧通氣閥
632‧‧‧消音器
634‧‧‧排氣
636‧‧‧出氣口
638‧‧‧出氣岐管
640、642‧‧‧出氣控制閥
644‧‧‧再生氣體岐管
646、648‧‧‧再生氣體控制閥
652、658、660‧‧‧控制閥
654‧‧‧再生氣體出口
662‧‧‧加熱器
664‧‧‧旁繞管線
第1A圖為傳統吸附器之截面圖；第1B圖為第1A圖中之傳統吸附器中流體化發生之放大圖；第1C圖為傳統吸附器壁角之截面圖；第2A圖為本發明一實施例中改良之吸附器的截面圖；第2B圖為本發明一實施例中改良之吸附器的另一截面圖；第3圖為本發明一實施例中第2A圖中改良之吸附器的放大圖；第4圖為本發明一實施例中另一改良之吸附器的截面圖；以及第5圖為使用本發明一實施例中另一改良之吸附器之範例吸附劑系統之流程圖。
200．．．吸附器容器
204．．．吸附劑材料
206．．．容器壁內表面
208．．．垂直擋板
210．．．水平或半傾斜水平板
212．．．垂直板
214．．．吸附劑表面
216．．．床支撐件

Claims (15)

  1. 一種吸附器容器，具有垂直之一容器軸線，其用於自氣體流吸附氣體污染物，該吸附器容器包含：一垂直壁擋板，位於一吸附器容器壁之一內表面上，其中該垂直壁擋板包含一第一段，而該第一段具有一第一端以及一第二端，其中該第一段之該第一端沿該吸附器容器壁之該內表面的周邊固定，且其中該第一段由該吸附器之該內表面之該周邊向該吸附器容器內延伸；以及一第二段，其具有一第一端以及一第二端，其中該第二段之該第一端固定至該第一段之該第二端附近，且其中該第二段垂直向上延伸至吸附器容器中以及該第二段與該吸附器容器壁之該內表面之一部分維持一間隔關係，以在該垂直壁擋板與該吸附器容器壁吸附器容器壁間產生一空間；以及一床支撐件，其與該垂直壁擋板有空間間隔且位於其下方，並被固定至該吸附器容器壁之該內表面以支撐一吸附劑材料，其中該吸附劑材料至少被該床支撐件以及該垂直壁擋板所限制，而該垂直壁擋板與該吸附器容器之該內表面間所產生之空間，其至少有90%之體積沒有吸附劑材料。
  2. 如申請專利範圍第1項之吸附器容器，其中該第一段與該第二段間之角度大於或等於90度。
  3. 如申請專利範圍第1項之吸附器容器，其中該第一 段與該第二段間之角度小於或等於90度。
  4. 如申請專利範圍第1項之吸附器容器，其更包含一第三段，該第三段具有一第一端以及一第二端，其中該第三段之該第一端在該第一段下方沿該吸附器容器壁之該內表面的周邊固定，且其中該第三段由該吸附器容器壁之該內表面之該周邊向該吸附器容器內延伸。
  5. 如申請專利範圍第1項之吸附器容器，其更包含一蓋板(capping plate)，該蓋板具有一第一端以及一第二端，其中該蓋板之該第一端固定至該垂直壁擋板之該第二段之該第二端，且該蓋板向該吸附器容器壁之該內表面延伸，以使該蓋板之該第二端與相對應之該吸附器容器壁之該內表面處具有一縫隙。
  6. 如申請專利範圍第1項之吸附器容器，其中該垂直壁擋板之該第一段由無孔材料製成，且其中該垂直壁擋板之該第一段與該床支撐件接觸。
  7. 如申請專利範圍第1項之吸附器容器，其中該垂直壁擋板之該第二段之該第二端位於該吸附劑材料空間之該頂面上方。
  8. 如申請專利範圍第7項之吸附器容器，其中該垂直 壁擋板之該第二段之該第二端位於該吸附劑材料空間之該頂面上方至少25mm處。
  9. 如申請專利範圍第1項之吸附器容器，其中該垂直壁擋板與該吸附器容器之該內表面之間所產生之空間充滿氣體、絕熱材料或非吸附劑材料。
  10. 如申請專利範圍第1項之吸附器容器，其中該垂直壁擋板的第二段之第一端與該第一段之第二端在該它們的固定處形成彎曲。
  11. 如申請專利範圍第10項之吸附器容器，其中該垂直壁擋板之該第二段的第二端位於該吸附劑材料空間之頂面或其上方。
  12. 如申請專利範圍第10項之吸附器容器，其中該垂直壁擋板之該第二段的第二端位於該吸附劑材料空間之頂面上方至少25mm處。
  13. 一種用於自氣體流吸附氣體污染物之設備，其包含：一容器，其具有一容器壁，該容器壁包括一內表面；一吸附劑材料床，其具有一頂表面，且位於一床支撐件上；以及 一擋板，其位於該容器內，且位於該床支撐件上方，該擋板包括一上部，該上部具有一上端以及一下部，該下部具有一下端，該下端承靠於該容器壁之該內表面，該擋板之至少一部分與該內壁表面間有空間間隔，並以此界定出該擋板與該內壁表面間，實質上沒有吸附劑材料之一空乏區，該上部延伸至該吸附劑材料床之上方，該下部埋於該吸附劑材料床中，並適用於避免氣體或吸附劑材料通過該擋板或該擋板之該下端與該內壁表面流至該空乏區。
  14. 如申請專利範圍第13項之設備，其中該擋板之該上端位於該容器壁之該內表面附近。
  15. 如申請專利範圍第13項之設備，其中該容器壁具有一周圍，且該擋板實質上沿該容器壁之周圍延伸。
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