专利名称：净化模块的制作方法
净化模块本发明涉及用于净化气体混合物的装置，该类型的装置包括至少两个吸附器，和将各吸附器的下部和上部与流体回路连接的装配有阀的大量管道。此种分离装置基本用于PSA(变压吸附)或TSA(变温吸附)技术，用于从气体混合物中生产该混合物的气体构成成分，特别是空气组分、氧或氮；或者用于净化气体混合物，特别是供应给低温空气分离装置的空气；还用于生产空气的组分、氧和/或氮和/或氩， 并且通常使用至少一种从包括沸石、活性炭、氧化铝或硅胶的集合中选取的吸附剂。文献 US-5. 223. 004.EP-0, 092, 153、US_3, 338，030 或 US-5, 137，548 中特别描述了这些技术的实例。总的来说，除了净化罐和连接管道，净化模块的各元件和设备都安装在金属构造物/结构周围。金属构造物和其支承的元件从而构成了 “台架(skid)”。
图1描绘了包括台架的净化模块。典型地，净化模块包括第一净化罐21、第二净化罐22、台架23和金属构造物M。但是，台架的使用使得管道和包含金属薄板的元件的布置更加复杂，并且在设计、 制造、装配和操作阶段强加了许多限制。在台架设计阶段，整套设备和管道的布置要适合于满足重包装运输需要的通常尺寸的有限空间。这种装配限制使得标准化管道路线和为了适应新材料或新规则而演变和改造台架的设计变得很困难。此外，使用金属构造物作为支承件并且保持该套设备和管道使得复杂的设计和尺寸计算成为必需。在净化模块的制造和装配阶段，鉴于各元件极为贴近以及台架的装配的紧凑性， 很难接近设备。因此，制造、搬运和装配时间会更长，特别是当复杂度很高时。此外，所有部件的表面处理需要复杂的搬运操作，其导致不可避免的需要修补油漆。在模块的运行阶段，因为不是所有的设备都可直接接近，所以难以进行硬件的更换和例行维护。可接近性的缺乏可能导致例如起重机的重型搬运设备的短期租用。另外， 可接近性的缺乏意味着准确地将净化罐与台架连接是需要花费长时间完成的复杂操作。最后，当使用时，与净化罐的尺寸相比，这样一种净化模块占据了大量的场地空间。由此看来，产生的一个问题是提供一种净化装置，其设计可以被标准化、演变和改造，并且其设备容易接近。本发明的一个解决方案是用于通过吸附净化气体的装置，包括至少一个吸附器1， 至少一些管道4，和至少一组支承件7，其特征在于，吸附器1能够支承该组支承件7和该组
管道4。依据情况，根据本发明的净化装置可以具有某种下述特征-所述装置包括能够支承该组支承件7和该组管道4的两个吸附器1和2；-所述吸附器直接或通过该组支承件7支承管道4；-管道的尺寸范围介于50mm和750mm之间，优选地介于80mm和500mm之间，更优选地介于IOOmm和400mm之间；-所述装置布置为使得该装置可以被整体举升、搬运和运输；-所述装置包括举升、搬运和运输构件；-至少一组管道包括与地面连接的附加支承件；如果对所述管道进行维护，则优选地使用这种与地面连接的附加支承件；-所述装置包括消音器、加热器、阀和止回阀；-加热器、消音器和吸附器处于垂直位置；-所述吸附器直接和/或通过管道4和/或通过该组支承件7支承消音器5的整体；-所述吸附器直接和/或通过管道4和/或通过该组支承件7支承加热器6的整体；-装置包括位于正面上的需要维护和/或操纵的设备；-装置包括用于通向第一吸附器的气体的入口10和用于流出第二吸附器的气体的出口 9，所述入口和所述出口均位于装置的同侧。“管道的尺寸”表示的是不考虑可以被结合入管道的诸如阀的任何设备时的管道的外径。位于“正面上”的设备表示的是定位成面向使用者以使其容易接近的设备。需要维护和/或操纵的设备是止回阀、阀、安全阀、仪表、调节器等类型的设备。一组支承件表示的是为了支承管道和设备，通过计算设定尺寸、装配并焊接在一起的金属型材的组合。该组合使得可限制罐和净化模块的其它部件之间的连接件的数量， 更好的分配吸附器上的负荷并使设备维护更容易。进一步地，本发明的另外一个主题是根据本发明的净化装置的使用，以生产供应给低温空气分离装置的空气。下面借助于图2更详细的描述本发明。图2描绘了根据本发明的净化装置。在根据本发明的净化装置中，省略了通常使用的金属构造物。第一吸附器1和第二吸附器2被用作管道4的支承件。用于使净化罐再生的气体加热器6、和使气体出口噪音最小化的消音器5可以通过固定物支承在地面上，通过专用焊接支承件7被吸附器支承，或者被管道支承。在重负荷的情况下，“垫板/衬垫”可被放置在吸附器和专用焊接支承件之间，以便更好地分配吸附器上的力。“垫板”表示的是通过焊接附接到吸附器上的并起到加固作用的金属板。第一和第二净化罐为轴向型，在顶部3处具有入口 /出口并且在底部13处具有入口 / 出口。净化模块特别地包括用于水平连接的入口和出口 8、9、10和11。为了能够从其设计地点输送到其操作地点，净化装置可包括一定数量的连接罐的可拆卸加强筋12。图3说明了根据本发明的净化装置的一种装配。具体地，一种安装方法可以包括以下步骤-第一步将直立式吸附器定位在支腿上(标记A)；
-第二步附接管道支承件组(标记B)；-第三步安装净化模块的底部中的管道(标记C)；-第四步安装净化模块的上部中的管道(标记D)；-第五步安装设备(加热器、消音器、配电箱、电、仪表)(标记E)；-第六步填充罐；-第七步给管道包以保温材料；-第八步安装举升筋(标记F)。管道标记G将在生产地点安装。根据本发明的净化装置允许制造成本的降低，使包含净化装置的新产品开发时间最小化，并且提供更好的改造灵活性以适应新材料和/或新规则。从成本的角度，全部管道的总质量减少了大约30%，焊接点的数量和管道的长度被最小化。金属框架的省略节约了购买成本、设计成本和计算费用。最后，更好的对于净化装置的成本意识容许对引起的支出的更好的控制。净化装置的标准化简化了方法的理解并减少了部件的数量。进一步地，根据本发明的净化装置可以被改造以适应全世界各国的各种规则和建筑规范。根据本发明的净化装置也使得可显著地减少当前包括台架的净化装置所经历的安装时间。特别地，在台架的罐之间不再需要任何的连接根据本发明的净化装置是准备好被连接在一起的预建的组件。能够为了维护而接近设备使现场介入更加容易。所有的阀、 止回阀、管道元件都排列在正面上以使操作和相关风险最小化。在包括台架的净化装置中， 由于接近困难，更换止回阀花费的时间可能超过一天。利用根据本发明的装置，该更换时间可被缩减到仅仅几小时。最后，如从图2中可以看出的，相比于包括台架的装置，根据本发明的净化装置占据了更小的场地空间。特别地，安装所有设备需要的场地空间和土木工程铺板减少到安装装有台架的等同装置需要的场地空间的大约80%。例如，当安装能够处理5000Nm3/h的空气流量的气体生产装置时，用于安装净化台架和它的直径大约是1. 5m的吸附器的土木工程铺板面积覆盖了总共30m2。利用根据本发明的新的净化模块，需要的面积目前仅为20m2，所有的其它设备都是类似的尺寸或尺寸保持不变。
权利要求
1.一种用于通过吸附净化气体的装置，包括至少一个吸附器(1)，至少一些管道G)，和至少一组支承件(7)，其特征在于，吸附器(1)能够支承所述组支承件(7)和所述组管道 ⑷。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述装置包括能够支承所述组支承件(7)和所述组管道⑷的两个吸附器⑴和O)。
3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于，所述吸附器直接或通过所述组支承件(7) 支承管道⑷。
4.根据权利要求1-3中任一项的装置，其特征在于，管道的尺寸范围介于50mm和 750mm之间，优选地介于80mm和500mm之间，更优选地介于IOOmm和400mm之间。
5.根据权利要求1-4中任一项的装置，其特征在于，所述装置布置为使得该装置可以被整体举升、搬运和运输。
6.根据权利要求1-5中任一项的装置，其特征在于，所述装置包括举升、搬运和运输构件。
7.根据权利要求1-6中任一项的装置，其特征在于，至少一组管道包括与地面连接的附加支承件。
8.根据权利要求1-7中任一项的装置，其特征在于，所述装置包括消音器、加热器、阀和止回阀。
9.根据权利要求1-8中任一项的装置，其特征在于，加热器、消音器和吸附器处于竖直位置。
10.根据权利要求8或9的装置，其特征在于，所述吸附器直接和/或通过管道(4)和 /或通过所述组支承件(7)支承消音器(5)的整体。
11.根据权利要求8-10中任一项的装置，其特征在于，所述吸附器直接和/或通过管道 (4)和/或通过所述组支承件(7)支承加热器(6)的整体。
12.根据权利要求1-11中任一项的装置，其特征在于，所述装置包括位于正面上的需要维护和/或操纵的设备。
13.根据权利要求1-12中任一项的装置，其特征在于，所述装置包括用于通向第一吸附器的气体的入口(10)和用于流出第二吸附器的气体的出口(9)，所述入口和所述出口均位于所述装置的同一侧。
14.根据权利要求1-13中任一项的净化装置的使用，以生产供应给低温空气分离装置的空气。
全文摘要
本发明涉及一种用于通过吸附净化气体的装置，包括至少一个吸附器(1)，至少一组管道(4)，和至少一组支承件(7)，其特征在于，所述吸附器(1)适合于支承该组支承件(7)和该组管道(4)。
文档编号B01D53/04GK102325576SQ200980157167
公开日2012年1月18日 申请日期2009年2月20日 优先权日2009年2月20日
发明者B·贝托梅, S·艾兰德 申请人:乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司