一种异丁烷生产用的深度脱水装置的制作方法

本实用新型涉及异丁烷的生产设备技术领域，具体的说是一种异丁烷生产用的深度脱水装置。

背景技术：

在石化行业，高纯异丁烷是其重要的化工产品。其由液化石油气裂解产生，再通过多步骤的物理分离得到纯化。主要用于与异丁烯经烃化制异辛烷，作为汽油辛烷值的改进剂，也可用作冷冻剂。

目前，现有技术在进行高纯异丁烷的生产过程中，通常需要对异丁烷气体进行相应的脱水处理，来保证成品高纯异丁烷的品质。现有技术中的脱水方式为，串联设置多个大体积脱水罐，然后将异丁烷原料气体依次引入各个脱水罐中进行相应的多步骤脱水操作。这种脱水处理方式不仅由于多个脱水装置的设置而存在设备占地面积大，操作流程复杂，后期检修、维护成本高等技术缺陷。而且，由于每个脱水罐中脱水剂的摊铺设置均为面状（即气体流经时，仅与脱水剂实现一次过滤式接触），造成每个脱水罐的脱水能力非常有限，需要同时串联多个脱水罐才能达到较满意的脱水效果。

同时，脱水剂是有其一定的服役寿命的，脱水罐内的脱水剂在使用一段时间之后，就要进行相应的更换。而现有的脱水罐在进行脱水剂的更换时，操作繁琐，需要停机检修，费时费力不说，还严重影响着生产效率。

因此，设计并研发一种占地面积小，脱水效果好，能够方便的进行脱水剂更换的脱水装置，对于提高高纯异丁烷的生产效率来说实为必要。

技术实现要素：

本实用新型的技术目的为：提供一种设计巧妙，操作方便，可一次性实现较好、较彻底的异丁烷气体脱水，且能够实现脱水剂自动更换的深度脱水装置，来有效较少设备占地面积，降低生产成本。

本实用新型为解决上述技术问题，所提供的技术方案是：一种异丁烷生产用的深度脱水装置，包括一个圆筒状的脱水罐，该脱水罐的底部呈漏斗状，脱水罐的下部和上部分别设置有进气口和出气口，脱水罐的最底端设置有卸渣口，且该卸渣口上还设置有可拆卸连接的密封盖板，在所述脱水罐的中心处竖直设置有一根转轴，该转轴上设置有多根与转轴垂直，且相互之间呈螺旋形状分布的吸附杆，所述的转轴和吸附杆均呈内部具有容置腔的中空状结构，容置腔内用于填充圆球状脱水剂，转轴的顶端延伸出脱水罐设置有用于进行圆球状脱水剂补充的进料口，且该进料口上设置有可拆卸的密封盖，所述脱水罐顶端的一侧还设置有用于带动转轴转动的驱动电机，所述每根吸附杆与转轴的垂直相交处均相互贯通，使转轴容置腔内的圆球状脱水剂能够在转轴转动的离心力作用下，向吸附杆的容置腔内进行补给，所述吸附杆的外表面呈具有多个透气通孔的滤网状，吸附杆的横截面内径为圆球状脱水剂直径的1.05-1.2倍，且每根吸附杆的两个末端均设置有一个弹性锁紧环，该弹性锁紧环的内径为圆球状脱水剂直径的0.75-0.85倍。

优选的，所述每根吸附杆两端的弹性锁紧环为硅胶材质，且弹性锁紧环与圆筒状脱水罐的内壁面摩擦接触。

优选的，所述吸附杆端部设置的每个弹性锁紧环的长度为圆球状脱水剂直径的1.5-3倍。

优选的，所述转轴的内径为圆球状脱水剂直径的3-5倍。

优选的，所述的多根吸附杆上下均匀设置。

优选的，所述脱水罐的下方还设置有固定支架。

有益效果：

1、本实用新型的一种异丁烷生产用的深度脱水装置，设备简单、结构合理，操作方便，占地面积小，维护成本低，脱水效率高。其能够对含有大量水分的异丁烷原料气体进行一次性的深度脱水，避免了多个脱水罐的重复设置和繁琐操作，大大减少了设备的占地面积，降低了维护成本，经处理后的异丁烷气体含水量极少，且品质稳定，成品质量可靠性强。同时，脱水装置自身可自动完成脱水剂服役寿命到期后的卸落更换作业。

2、本实用新型的一种异丁烷生产用的深度脱水装置，结构简单、构思巧妙，多个吸附杆的上下螺旋状设置方式，能够在其随转轴转动的过程中，对整个脱水罐的内部空间进行上下多层覆盖式作用，在保证异丁烷原料气体上升的过程中与每个吸附杆内的圆球状脱水剂相互作用吸附脱水的同时，还能够因为吸附杆的旋转作用对上升气流进行多次打散，从而有效延长异丁烷原料气体在脱水罐内的上行路径行程，增加气体与脱水剂的有效接触时间，增强其脱水效果，使用本实用新型的脱水装置后，可实现一次性的深度脱水，无需串联多余的脱水罐，即可保证成品异丁烷的品质。

3、本实用新型的一种异丁烷生产用的深度脱水装置，将转轴的内部设置成了用于容置圆球状脱水剂的中空状，通过转轴顶部的进料，可实现圆球形脱水剂的定时可靠供应补给。与转轴相互贯通的多个吸附杆的设置，可在离心力作用下经由转轴向吸附杆内供给圆球形脱水剂，吸附杆呈滤网状，增大了与待脱水气体的接触面积。吸附杆的两个末端设置有弹性锁紧环，硅胶材质的弹性锁紧环对圆球形吸水剂具有一定的阻碍作用，即可防止其从端部脱出，又能在离心力的不断叠加作用下，使其内部卡箍的圆球形吸水剂不断向端部靠近，最终将最端部使用时间最长，且已经到达服役寿命的圆球形吸水剂甩出，并经由卸料口卸落，从而完成圆球形脱水剂的自动更新。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意主视图；

图2为本实用新型的立体结构示意图；

图3为本实用新型中吸附杆的结构示意图；

附图标记：1、脱水罐，2、进气口，3、出气口，4、卸渣口，5、密封盖板，6、转轴，7、吸附杆，8、进料口，9、密封盖，10、驱动电机，11、弹性锁紧环，12、固定支架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明：

如图所示，一种异丁烷生产用的深度脱水装置，包括一个圆筒状的脱水罐1，该脱水罐1的底部呈漏斗状，脱水罐1的下部和上部分别设置有进气口2和出气口3，脱水罐1的最底端设置有卸渣口4，且该卸渣口4上还设置有可拆卸连接的密封盖板5，在所述脱水罐1的中心处竖直设置有一根转轴6，该转轴6上设置有多根与转轴6垂直，且相互之间呈螺旋形状分布的吸附杆7，所述的转轴6和吸附杆7均呈内部具有容置腔的中空状结构，容置腔内用于填充圆球状脱水剂，转轴6的顶端延伸出脱水罐1设置有用于进行圆球状脱水剂补充的进料口8，且该进料口8上设置有可拆卸的密封盖9，所述脱水罐1顶端的一侧还设置有用于带动转轴6转动的驱动电机10，所述每根吸附杆7与转轴6的垂直相交处均相互贯通，使转轴6容置腔内的圆球状脱水剂能够在转轴6转动的离心力作用下，向吸附杆7的容置腔内进行补给，所述吸附杆7的外表面呈具有多个透气通孔的滤网状，吸附杆7的横截面内径为圆球状脱水剂直径的1.05-1.2倍，且每根吸附杆7的两个末端均设置有一个弹性锁紧环11，该弹性锁紧环11为硅胶材质，弹性锁紧环11的内径为圆球状脱水剂直径的0.75-0.85倍。弹性锁紧环11的长度为圆球状脱水剂直径的1.5-3倍。且每根吸附杆7两端的两个弹性锁紧环11与圆筒状脱水罐1的内壁面摩擦接触。

优选的，所述转轴6的内径为圆球状脱水剂直径的3-5倍。

优选的，所述的多根吸附杆7上下均匀设置。

优选的，所述脱水罐1的下方还设置有其支撑固定作用的固定支架12。

本实用新型的一种异丁烷生产用的深度脱水装置，主要用于高纯异丁烷的工业化大规模生产。其在具体使用时，如附图1、2、3所示：在初始状态时，经由脱水罐顶部安装的可拆卸密封盖和进料口，向中空的转轴内进行圆球状脱水剂的填充。圆球状脱水剂通过转轴和吸附杆之间的贯通孔顺序进入吸附杆的容置腔内，当转轴和每根吸附杆的容置腔均被圆球状脱水剂填满后，关闭可拆卸连接的密封盖，对进料口进行封堵，即完成前期脱水剂的填充。

此时，开启脱水罐顶部安装固定的驱动电机，驱动电机通过传送带带动转轴进行旋转，每根吸附杆将在其所在的水平面内，向电扇一样，对该层空间进行旋转覆盖。打开脱水罐的进气阀门，异丁烷原料气体将经由脱水罐下部设置的进气口进行脱水罐的内部腔体内。异丁烷原料气体在上升的过程中，将与每个水平面内的吸附杆接触，并被其不断反复打散。由于吸附杆为滤网状结构，其内部填充的圆球状脱水剂（可为活性氧化铝球）将对与其相接触的原料气体进行脱水吸附。由于多个吸附杆的不断打散作用，将大大延长上升气流在脱水罐内的上行路径行程，增加异丁烷原料气体与脱水剂的有效接触时间，从而增强其脱水效果，实现有限空间体积内异丁烷的一次性彻底深度脱水。

在吸附杆的具体设置结构上，多个吸附杆在上下空间上呈上下螺旋状设置（类似于DNA的形状）。这种设置方式使每根吸附杆与其相邻的吸附杆在旋转作用面积上存在交错重叠时间，保证经下一级吸附杆接触打散后的气体，在上升后，能够持续被上一级吸附杆继续进行打散，从而最大限度的延长气体的上升路径，提高脱水效果。

位于吸附杆内的脱水剂会伴随着其转动时的离心力作用，不断向吸附杆的两端出口处转移，但吸附杆的端部设置有能够对圆球形吸水剂进行卡箍的弹性锁紧环，该弹性锁紧环为硅胶材质，其自身内径比圆球形吸水剂小，对其向端部的转移具有一定的阻碍作用。可实现对吸附杆两端的封堵，限制圆球形吸水剂在吸附杆内完成吸附作业。但由于硅胶质弹性锁紧环具有一定弹性，在转轴不断旋转的离心力反复叠加作用下，弹性锁紧环内卡箍的圆球形吸水剂将不断向端部行进，当行程累积到一定程度后，吸附杆最端部的圆球形吸水剂将被弹性锁紧环甩出，则该圆球形吸水剂即完成其服役时，掉落至脱水罐的底部。完成寿命的圆球形吸水剂在脱水罐底部累积较多时，可打开卸渣口的密封盖板，将吸水剂废料从卸料口卸落。当然，每从弹性锁紧环处掉落一颗圆球形吸水剂，转轴容置腔内存储的圆球形吸水剂进行自动进入对应的吸附杆中心处，对其进行补给，这样就很好的完成了圆球形脱水剂的自动更新。即：每一颗圆球形吸水剂的服役历程均是从吸附杆的中部开始，慢慢向端部转移，直至最终失效、卸落。但脱水罐设备初始时，使用的一批圆球状脱水剂除外。

当转轴内存储的圆球形吸水剂不多时，可再次打开密封盖，从进料口处进行人工大量补给。

本实用新型的一种异丁烷生产用的深度脱水装置，设备简单、结构合理，操作方便，占地面积小，维护成本低，脱水效率高。其能够对含有大量水分的异丁烷原料气体进行一次性的深度脱水，避免了多个脱水罐的重复设置和繁琐操作，大大减少了设备的占地面积，降低了维护成本，经处理后的异丁烷气体含水量极少，且品质稳定，成品质量可靠性强。同时，脱水装置自身可自动完成脱水剂服役寿命到期后的卸落更换作业。

本实用新型设备投资少，除杂效率高，后期维护量小，运行成本较低，适合是异丁烷的生产中推广使用。