一种波能再生式分子筛脱水设备的制造方法

文档序号:10324005阅读:330来源:国知局
一种波能再生式分子筛脱水设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种分子筛脱水设备,特别是使用波能再生的深度分子筛脱水设备。它不仅适用于天然气、煤化工工艺气、石油精炼气、空气等气相深度脱水,而且适用于精细化工有机溶液深度脱水,特别对易燃易爆物料的脱水尤为适宜。
【背景技术】
[0002]目前工业上使用的分子筛脱水装置常使用双塔流程。双塔交替进行吸附和再生。即一塔吸附饱和后另一塔进行吸附,饱和塔再生后等待下一次吸附。已饱和塔通过压缩机,电加热器,冷却器和再生分离器进行脱水再生。其中吸附工艺采用分子筛吸附流程,再生工艺采用热再生工艺流程。由于现有工艺中使用的加热方式为电加热器加热管道内流动气体,流动气体再和塔内分子筛填料进行换热,热气将分子筛内水分带出经冷却器冷凝后经再生分离器分开,以此循环当塔内温度持续恒温后完成再生流程。其加热方式为多种物质间热传导换热:①热电偶-②气体-③固体-④蒸汽-⑤冷却液-⑥气体持续循环。
[0003]上述流程中随着再生压力和温度等要求的增加,再生难度增加时,由多种物质间的能量损失也不断增加,再生时间不断增加,升温控制难度增大,即大型分子筛脱水设备再生时间会超过了吸附时间,热能损失大,由于设备大温度控制仅靠塔中心温度表和出口温度很难直观反映实际分子筛再生程度,导致吸附时间小于再生时间,仅靠温度确认再生程度难度大,分子筛常不能彻底再生。为了解决这个问题常规做法是将设备做成多塔型设备,让其中一台始终能够彻底再生。这种方法增加了工艺的复杂程度,增加了投入成本和后期维护成本。
【实用新型内容】
[0004]为了克服上述现有技术的不足,本实用新型的目的是提供一种波能再生式分子筛脱水设备。它直接缩短了再生加热工作流程,减少了再生时间,降低了热交换能耗,降低了设备投入成本和运行费用。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:一种波能再生式分子筛脱水设备,其特征在于包括精过滤器、两个填料塔、空冷器、再生分离器、循环增压风机、波能加热器、后置过滤器、水分检测器、控制柜、温度变送器和储液罐;精过滤器通过两个阀门分别与两个填料塔的塔顶连接;后置过滤器通过两个阀门分别与两个填料塔的塔底连接,水分检测器与后置过滤器出口管道连接;循环增压风机通过两个阀门分别与两个填料塔的塔底连接,在两个填料塔之间设有波能加热器,空冷器和温度变送器通过两个阀门分别与两个填料塔的塔顶连接,空冷器与再生分离器连接;再生分离器底部连接储液罐;控制柜分别与循环增压风机、空冷器、波能加热器、水分检测器和温度变送器连接。
[0006]其中再生分离器为内置滤芯结构。
[0007]其中填料塔至少有两个。
[0008]本实用新型的特点是将热源置于吸附塔内直接加热,减少了热交换损失。该设备使用波能直接加热分子筛,提高了换热效率,减少了工艺流程,从而在降低能耗的同时缩短了再生时间。可广泛适用于气体、燃气有机溶液的分子筛脱水工艺。
[0009]与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:其中加热方式由:
[0010]①热电偶-②气体-③固体-④蒸汽-⑤冷却液-⑥气体持续循环,改变为:①加热波能-②蒸气-③冷却液-④气体持续循环。减少了多种物质间的接触热交换,电热能整体转化率从原有的30-70 %提升到90 %,加热时间缩短40 %,让吸附时间远远大于再生时间。
【附图说明】
[0011 ]图1是本实用新型的整体工艺流程图。
[0012]图2是本实用新型分子筛脱水设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0014]如图1所示,本实用新型分子筛脱水设备包括精过滤器(I)、两个填料塔(2-1、2_
2)、空冷器(3)、再生分离器(4)、循环增压风机(5)、波能加热器(6)、后置过滤器(7)、水分检测器(8)、控制柜(9)、温度变送器(10)和储液罐(15);精过滤器(I)通过两个阀门(lla、llb)分别与两个填料塔(2-1、2-2)的塔顶连接;后置过滤器(7)通过两个阀门(12a、12b)分别与两个填料塔(2-1、2-2)的塔底连接,水分检测器(8)与后置过滤器(7)出口管道连接;循环增压风机(5)通过两个阀门(13a、13b)分别与两个填料塔(2-1、2-2)的塔底连接,在两个填料塔(2-1、2-2)之间设有波能加热器(6),空冷器(3)和温度变送器(10)通过两个阀门(14a、14b)分别与两个填料塔(2-1、2-2)的塔顶连接,空冷器(3)与再生分离器(4)连接;再生分离器(4)底部连接储液罐(15);控制柜(9)分别与循环增压风机(5)、空冷器(3)、波能加热器
(6)、水分检测器(8)和温度变送器(1)连接。
[0015]所述设备工艺分为吸附脱水和吸附剂脱水再生两个阶段。含水物料由进口管道进入精过滤器(I)后经阀门(Ila)进入与其相连的填料塔(2-1),在吸附剂脱除物料中水份后经阀门(12a)进入与其相连的后置过滤器(7)流出整体设备,完成吸附过程。经水分检测器
(8)检测吸附剂吸附量趋于饱和后发送信号给控制柜(9),打开阀门(11b)、阀门(12b);关闭阀门(IIa)、阀门(I2a),填料塔(2_1)与填料塔(2_2)切换,打开阀门(13a)、阀门(14a)填料塔(2-1)进入吸附剂脱水再生阶段,其形式为循环增压风机(5)鼓动管道内气量进入与其相连的波能加热器(6)后将热气流送入填料塔(2-1)将塔内水分带出,经过与其相连的空冷器
(3)冷却,冷凝液被与其相连的再生分离器(4)分离排放至与其相连的储液罐(15),低温气体回到循环增压风机(5)。当温度变送器(10)所测温度达到再生指定温度后结束再生。填料塔(2-1)待用,当填料塔(2-2)结束脱水阶段后可切换继续使用。
[0016]波能加热器(6)将微波、短波、红外波通过导波管(6-2)传入填料塔(2-1)中的导波窗(6-1)内加热填料,经阀门(14a)至空冷器(3)后进入再生分离器(4)进行汽水分离,后排入前端低压系统。
[0017]该加热系统利用了微波等波能的偶极极化、空间电荷极化和热辐射的加热原理,吸附剂孔隙内的水会在偶极化作用下迅速形成大量水蒸气喷涌而出,可有效地清理吸附剂微孔,使其恢复吸附性能,完成活化;在水蒸气排放过程中,形成近惰性环境,减少富集氧等燃爆条件,从而提高设备安全性能;通过壳体热辐射材料增益使整个塔体处于均匀升温过程,消除了局部过热问题带来的安全隐患,使分子筛每处都能彻底再生。
【主权项】
1.一种波能再生式分子筛脱水设备,其特征在于包括精过滤器(I)、两个填料塔(2-1、2-2)、空冷器(3)、再生分离器(4)、循环增压风机(5)、波能加热器(6)、后置过滤器(7)、水分检测器(8)、控制柜(9)、温度变送器(10)和储液罐(15);精过滤器(I)通过两个阀门(11a、lib)分别与两个填料塔(2-1、2-2)的塔顶连接;后置过滤器(7)通过两个阀门(12a、12b)分别与两个填料塔(2-1、2-2)的塔底连接,水分检测器(8)与后置过滤器(7)出口管道连接;循环增压风机(5)通过两个阀门(13a、13b)分别与两个填料塔(2-1、2-2)的塔底连接,在两个填料塔(2-1、2-2)之间设有波能加热器(6),空冷器(3)和温度变送器(10)通过两个阀门(14a、14b)分别与两个填料塔(2-1、2-2)的塔顶连接,空冷器(3)与再生分离器(4)连接;再生分离器(4)底部连接储液罐(15);控制柜(9)分别与循环增压风机(5)、空冷器(3)、波能加热器(6)、水分检测器(8)和温度变送器(10)连接。2.如权利要求1所述的波能再生式分子筛脱水设备,其特征在于再生分离器(4)为内置滤芯结构。3.如权利要求1所述的波能再生式分子筛脱水设备,其特征在于填料塔至少有两个。
【专利摘要】本实用新型公开了一种波能再生式分子筛脱水设备,其中精过滤器通过两个阀门分别与两个填料塔的塔顶连接;后置过滤器通过两个阀门分别与两个填料塔的塔底连接,水分检测器与后置过滤器出口管道连接;循环增压风机通过两个阀门分别与两个填料塔的塔底连接,在两个填料塔之间设有波能加热器,空冷器和温度变送器通过两个阀门分别与两个填料塔的塔顶连接,空冷器与再生分离器连接;再生分离器底部连接储液罐;控制柜分别与循环增压风机、空冷器、波能加热器、水分检测器和温度变送器连接。本实用新型的特点是将热源置于吸附塔内直接加热,减少了热交换损失。
【IPC分类】B01D53/02, B01J20/34, B01D15/00
【公开号】CN205235696
【申请号】CN201521087990
【发明人】王博, 何素华, 白冰, 段万里
【申请人】西安超滤环保科技股份有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月24日
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