变压吸附空分设备中吸附器结构的制作方法

专利名称：变压吸附空分设备中吸附器结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变压吸附空分设备，尤其涉及一种变压吸附空分设备中吸附 器结构。
背景技术：
变压吸附空分设备是一种从空气中分离出所需要的气体的设备，被广泛应用在制 氮、制氧等行业。以变压吸附制氮气为例，主要包括空气净化器、空气储罐、气体分离、产品气缓冲 罐；其组成示意图见图1。空气净化器的作用是除去压缩空气中的尘埃、水和油，为氧氮分离组件提供洁净 的原料；空气储罐的作用是保证系统用气平稳，防止瞬间气流流速过快影响空气净化效果， 提高进入吸附器的压缩空气品质，有利于延长分子筛的寿命；气体分离是设备的核心部件， 它是利用气体介质中不同组份在吸附剂上的吸附容量的不同，使氮气和氧气分离开来；产 品气缓冲罐其主要作用是使氮气压力和流量及纯度平稳。变压吸附是一种物理变化，利用分子筛对氮气氧气的吸附能力的不同，使氮气和 氧气分离开。一般是空气进入吸附器内，在一定压力下使分子筛吸附氧气，大部分的氮气通 过分子筛的空隙溢出，收集起来从而得到相应纯度的氮气，在降压时解吸使分子筛再生循 环利用。由图2可见现有的吸附器结构是气流由塔底1进入，经过平的筛板2进入吸附塔 3内；图中分子筛4。这样的结构虽然简单易行，但是存在两个问题第一，遗留大量“死 空间”；因为空气进入底部空腔中，气流的运动方式是急速、单一方向的；所谓的死空间即是 被吸附气体无法达到或即使能达到也无法顺利流动的空间。可见“死空间”是不能够吸气 的，也就不能得到利用；“死空间”越大，分子筛的利用率越小，越造成浪费；第二，容易造成 分子筛表面粉化；因为在变压吸附设备中，由于碳分子筛是颗粒的物体，在填装过程中，不 可能装填的绝对结实；气流在吸附塔工作过程中对吸附器内分子筛周期性的冲击，分子筛 下沉松动，从而会产生沸腾效应；沸腾效应必然会导致分子筛与分子筛相互碰撞，分子筛与 容器内壁相互碰撞，使分子筛表面结构剥落或粉化；分子筛的吸气能力下降，性能降低。
发明内容本实用新型需要解决的技术问题是提供了一种变压吸附空分设备中吸附器结构， 旨在解决上述的问题。为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的本实用新型包括本体；在所述的本体内安置分子筛；在本体的底端的进气口处 还安置一个旋风板；在进气口处和分子筛之间还安置一个拱形筛板。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是可以有效地改变气流的速度和方向； 当气流经过旋风板时，在旋风板叶片阻力作用下气流方向和速度都发生变化；气流的这种运动方式减少了塔内死空间的出现，提高分子筛的利用率；同时改变气流速度和方向，避免 高压气流对分子筛的冲击，遏止了分子筛在吸附器内沸腾，减少分子筛的粉化，有利于延长 分子筛的使用寿命；提高了分子筛的吸附性能，降低能耗，延长分子筛的使用寿命。

图1是现有技术中变压吸附空分设备原理示意图；图2是图1中吸附器结构示意图；图3是本实用新型结构示意图；图4A是图3中旋风板结构示意图；图4B是图4A的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述由图3、图4A、图4B可见本实用新型包括本体3 ；在所述的本体3内安置分子筛 4 ；在本体的底端的进气口处1还安置一个旋风板10 ；在进气口处1和分子筛4之间还安置 一个拱形筛板20 ；所述的旋风板10由外筒101和至少一片扇叶102组成；外筒101是一段封闭的截 面成L型的筒管；扇叶102与外筒101的内壁焊接。本实用新型中外筒是一段封闭的截面成L型的筒管，可以卡在两法兰之间。扇叶 跟普通的风扇叶相似，扇叶与外筒的角度由风量和风速确定，扇叶的数量由旋风板的尺寸 确定。本实用新型通过控制空气在吸附器内部的运动速度和运动方向，以减少空气对吸 附器内部吸附剂的冲击。为此本实用新型在吸附器进气口专门设计了旋风扩散装置和筛板。旋风板装在吸附器进气口处，它的作用是使流速很大的气流呈发散、螺旋式进入 吸附器中。与传统方式进入吸附塔相比，气流对塔底分子筛的冲击力明显减小，吸附床层更 加稳定、分子筛的窜动减小，有效的保护分子筛。同时气流的发散、螺旋式进入吸附器，使 气流能够达到一般方式难以达到的空间，也即减小了 “死空间”。在吸附器内部装有拱形筛 板。拱形筛板与旋风板之间有一个比较大的空间，气体在这个空间得到缓冲，使气流经过分 子筛的速度更加平稳，吸附性能有提高。进入塔内部的空气透过弧形筛板发散出去，也可以 填补吸附器内部“死空间”，达到最大利用分子筛的目的。
权利要求一种变压吸附空分设备中吸附器结构，包括本体；在所述的本体内安置分子筛；其特征在于在本体的底端的进气口处还安置一个旋风板；在进气口处和分子筛之间还安置一个拱形筛板。
2.根据权利要求1所述的变压吸附空分设备中吸附器结构，其特征在于所述的旋风 板由外筒和至少一片扇叶组成；外筒是一段封闭的截面成L型的筒管；扇叶与外筒的内壁 焊接。
专利摘要本实用新型涉及一种变压吸附空分设备中吸附器结构，包括本体；在所述的本体内安置分子筛；在本体的底端的进气口处还安置一个旋风板；在进气口处和分子筛之间还安置一个拱形筛板；本实用新型的有益效果是可以有效地改变气流的速度和方向；当气流经过旋风板时，在旋风板叶片阻力作用下气流方向和速度都发生变化；气流的这种运动方式减少了塔内死空间的出现，提高分子筛的利用率；同时改变气流速度和方向，避免高压气流对分子筛的冲击，遏止了分子筛在吸附器内沸腾，减少分子筛的粉化，有利于延长分子筛的使用寿命；提高了分子筛的吸附性能，降低能耗，延长分子筛的使用寿命。
文档编号B01D53/053GK201578972SQ20092035159
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者刘海龙, 周志军, 贺明星, 陈亮, 陈志华, 黄光玉 申请人:上海瑞气气体设备有限公司