一种分子筛吸附塔的制作方法

本发明属于制氮用设备领域，尤其是涉及一种分子筛吸附塔。

背景技术：

分子筛制氮机是利用分子筛的增加吸附、降压解吸的原理，根据不同气体分子吸附速率快慢不同而实现混合气体分离的设备。分子筛制氮机中常设有并联的两个吸附塔，轮流进行空气分离与分子筛再生，循环制氮。吸附塔中，分子筛吸附气体的效率直接决定制氮效率。

影响分子筛的吸附效率的因素包括制氮过程中的工艺条件，和分子筛吸附剂本身的性质。吸附塔中，新加入的分子筛是具有一定粒度的颗粒，在加压制氮过程中，由于高压气体的冲击与气流不断流动磨损，导致分子筛有不同程度的粉化、下沉，一方面造成分子筛吸附剂的损耗，另一方面，粉化后的分子筛粒度变得很细，会使吸附塔床层压降增大，制氮效率下降。而分子筛的再生效率也会对分子筛吸附能力有很大影响。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种分子筛吸附塔，缓解吸附塔在制氮过程中分子筛易粉化的问题，提高再生效率，从而提高制氮效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种分子筛吸附塔，包括筒体和设于筒体内的分子筛，筒体内从上至下依次设置多个水平挡板，水平挡板与筒体的内截面形状大小相同，水平挡板上设有通孔，通孔集中位于水平挡板上的一侧，相邻水平挡板上的通孔的位置交错设置，通孔上设有丝网，丝网上设有小孔，小孔的孔径小于分子筛的粒径，水平挡板内部为空腔，多个水平挡板间通过设于筒体内壁上的管路连通，水平挡板与管路的腔体中设有换热盘管，换热盘管中装有换热介质，分子筛填装在挡板间。

技术方案中，优选的，相邻的水平挡板间的距离相等。

技术方案中，优选的，每个水平挡板上的通孔至少为5个。

本发明具有的优点和积极效果是：该吸附塔中水平挡板的设置可缓解高压气体进入对分子筛产生冲击，使分子筛上下浮动，分子筛易摩擦粉化的问题，延长分子筛的使用寿命；同时水平挡板上交错设置的通孔还可以增加气体与分子筛的接触时间，提高制氮效率和纯度；水平挡板中的换热介质对再生气氛的升温可提高分子筛再生效率。

附图说明

图1是本发明分子筛吸附塔的结构示意图

图2是本发明水平挡板的结构示意图

图中：

1、筒体 2、封头 3、水平挡板

4、通孔 5、分子筛 6、丝网

7、小孔 8、换热盘管 21、下封头

22、上封头

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例做进一步描述：

如图1所示，本实施例所述的一种分子筛吸附塔，包括筒体1，筒体1两端焊接有两个封头2，下端的下封头21上设有气体进口，上端的上封头22上设有气体出口。气体进口与空压机出口相连，气体出口与氮气罐入口相连。

如图2所示，筒体1内部由上至下依次设置多个水平挡板3，水平挡板3与筒体1的内截面形状大小相同，水平挡板3上设有多个通孔4，每个水平挡板3上的通孔4均设在水平挡板3上的一侧，相邻的水平挡板3上的通孔4设在挡板的不同侧，与相邻的挡板上的通孔交错设置，通孔4中设有丝网6，丝网6上设有小孔7，小孔7的孔径小于分子筛5的粒径，在筒体1中水平挡板3间填充有分子筛5。

多个水平挡板3间隔开分子筛5，一方面可以有效阻挡高压气流冲击过程中分子筛5整体向上或向下蠕动，分子筛5颗粒间的不断摩擦使分子筛5易粉化，另一方面可以防止分子筛5粉化后较细的分子筛5微粒逐渐下降，使填料层逐渐变密实，床层压降升高，使制氮效率下降。水平挡板3上的通孔4可供气体通过，通孔4中的丝网6用来防止分子筛5从通孔4中漏下。

相邻水平挡板3间的距离相等，每个水平挡板3的形状和大小均相同，可使筒体1中的支撑分子筛5的力更均衡，效果更好。

交错设置的通孔4，使气体在筒体1中沿通孔折流流动，可以使气体在筒体1中的行程增加，气体与分子筛5的接触增多，可使分子筛5的利用率提高，制氮纯度、效率提高。

水平挡板3内部为空腔体，筒体1的内壁上设有管路7，管路7与各水平挡板3空腔连通，水平挡板3与管路7腔体内设有换热盘管8，换热盘管8中装有循环介质，换热盘管8的出口与入口分别与筒体1外的换热器的入口和出口连接。在对筒体1中分子筛再生时，可以向换热盘管8中通入高温气体，对分子筛再生的环境提供一定温度，由于高温促进分子筛的解吸，热介质的通入可以加快分子筛再生速率与产率，从而提高分子筛吸附氮气的效率。但温度不宜过高，过高会破坏分子筛5的孔结构，该温度是本领域技术人员的公知常识，不再赘述。

本发明的优点和有益效果是：该吸附塔中水平挡板的设置可缓解高压气体进入对分子筛产生冲击，使分子筛上下浮动，分子筛易摩擦粉化的问题，延长分子筛的使用寿命；同时水平挡板上交错设置的通孔还可以增加气体与分子筛的接触时间，提高制氮效率和纯度；水平挡板中的换热介质对再生气氛的升温可提高分子筛再生效率。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。