一种变温吸附的简易装置的制作方法

1.本实用新型涉及气体提纯技术领域，具体涉及一种变温吸附的简易装置。


背景技术：

2.变温吸附在工业上用途十分广泛，如用于气体干燥、原料气净化、废气中脱除或回收低浓度容积以及应用于环保中的废气处理等。其主要优点是：再生彻底、回收率高、产品损失小，通常用于微量杂质或难解吸杂质的脱除的循环，但存在周期长（一般至少8h）、投资较大、能耗高，吸附剂使用寿命不长等缺点。能耗及时间主要浪费在吸附剂再生加热与冷却的过程。
3.如气体干燥过程：在石油化工生产中气体的干燥尝试重要的预处理过程之一。水分常是催化剂的毒物，使产品质量和收率下降。天然气在加压下输送时微量水分与有机化合物（如烷烃、烯烃等）形成白色坚硬的微晶水合物，以致堵塞管道和磨损压缩机。油田气和空气中含有少量酸性化合物如h2s so2 和co2等杂质，在有微量水分存在是特别容易腐蚀设备。原料气通过吸附装置后，要求出口气体达到很高的干燥度，选择伺服机应考虑吸附容量、物理机械性能、价格、再生温度、寿命等各种因素。常用的气相和液相脱水吸附有硅胶、活性氧化铝、分子筛和高分子树脂（离子交换树脂）等。
4.如变温吸附法脱除氮氧化物，用于硝酸尾气回收、含氮氧化物废气放空前的脱硝处理等，是目前比较经济的一种处理含氮氧化物废气方法。有工业应用报道常用分子筛、活性炭为吸附剂，净化气中可控制在200mg/l以下，可达标排放。根据工艺要求，还可将净化深度控制在10或1mg/l。
5.变温吸附处理含氯废气，用活性炭或硅胶可以优先吸附含氯废气中的光气和氧气，在100℃左右就可解吸。氯气回收率可达95%，适用于氯含量不太高的场合。变温吸附还可以处理氯乙烯尾气、四氯化碳尾气、二氯乙烷尾气、三氯乙烯尾气、含汞废气灯光。
6.申请号为cn201220730851.8的专利公开了变温吸附式压缩空气干燥机组，包括a变温吸附床、b变温吸附床，所述a变温吸附床和b变温吸附床上部通过上部阀系连接，所述上部阀系连接干燥压缩空气管道，所述a变温吸附床、b变温吸附床下部通过下部阀系连接，所述下部阀系连接冷冻机，所述上部阀系连接加热机构。该装置通过两个变温吸附床来实现对气体进行吸附提纯，占用的空间较大，结构较复杂，维护更困难。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种变温吸附的简易装置。
8.本实用新型的技术方案是：
9.一种变温吸附的简易装置，包括变温吸附塔、多管束涡流管、真空泵、二氧化碳缓冲罐和放空罐，所述变温吸附塔为中空罐状结构且在内部中间设置有隔热板并将变温吸附塔分隔成下部的第一吸附室和上部的第二吸附室，所述第二吸附室和第一吸附室内均填充
有加热可再生的气体吸附材料，所述第一吸附室的下部和上部分别连接有第一进气口和第一出气口，所述第二吸附室的下部和上部分别连接有第二进气口和第二出气口，所述第一吸附室和第二吸附室内设置有换热管；
10.所述多管束涡流管为多根涡流管的集束结构且共用压缩空气的入口和冷却气以及加热气的出口，所述多管束涡流管的冷却气以及加热气的出口通过管道和阀门切换与所述第一吸附室和第二吸附室内的所述换热管的连接；
11.两个所述真空泵的进气端分别与所述第一出气口和第二出气口连通且出气端设置有两个，所述真空泵的其中一个出气端与对应的提纯缓冲罐连通，所述真空泵的另一个出气端与对应的所述放空罐连通。
12.优选的，所述第一吸附室的换热管外端设置有两个分支且两个分支上分别设置有第二冷流阀和第二热流阀，所述第二冷流阀通过管线与所述多管束涡流管的冷却气出口连通，所述第二热流阀通过管线与所述多管束涡流管的加热气出口连通，所述第二吸附室的换热管外端设置有两个分支且两个分支上分别设置有第三冷流阀和第三热流阀，所述第三冷流阀通过管线与所述多管束涡流管的冷却气出口连通，所述第三热流阀通过管线与所述多管束涡流管的加热气出口连通。
13.优选的，所述多管束涡流管的热流管线上设置有第一冷流阀，所述第一冷流阀的两个出口分支分别与所述第二冷流阀和所述第三冷流阀连通，所述多管束涡流管的热流管线上设置有第一热流阀，所述第一热流阀的两个出口分支分别与所述第二热流阀和所述第三热流阀连通。
14.优选的，所述第一冷流阀旁还并联设置有冷流泄气阀，所述第一热流阀的旁边还并联设置有热流泄气阀。
15.优选的，所述第一进气口上设置有第一进气阀，所述第一出气口上设置有第一出气阀，所述第二进气口上设置有第二进气阀，所述第二出气口上设置有第二出气阀。
16.优选的，每个所述真空泵后接的两个分支管线上分别设置有放空阀和气体阀并分别与放空罐和提纯缓冲罐连通。
17.优选的，所述第一吸附室和第二吸附室内均设置有波浪板形状的吸附区下板和吸附剂上板，所述吸附区下板和吸附剂上板上设置有多组通气孔，所述吸附区下板的通气孔与吸附剂上板的通气孔交错设置，吸附剂放置于吸附区下板和吸附剂上板之间。
18.本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：
19.由于涡流管的两个出口可以同时吹出冷气和热气进行冷却和加热，所以可以和两个吸附室结合，交错的进行冷却和加热的操作，可以有效地提高效率和降低能耗，充分的节省空间。
附图说明
20.图1为本实用新型的结构示意图；
21.图2为变温吸附塔结构示意图；
22.图中：a-第一吸附室，b-第二吸附室；
23.1-变温吸附塔，101-隔热板，102-第一进气口，103-第一出气口，104-第二进气口，105-第二出气口，106-吸附区下板，107-吸附剂上板，108-换热管；
24.2-多管束涡流管，3-真空泵，4-提纯缓冲罐，5-放空罐；
25.f1-第一冷流阀，f2-第二冷流阀，f3-第三冷流阀,f4-第一热流阀,f5-第二热流阀，f6-第三热流阀,f7-第一进气阀,f8-第一出气阀,f9-第二进气阀,f10-第二出气阀,f11-放空阀,f12-气体阀,f13-冷流泄气阀,f14-热流泄气阀。
具体实施方式
26.以下将以图式揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
27.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
28.实施例一
29.参照图1和图2所示，一种变温吸附的简易装置，相比于传统的两个吸附罐，本装置采用了集成的一体设计，通过交替的加热和降温过程，可以高效的让吸附剂再生，具体结构包括变温吸附塔1、多管束涡流管2、真空泵3、二氧化碳缓冲罐和放空罐5，变温吸附塔1为中空罐状结构且在内部中间设置有隔热板101并将变温吸附塔1分隔成下部的第一吸附室a和上部的第二吸附室b，第二吸附室b和第一吸附室a内均填充有加热可再生的气体吸附材料，第一吸附室a的下部和上部分别连接有第一进气口102和第一出气口103，第二吸附室b的下部和上部分别连接有第二进气口104和第二出气口105，第一吸附室a和第二吸附室b内设置有换热管108。
30.多管束涡流管2为多根涡流管的集束结构且共用压缩空气的入口和冷却气以及加热气的出口，多管束涡流管2的冷却气以及加热气的出口通过管道和阀门切换与第一吸附室a和第二吸附室b内的换热管108的连接，当向换热管108内通入冷气时，可以对吸附室内的吸附剂进行冷却，从而重置吸附状态，当向换热管108内通入热气是，可以对吸附室内的吸附剂进行加热，从而将吸附的气体释放并为之后的吸附做好准备。
31.两个真空泵3的进气端分别与第一出气口103和第二出气口105连通且出气端设置有两个，真空泵3的其中一个出气端与对应的提纯缓冲罐4连通，气体经过吸附室的吸附除杂被真空泵3抽出并泵入提纯缓冲罐4以作后续处理和应用。两个放空罐5与提纯缓冲罐4并联且与真空泵3连通，真空泵3的其中另一个出气端与对应的放空罐5连通，吸附室内的杂质气体经过加热后可以经过真空泵3进入放空罐5并进行后续处理。
32.由于涡流管的两个出口可以同时吹出冷气和热气进行冷却和加热，所以可以和两个吸附室结合，交错的进行冷却和加热的操作，可以有效地提高效率和降低能耗，充分的节省空间。
33.实施例二
34.参照图1和图2所示，与实施例一基本相同，所不同在于，为了方便冷却和加热的切换，第一吸附室a的换热管108外端设置有两个分支且两个分支上分别设置有第二冷流阀f2和第二热流阀f5，第二冷流阀f2通过管线与多管束涡流管2的冷却气出口连通，第二热流阀f5通过管线与多管束涡流管2的加热气出口连通，第二吸附室b的换热管108外端设置有两
个分支且两个分支上分别设置有第三冷流阀f3和第三热流阀f6，第三冷流阀f3通过管线与多管束涡流管2的冷却气出口连通，第三热流阀f6通过管线与多管束涡流管2的加热气出口连通，当需要向第一吸附室a通入冷流而向第二吸附室b通入热流时，第二冷流阀f2和第三热流阀f6开启，第二热流阀f5和第三冷流阀f3关闭，从而可以实现对第一吸附室a的冷却和对第二吸附室b的加热和吸附剂再生。当需要切换时，要想第一吸附室a通入热流而向第二吸附室b通入冷流，第二热流阀f5和第三冷流阀f3开启，第二冷流阀f2和第三热流阀f6关闭，从而可以实现对第二吸附室b的冷却和对第一吸附室a的加热和吸附剂再生。该切换方式较为紧凑，可以较快的实现切换，提高切换再生的效率。
35.实施例三
36.参照图1和图2所示，与实施例二基本相同，所不同在于，多管束涡流管2的热流管线上设置有第一冷流阀f1，第一冷流阀f1的两个出口分支分别与第二冷流阀f2和第三冷流阀f3连通，多管束涡流管2的热流管线上设置有第一热流阀f4，第一热流阀f4的两个出口分支分别与第二热流阀f5和第三热流阀f6连通，通过设置第一冷流阀f1和第一热流阀f4可以更方便的控制冷流器，方便维修人员的检修。
37.第一进气口102上设置有第一进气阀f7，第一出气口103上设置有第一出气阀f8，第二进气口104上设置有第二进气阀f9，第二出气口105上设置有第二出气阀f10。每个真空泵3后接的两个分支管线上分别设置有放空阀f11和气体阀f12并分别与放空罐5和提纯缓冲罐4连通。
38.第一冷流阀f1旁还并联设置有冷流泄气阀f13，第一热流阀f4的旁边还并联设置有热流泄气阀f14，用以处理泄压和泄流操作。
39.实施例四
40.参照图1和图2所示，与实施例三基本相同，所不同在于，第一吸附室a和第二吸附室b内均设置有波浪板形状的吸附区下板106和吸附剂上板107，吸附区下板106和吸附剂上板107上设置有多组通气孔，吸附区下板106的通气孔与吸附剂上板107的通气孔交错设置，吸附剂放置于吸附区下板106和吸附剂上板107之间，从而保证气体可以充分与吸附剂结合反应，换热管108设置于吸附区下板106和吸附剂上板107之间且对吸附剂进行换热操作。
41.本实用新型并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本实用新型的保护范围。