变压吸附系统及设置于其中的吸附容器的制作方法

本技术涉及化工气体净化，具体是变压吸附系统及设置于其中的吸附容器。

背景技术：

1、变压吸附技术是一种对气体混合物(原料气体)执行分馏(气体提纯)的技术，该技术用于提供至少一种提纯气体产品和副产品混合物。变压吸附的基本原理是利用吸附剂对不同吸附质的选择性和吸附剂对吸附质的吸附容量随压力变化而有差异的特性，在高压下吸附原料中的杂质组分、低压下脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。整个操作过程均在环境温度下进行。

2、变压吸附技术已被成功应用于从一些混合气体中分离氢气，从空气中分离氧气和氮气，以及从天然气中分离氦气，以及其它的分离操作。变压吸附系统包括若干吸附容器，吸附容器内设置吸附材料，可去除原料气体中的杂质气体，从而获得高纯度的产品气体(例如氢气等)。若干设置阀门的管路连接至吸附容器，通过控制阀门的开闭进而控制吸附容器与各管路及其它吸附容器之间的气流，从而实现吸附容器的吸附和再生。在吸附时，原料气体进入吸附容器，吸附材料吸收原料气体中的杂质气体后，产品气体从吸附容器中流出。以二级均压系统为例，再生可划分为如下步骤：一均降、顺放、二均降、逆放、冲洗、二均升、一均升和终充。

3、现有的变压吸附系统体积过大，并且管路及阀门在现有的布置结构下难以进一步缩减安装空间，不利于模块化撬块化设计。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种变压吸附系统及设置于其中的吸附容器。

2、第一方面，本实用新型提供一种设置于变压吸附系统中的吸附容器。该吸附容器设有上部开口和下部开口，原料气从下部开口流入且产品气从上部开口流出。该吸附容器包括第一开口、第二开口和第三开口。第二开口设置于该吸附容器的上部且与上部开口连通，第一开口和第三开口均设置于吸附容器的下部且均与下部开口连通。其中，第二开口用于连接变压吸附系统的产品管，第三开口用于连接变压吸附系统的气源管，第一开口用于连接变压吸附系统的废气管。

3、在一些实施例中，吸附容器还包括产品气管路、废气管路、原料气管路。产品气管路连接至上部开口，且产品气管路远离上部开口的一端形成第二开口。废气管路连接至下部开口，且废气管路远离下部开口的一端形成第一开口。原料气管路连接至下部开口或废气管路，且原料气管路远离下部开口的一端形成第三开口。

4、在一些实施例中，原料气管路连接至废气管路靠近下部开口的一端，原料气管路与废气管路在吸附容器的横向方向上成角度分布，角度范围为30°～60°，优选的，角度为55°。在一些实施方式中，原料气管路连接至废气管路靠近下部开口的一端，原料气管路、废气管路以及产品气管路在吸附容器的横向方向上成角度错开分布。

5、第二方面，本实用新型提供一种变压吸附系统。变压吸附系统包括气源管、产品管、废气管及上述第一方面的吸附容器。在一些实施例中，变压吸附系统还包括设置于第二开口与产品管之间的阀门；其中，该阀门用于在变压吸附的吸附步骤允许流体从吸附容器流向产品管，以及在变压吸附的终充步骤允许流体从产品管流向吸附容器。

6、在一些实施例中，变压吸附系统还包括连接至吸附容器的上部开口一侧的第一均压线和第二均压线，第一均压线和/或第二均压线用于实现各吸附容器间的流体连通；以及设置于第一均压线和第二均压线之间的第一调节阀，第一调节阀用于在变压吸附的冲洗步骤中控制冲洗气体的流量。

7、在一些实施例中，变压吸附系统还包括连接至产品管的储气容器和第二调节阀，第二调节阀用于控制流出变压吸附系统的产品气的流量。其中，在产品气的流动路径上，第二调节阀位于储气容器的下游。

8、本实用新型的特点及优点包括：本实用新型提供的吸附容器设置三个独立的开口，用于分别连接变压吸附系统的产品管、气源管、废气管，可简化变压吸附系统的管路设置，省略现有技术中连接至吸附容器底部的三通管，从而缩减变压吸附系统的纵向高度，有利于撬块化设计。另外，在变压吸附系统中使用设置三个开口的吸附容器，可有效减短或消除原料气和废气的共用管路，从而可减少存留于共用管路的废气(杂质气体)，可将更多吸附材料用于吸附原料气体中的杂质气体，从而提高吸附材料的使用。另外，共用管路减短，也将减少存留于共用管路的产品气体，因此可减少随杂质气体排出的产品气体，从而提高原料气体产量。

技术特征：

1.一种设置于变压吸附系统的吸附容器，所述吸附容器设有上部开口和下部开口，原料气从所述下部开口流入且产品气从所述上部开口流出，其特征在于，所述吸附容器包括：

2.根据权利要求1所述的吸附容器，其特征在于，所述吸附容器包括：

3.根据权利要求2所述的吸附容器，其特征在于，所述原料气管路连接至所述废气管路靠近所述下部开口的一端，所述原料气管路与所述废气管路在所述吸附容器的横向方向上成角度分布，所述角度范围为30°～60°。

4.根据权利要求3所述的吸附容器，其特征在于，所述角度为55°。

5.根据权利要求2所述的吸附容器，其特征在于，所述原料气管路连接至所述废气管路靠近所述下部开口的一端，所述原料气管路、所述废气管路以及所述产品气管路在所述吸附容器的横向方向上成角度错开分布。

6.一种变压吸附系统，其特征在于，包括气源管、产品管、废气管及上述权利要求1～5任一项所述的吸附容器。

7.根据权利要求6所述的变压吸附系统，其特征在于，还包括设置于所述第二开口与所述产品管之间的阀门；其中，所述阀门用于在变压吸附的吸附步骤允许流体从所述吸附容器流向所述产品管，以及在所述变压吸附的终充步骤允许流体从所述产品管流向所述吸附容器。

8.根据权利要求6所述的变压吸附系统，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求6所述的变压吸附系统，其特征在于，还包括：

技术总结
本技术涉及变压吸附系统及设置于其中的吸附容器。该吸附容器设有上部开口和下部开口，原料气从下部开口流入且产品气从上部开口流出。该吸附容器包括第一开口、第二开口和第三开口。第二开口设置于该吸附容器的上部且与上部开口连通，第一开口和第三开口均设置于吸附容器的下部且均与下部开口连通。其中，第二开口用于连接变压吸附系统的产品管，第三开口用于连接变压吸附系统的气源管，第一开口用于连接变压吸附系统的废气管。该吸附容器设有三个对外连接的开口，可缩减变压吸附系统的纵向高度，有利于撬块化设计。

技术研发人员：廖晓宁,张维,杨帆
受保护的技术使用者：四川创达新能科技有限公司
技术研发日：20221120
技术公布日：2024/1/13