[发明专利]具有特殊结构的新型吸附分离装置

说明书

本发明涉及一种吸附分离过程的具有特殊结构的新型吸附分离装置。

吸附分离是化工生产中的重要工艺过程。吸附过程的关键设备吸附器的内部结构及内部设置对吸附分离操作的效果有重要的影响。但已见报道的文献中，对吸附器的研究很少，尤其对吸附剂床层的气体分布、吸附剂的密封以及吸附过程的能量损失的研究更鲜有报道。陈孝正等的专利号为ZL97213544.8的专利中提出了一种卧式变压吸附气体分离填料塔，用可膨胀的气囊压实吸附填料。采用卧式吸附床是为了吸附装置的便于移动和安装，而不适于大规模的生产装置。白连福的专利号为ZL99243885.3的专利中提出了一种在吸附床内设置加热元件的吸附装置。此加热装置是用于吸附床再生时提供升温热源。

采用固定床的吸附分离设备，在进行吸附、脱附操作中易发生吸附床层的偏流、沟流、塌陷等不正常现象。

一个正常操作的吸附分离器要求操作介质在床层中分布均匀，在床层中以接近活塞流的形式通过床层完成吸附或脱附操作。因此，吸附操作中介质的均匀分布是致关重要的。传统的提高操作介质均匀分布的方式是降低分布板的开孔率，但这使整个床层的压力降提高，增加吸附操作的能耗。

在吸附分离操作中，操作介质正反向反复吹动吸附剂床层及变压操作过程，会使吸附剂床层发生湍动，造成吸附剂的磨损、破碎。采用固定压实的方法虽能降低吸附剂的磨损、破碎，但随着长周期运行会逐渐失去压实作用。

吸附过程是放热过程，由于吸附的放热，使吸附剂床层温度升高，排出介质的温度也会升高，从而造成吸附床层的能量损失。而脱附过程又是降温过程，如果温度降的过低会降低脱附过程的脱附速率并直接影响最终脱附效果。

本发明的目的在于提供一种能够克服上述不足，可降低吸附剂的磨损，并可达到理想的脱附效果的具有特殊结构的新型吸附分离装置。

本发明的目的是这样实现的：新型吸附分离装置，是由壳体、三合一内件、多粒度湍球填料、吸附剂、多粒度湍球压实层组成，组成结构为：在吸附分离装置的壳体内由下到上依次设置有三合一内件、多粒度湍球填料、吸附剂、多粒度湍球压实层。

本发明由于采用上述结构，可使吸附器在长期运行中操作介质多级均匀分布，并实现动态压实，降低吸附剂的磨损，不易发生偏流、沟流、坍塌等不正常现象。由于采用储能材料，在脱附操作中不需补充外界能量即可达到理想的脱附效果。

下面结合附图给出具体实施例进一步说明本发明是如何实现的。

图1是本发明整体结构示意图。

如图1所示，新型吸附分离装置，是由壳体(5)、三合一内件(1)、多粒度湍球填料(2)、吸附剂(3)、多粒度湍球压实层(4)组成，组成结构为：在吸附分离装置的壳体(5)内由下到上依次设置有三合一内件(1)、多粒度湍球填料(2)、吸附剂(3)、多粒度湍球压实层(4)。三合一内件(1)是由带有气体分布作用的支撑梁、筛板及密封网依次组成，其支撑梁位于壳体内的最下端。三合一内件(1)作用有三个，支撑吸附器中的填料；吸附剂和湍球的密封；使通过吸附剂床层的介质均匀分布。

组成多粒度湍球填料(2)和多粒度湍球压实层(4)在吸附分离操作时可起到储能作用，因此，构成填料(2)和压实层(4)的多层不同粒度的湍球应选择不与操作介质发生化学作用的高热容储能材料。如可选择陶瓷或石英或聚四氟乙烯。或选择高热容合金材料。