[实用新型]一种吸附式气体净化设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体净化设备，尤其是一种利用吸附材料吸附气体杂质的吸附式气体净化设备。

背景技术

吸附式气体净化设备是气体净化领域常用的一种净化设备。它利用硅胶、活性炭、分子筛等固体吸附材料吸附原料气中的杂质。当固体吸附材料吸附杂质接近饱和状态时，通过加热使吸附材料再生，分离、释放出被吸附的杂质，吸附材料冷却后恢复吸附能力。吸附式气体净化设备通常采用两个装有固体吸附材料的吸附塔轮流工作。一个吸附塔工作时，另外一个加热再生，然后冷却备用。吸附材料加热再生时，一般都是将再生用的气体即再生气通过一个加热器，变成热气体，让这部分热气体通过已经吸附了杂质、需要再生的吸附塔，使吸附材料加热再生，放出吸附的杂质；然后用再生气，不经过加热器，直接通过已经加热再生了的吸附塔，将吸附材料冷却(冷吹)备用。再生气一般选用净化后的洁净原料气。

由于气体的比热小，为了使再生塔的吸附材料在工作塔的工作时间内就能被充分加热再生，并冷却到所需的温度，以便使工作塔吸附饱和时能及时切换，用来加热再生和冷吹的再生气的使用量就比较大，通常为原料气总量的10％以上。尤其是对于含杂质较多的原料气，其吸附材料量很大，所需要的再生气量就更大，有时高达原料气量的50％以上。为了减少再生用的再生气量，一种方法是采用三个吸附塔轮流工作，第一个吸附塔工作时，第二个吸附塔加热再生，第三个冷却备用。再生气先通过第三个吸附塔冷却吸附材料，然后经过加热器加热，进入第二个吸附塔加热吸附材料。这样就延长了加热和冷却的时间，减少了所需的再生气量。但是，在杂质含量高时，再生气的使用量仍然很大。另一种方法是把加热器直接插入吸附塔内加热吸附材料，这样只需要比较少的再生气从塔内流过，用以增强传热和带走加热解析出来的杂质气体。采用这种方法，虽然可以减少一部分加热所需要的气体，但是吸附塔的结构变得复杂，操作时还要特别注意控制加热温度，否则靠近加热器的吸附材料容易过热；此外，冷却时所需的再生气量仍然比较大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种吸附式气体净化设备，该净化设备能有效减少再生气的使用量。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种吸附式气体净化设备，包括至少一个吸附单元、冷却系统和加热系统，所述每个吸附单元具有至少两个吸附塔，每两个吸附塔之间均设有加热器；

在每个吸附单元内部：

第一吸附塔的排气通道与第一加热器的进气通道连接，第一加热器的排气通道与第二吸附塔的进气通道连接，按这种方式依次连接至最后一个吸附塔；

原料气输入口与第一吸附塔的进气通道连接，最后一个吸附塔的排气通道与原料气输出口连接，连接通道上设有控制阀；

再生气输入口与最后一个吸附塔的排气通道(也是再生气的进气通道)连接，第一吸附塔的进气通道(也是再生气的排气通道)与再生气输出口连接，连接通道上设有控制阀；

所述加热系统的循环管路与每个加热器的导热介质通道连接，连接通道上设有控制阀。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，每两个吸附塔之间均设有冷却器；

在每个吸附单元内部：

第一吸附塔的排气通道与第一冷却器的进气通道连接，第一冷却器的排气通道与第二吸附塔的进气通道连接，按这种方式依次连接至最后一个吸附塔；

所述冷却系统的循环管路与每个冷却器的导热介质通道连接，连接通道上设有控制阀。

进一步，所述加热器和冷却器为一体集成的加热冷却器。需要加热时，使加热过的热导热介质通过加热冷却器的导热介质通道；需要制冷时，使冷却过的冷导热介质通过加热冷却器的导热介质通道。

进一步，所述吸附单元为至少两个。各个吸附单元轮流工作。

进一步，吸附式气体净化设备还包括总加热器；总加热器的进气通道与每个吸附单元第一吸附塔的进气通道(也是再生气的排气通道)连接，总加热器的排气通道与每个吸附单元最后一个吸附塔的排气通道(也是再生气的进气通道)连接，连接通道上设有控制阀；总加热器的导热介质通道与所述加热系统的循环管路连接。这样，用于冷却前一个吸附单元的再生气，被排放出来后进入总加热器，经总加热器加热后又用于对下一个吸附单元进行加热，进一步实现了再生气的重复利用，有效利用了冷却用再生气的残余热量。

在所述每个吸附单元之间，加热冷却器以并联的方式连接，并联起来的加热冷却器与总加热器串联进而与加热系统的循环管路连接。