[发明专利]分子筛压紧与气体分布一体化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压吸附空气分离装置，具体设计一种用于将变压吸附空气分离装置中吸附塔内的分子筛压紧、并均匀分布气体的分子筛压紧与气体分布一体化装置。

背景技术

变压吸附(英文简称PSA)气体分离技术是利用分子筛作为吸附剂，在高压下将吸附速度快的气体分子吸附，吸附速度慢的气体分子通过，常压或负压状态下将被吸附气体分子释放的特性进行气体分离的一种装置。

变压吸附气体分离设备利用不同的分子筛可以进行空气分离制取氧气或氮气，可以从许多含氢工业废气中回收氢气，从石灰窑气、油田伴生气等工业尾气中回收二氧化碳，还可以从焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气这些钢铁厂的副产品里制取一氧化碳。

变压吸附气体分离设备中装填分子筛的设备称作吸附器塔，为整套设备的核心部件，分子筛大都是内部结构为微孔和细孔的颗粒物质，本身的堆比重较小，在吸附器中被高压气体冲击时容易“沸腾”，造成分子筛的粉化，影响气体的分离效果，因此需要在气体出口和分子筛之间加装或充填镇压分子筛的压紧装置。

目前的分子筛压紧装置有在吸附器外部加装气缸压紧、吸附器内部为弹簧压紧和气囊压紧这三种装置，另外还有用惰性瓷球进行压实的方法，这些都有各自的优点，但都需要额外增加装置，一旦压紧装置出现故障，整套分离设备需要停工检修的时间较长。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种在气体分离装置中结构简单实用、空间利用率高、制造环节少、设备故障率小、生产成本低、安全系数高的分子筛压紧与气体分布一体化装置。

本发明的技术方案是这样实现的：一种分子筛压紧与气体分布一体化装置，包括吸附器本体、填装在吸附器本体内的分子筛、设置在吸附器本体上的封头顶部的分子筛装填口管、开设在分子筛装填口管管壁上的的产品出气管，所述的封头内壁焊接有锥形环孔板，锥形环孔板顶部连接有孔管，孔管的外管壁上部与分子筛装填口管之间焊接有起密封作用的密封板，孔管内设置有压板，压板通过弹簧与焊接在分子筛装填口管顶部的法兰盖相连接。

所述的锥形环孔板上开设有均匀分布的出气孔，所述的孔管上除孔管对应产品出气管的位置外也开设有均匀分布的出气孔。

所述的锥形环孔板与孔管内部填充有分子筛，分子筛与锥形环孔板以及孔管之间设置有防止分子筛及其粉尘随气流进入产品气的丝网。

所述的弹簧至少为一根。

本发明具有如下的积极效果：本发明减小了分子筛镇压面积，相应的也就减小了压实装置的大小；可以尽可能多的装填分子筛，减小吸附塔的体积；锥形孔板起到均匀分布气体的作用；锥形孔板同时能有效均匀的收集产品气，省却产品气收集器；锥形孔板及其上的孔管同时能增大气体出分子筛层面的面积、减小气体流速；锥形孔板使气体能够均匀的吹洗分子筛层面。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种分子筛压紧与气体分布一体化装置，包括吸附器本体7、填装在吸附器本体7内的分子筛8、设置在吸附器本体7上的封头5顶部的分子筛装填口管3、开设在分子筛装填口管3管壁上的的产品出气管4，所述的封头5内壁焊接有锥形环孔板6，锥形环孔板6顶部连接有孔管9，孔管9的外管壁上部与分子筛装填口管3之间焊接有起密封作用的密封板11，孔管9内设置有压板10，压板10通过弹簧1与焊接在分子筛装填口管3顶部的法兰盖2相连接。

所述的锥形环孔板6上开设有均匀分布的出气孔12，所述的孔管9上除孔管9对应产品出气管4的位置外也开设有均匀分布的出气孔12。所述的锥形环孔板6与孔管9内部填充有分子筛8，分子筛8与锥形环孔板6以及孔管9之间设置有防止分子筛及其粉尘随气流进入产品气的丝网13。所述的弹簧1至少为一根。

本发明通过锥形环孔板6控制分子筛8与压板10的接触面积，利用法兰盖2的压紧力以及被压缩的弹簧1来压紧分子筛，并在分子筛装填过程中通过装筛震动装置控制其装填密度，可以防止分子筛下沉造成的分子筛粉化。

孔管9与锥形环孔板6上都打有均匀分布的出气孔12，使产品气可以均匀的从分子筛层面通过，同时利于反吹的产品气均匀到达分子筛层面进行饱和分子筛的吹洗；锥形环孔板6可以增大气体进出分子筛层面的面积，降低气体流速对分子筛层面的冲击以及减少分子筛之间的摩擦，保护孔板与分子筛之间的丝网；产品气出气管4正对孔管9的区域为无孔区，无孔区使反吹气强制在孔管9与装填口管3之间的空隙运动并均匀分布在锥形环孔板6后进入分子筛层面，起到了改变气体流向的作用。

本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。