[发明专利]竖床式吸附器

说明书

技术领域

本发明涉及化工生产中使用的吸附器，尤其是一种竖床式吸附器。

背景技术

吸附器是化工生产中常用的设备，用于净化处理工质，为了有效的清除工质中的杂质，往往在一台吸附器中，针对工质中不同的杂质组分，使用多种不同的吸附剂，按工质中的杂质组分最易被吸附的组分，将吸附该组分的最佳吸附剂设置在吸附床的第一层，先清除工质中最易被吸附的杂质，然后再用另一种吸附剂来清除其他杂质组分。

图1示出的是现有技术的空气分离设备中的吸附器，其结构主要包括由支座11支撑的水平设置的吸附器筒体1，水平设置于该吸附器筒体1内的吸附床2，吸附器筒体1的底部设有进气口3，吸附器筒体1的顶部设有排气口4，由于现有的吸附器的吸附器筒体1和吸附床2是水平设置的，因此也叫做卧式吸附器，图2是图1的左视图，图3是图1的A部放大结构示意图。该吸附器目的是用来清除空气中的水分、二氧化碳等杂质的。其中水份最容易被吸附清除，因此吸附床2的第一层是吸附水分最好的硅胶吸附剂,5床层，用来清除空气中的水分，然后再使用分子筛吸附剂6吸附空气中的二氧化碳等杂质，因此分子筛吸附剂6构成了吸附器的第二吸附床层。现有的这种卧式吸附器结构，空气是由下而上先流经硅胶吸附剂5床层，再进入第二层的分子筛吸附剂6床层。在上述二种吸附层中间，设置金属隔离网7，防止硅胶吸附剂5和分子筛吸附剂6的混合。

空气进入吸附器后，首先冲击的是吸附床2下平面的金属孔板8和金属丝网9组成的水平床垫，该水平床垫承担了全部吸附剂的重量和均匀分布气流流过吸附床2的重要作用。当气流速度一旦发生严重变化时，水平床垫均布气流的作用大大降低，造成在吸附床2的局部地方，气流速度可达到带动吸附剂流动的程度，使分子筛吸附剂6自由铺放的上平面10的水平程度遭到破坏：气流速度高的地方，分子筛吸附剂6被吹走，落到气流速度低的地方，从而造成分子筛吸附剂6的吸附高度严重不等，在工况恢复正常时，分子筛吸附剂6层厚（高）的地方，因气流流动阻力增加而气流流量减少，相反，分子筛吸附剂6层薄的地方，因气流流动阻力减少而气流流量增加，在这些局部区域中，分子筛吸附剂6很快就吸附饱和了（因吸附剂量少而气流流流量又多），所以吸附床2的吸附周期被迫不得不降低，严重影响了设备的正常运行。严重时会大幅度降低吸附剂的使用周期。而当不得不停车更换吸附剂时，又是一件非常麻烦的事：吸附剂取出时，要工人从吸附器内一点点扒出，费工、费力，劳动环境、条件很差，再装入时，条件也差不多。因此，用户在更换吸附剂时，真是大动干戈，并缩短了很长的正常生产周期。

由此可知：在这种气流由下而上的流经吸附床2的过程中，第一层吸附床的下平面非常重要：1.它要承担所有吸附剂的重量；2.是保证所有吸附床成水平状的基础；3.是承担进气口3气流冲击力保证气流均匀分布的第一道关口。因此，尤其在大型吸附器中，该气流迎风面的结构设计显得非常重要。而第一吸附床层的上平面（即两种吸附剂的金属隔离网7，也是第二吸附床层的下平面）的结构设计，则显得比较容易，仅仅起到隔离吸附剂和气流再分布的作用即可，并不起承担第二吸附床重量的作用，第二吸附床层的重量直接传递到第一吸附床层上。而第二吸附床层的上平面，是自由开放的。由此可知，第一吸附床层受到上下两个平面的限制约束，该第一吸附床层基本上是固定不动的，它的床层厚度也基本是固定的。而在第二吸附床层中，由于吸附剂的上平面是自由无约束的，因此在运行中碰到由于操作事故而产生吸附器的压力流速突然变化时，吸附器的气流分布会产生严重的不均匀现象，直接会把水平的吸附剂上平面冲成坑坑洼洼的，造成吸附床层厚度的不均匀，从而加剧了气流分布的不均匀现象，严重时会产生气流短路造成吸附器吸附周期失效，被迫停车维修（利用吸附剂上平面扒平机构，把吸附剂再扒平）。该维修过程经常发生时，会明显缩短吸附剂的使用寿命，只好整套装置停车更换吸附剂。在这种卧式吸附器中，更换吸附剂又是一件费工费时费力的麻烦事，往往要停工几天才能完成。直接影响了使用单位的经济效益（增加了吸附剂的成本费、停工直接经济损失费、维修的人员的工时费用等）。

其次，大型卧式吸附器占地面积大，整套装置的紧凑性差，对我们这个地少人多的国家来说，问题尤为突出和紧迫。  

发明内容

本发明的目的在于：提供一种竖床式吸附器，能够提高吸附剂的使用周期，降低对吸附器操作维护的技术要求，使吸附器的运行更加平稳、更加安全可靠，大大降低设备的安装占地面积，提高吸附器整套装置的紧凑性。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：