[发明专利]基于固定床吸附剂的可再生装置及可再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体吸附剂的可再生技术领域，具体涉及一种基于固定床吸附剂的可再生装置及可再生方法。

背景技术

为了对气体混合物和液体混合物进一步分离，得到洁净的气体和液体，需要对混合物进行吸附。吸附剂主要分为液体吸附剂和固体吸附剂，目前主要研究的是固体吸附剂。而工业常用的固体吸附剂大都是不可再生吸附剂，随着吸附剂的大量利用，部分吸附剂价格昂贵且浪费严重。因此，开发廉价吸附剂或者是对吸附剂进行再生成为目前研究的重点。廉价吸附剂主要包括一些碳基吸附剂和钙基吸附剂。而吸附剂可再生技术中，运用最为广泛的是热再生法和溶剂再生法。热再生法是指通过改变吸附剂的温度来改变吸附平衡，使吸附质脱附。溶剂再生法是根据吸附质与溶剂发生的化学变化使吸附质从吸附剂上脱附下来。但是目前的吸附剂再生还存在许多关键技术问题，且只能解决吸附过程中某些吸附剂的可再生情况，然而对于一些昂贵的不可再生吸附剂而言，要解决这些表面饱和的吸附剂浪费严重的问题，才能实现吸附剂的清洁利用。

发明内容

针对上述固体吸附剂不能再生重复利用的技术问题，本发明提出了一种基于固定床吸附剂的可再生装置及可再生方法，通过向固定床反应器内通入氮气，并控制其流量与流速，使表明吸附饱和的固体吸附剂悬浮在氮气中，相邻的吸附剂表面通过摩擦外表面破碎，可进一步对原料气进行吸附。

本发明的任务之一是提供一种基于固定床吸附剂的可再生装置。

一种基于固定床吸附剂的可再生装置，包括固定床反应器、吸附剂进料单元和袋式除尘器，在所述固定床反应器内放置有一定高度的固体吸附剂；

在所述固定床反应器的底部设置有进口一和进口二，顶部设置有出口一和出口二，在其侧部设置有进口三，所述进口一通过第一管道连接有原料气罐，所述进口二通过第二管道连接有氮气罐，所述出口一连接有第三管道，用于将净化后的原料气排出，所述第三管道上设置有气体浓度监测仪，所述气体浓度监测仪用于对净化后的原料气进行监测；

所述出口二连接有第四管道，所述第四管道的另一端连接至所述袋式除尘器；

所述进口三与所述吸附剂进料单元连接，所述吸附剂进料单元用于监测所述固定床反应器内固体吸附剂的高度，并及时向其中补充固体吸附剂。

作为本发明的一个优选方案，所述第一管道、第二管道、第三管道和第四管道上均设置有单向阀。

作为本发明的另一个优选方案，所述吸附剂进料单元包括吸附剂罐、计算机和吸附剂高度监测仪，所述吸附剂高度监测仪位于所述固定床反应器的侧方，所述吸附剂高度监测仪与计算机的输入端连接，计算机的输出端与所述吸附剂罐连接。

优选的，所述第二管道上还设置有用于控制氮气流量的转子流量计。

本发明的任务之二在于提供一种基于固定床吸附剂的可再生方法。

一种基于固定床吸附剂的可再生方法，其所采用的装置包括固定床反应器、吸附剂进料单元和袋式除尘器，在固定床反应器内放置一定高度的固体吸附剂，在所述固定床反应器的底部和顶部分别设置有进口一、进口二、出口一和出口二，在其侧部设置有进口三；

所述方法依次包括以下步骤：

a在进口一处通过第一管道连接原料气罐，进口二处通过第二管道连接氮气罐，出口一连接第三管道，出口二连接第四管道，第四管道的另一端连接袋式除尘器；

b打开原料气罐，并通过第一管道向进口一输入原料气，原料气从固定床反应器的底部进入，经固体吸附剂吸附后的原料气从出口一排出，进入第三管道，在第三管道上连接有气体浓度监测仪，经过气体浓度监测仪对吸附后的原料气进行监测，当监测值大于规定值时，确定固定床反应器内的吸附剂表面处于饱和状态，此时关闭原料气罐和出口一，开启氮气罐和出口二，通过氮气罐向固定床反应器内连续通入氮气；

c随着氮气的通入，位于固定床反应器内的固体吸附剂在氮气的作用下处于悬浮状态，相邻的固体吸附剂颗粒相互碰撞摩擦，处于饱和的固体吸附剂外表层破碎，内部未饱和的表面暴露，破碎的外表面形成细小的粉末，随着氮气从出口二排出，经过第四管道进入袋式除尘器进行净化，待饱和的固体吸附剂破碎后，关闭氮气罐；

d随着饱和的固体吸附剂的破碎，位于固定床反应器内的固体吸附剂高度下降，此时通过与进口三连接的吸附剂进料单元向其提供固体吸附剂；

e接着开启原料气罐，依次重复步骤b、c、d，完成对原料气的吸附。

优选的，步骤b中，氮气的流速为原料气流速的1.5～3倍。