圆锥床吸附器[实用新型专利]

[12]实用新型专利说明书

[21]ZL 专利号

02236282.7

[51]Int.CI7

B01D 53/04

[45]授权公告日2003年4月30日

[22]申请日2002.05.27[21]申请号02236282.7[73]专利权人李大仁

地址310004浙江省杭州市香积寺六塘公寓11－

3－702[72]设计人李大仁

[11]授权公告号CN 27386Y

[74]专利代理机构浙江杭州金通专利事务所有限公司

代理人梁寅春

权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页

[]实用新型名称

圆锥床吸附器

[57]摘要

吸附均匀、工作效率高的一种圆锥床吸附器，筒体(3)底部通连有进气管和出气管，筒体顶部设有通气口(12)，筒体内腔下部设有整流罩(4)其上方设有上径大下径小的外层锥台形格栅(6)、中层锥台形格栅(7)和内层锥台形格栅(8)其下端连于整流罩，外层锥台形格栅(6)与筒体侧壁间形成气流腔，内层锥台形格栅(8)与筒体轴线间设有中心滤网筒(5)，中心滤网筒内支设有上径小下径大的锥芯体(14)。筒体顶部设有充填剂加入口。本实用新型适用于气体净化、分离。

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权 利 要 求 书

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1、圆锥床吸附器，筒体(3)底部通连有进气管(2)和出气管(15)，筒体(3)顶部设有通气口(12)和充填剂加入口，其特征是筒体(3)内腔下部所设的整流罩(4)上方设有上径大下径小并装有滤网的锥台形格栅其下端连于整流罩(4)，所述的锥台形格栅至少具有径向相间一距离的两层，相邻两层格栅间形成充填腔，外层格栅与筒体(3)侧壁间形成气流腔，内层格栅与筒体轴线间设有中心滤网筒(5)，所述的充填剂加入口位于所述的充填腔上部。 2、如权利要求1所述的圆锥床吸附器，其特征是所述的锥台形格栅至少具有径向相间一距离的两层，是指设有锥台形外层格栅和内层格栅。

3、如权利要求1所述的圆锥床吸附器，其特征是所述的锥台形格栅至少具有径向相间一距离的两层，是指设有锥台形外层格栅(6)、中层格栅(7)和内层格栅(8)，外层格栅(6)和中层格栅(7)之间形成外层充填腔(9)，中层格栅(7)和内层格栅(8)之间形成内层充填腔(10)。

4、如权利要求1、2或3所述的圆锥床吸附器，其特征是中心滤网筒(5)内支设有上径小下径大的锥芯体(14)。

5、如权利要求4所述的圆锥床吸附器，其特征是所述的至少两层的锥台形格栅其锥度相同。

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说 明 书

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圆锥床吸附器

技术领域

本实用新型涉及气体净化、分离装置，特别是通过选择性吸附净化气体的装置。 背景技术

工业过程中常常需进行气体净化的操作，如空气分离过程需对原料空气进行净化以除去其中的水分、二氧化碳、碳氢化合物及其他杂质。目前利用吸附剂对不同气体分子的选择吸附性进行吸附净化是常用的气体净化方法之一。如外层充填活性氧化铝吸附剂，内层充填13X分子筛吸附剂的空气净化吸附器，当空气通过活性氧化铝床层时其中水分被吸附脱除，再通过13X分子筛床层时其中二氧化碳、硫化物、碳氢化合物等杂质被吸附脱除，最后排出净化的空气。已知技术中利用吸附剂选择性吸附净化气体的同心床层的径向流吸附器，其吸附层为直筒构形，轴向上下径向尺寸相同，吸附器气流腔上下空间尺寸相等，如此产生的弊端是，吸附床下部的吸附剂较快地吸附饱和，越往上吸附饱和越慢，出现吸附床内吸附不均匀以及吸附剂在再生解吸前工作期内出现长时间、较低吸附效率的情况；吸附剂再生解吸时则出现类似情况，即上部吸附剂较快解吸，下部的较慢解吸，解吸再生时间延长。其原因在于，被净化气体从吸附器下部流入，在轴向气流腔内，气流速度具有轴向分量和径向分量，该二速度分量的合成，是气体穿透流经吸附床的速度矢量。

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02236282.7说 明 书 第2/4页

由于气流腔下部气体流量大，上部气体流量小，而气流腔上下空间体积不变，故气流速度的轴向分量和径向分量上部小，下部大，上下产生速度梯度，从而使轴向吸附层内气体径向穿透流过的速度，上部小，下部大；流速不同反映单位时间内流量不同，由此产生下部吸附剂较快吸附饱和，上部的较慢饱和的不利情况，导致气体净化分离工作效率降低。

发明内容

本实用新型要解决气体净化吸附器上下气体流速不均匀而降低吸附效率的问题，使吸附器轴向吸附层上下吸附剂具有等同的吸附饱和时间，以提高吸附器工作效率，为此而提供本实用新型的一种圆锥床吸附器。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是在吸附器筒体底部通连有进气管和出气管，筒体顶部设有通气口和充填剂加入口，其特殊之处是筒体内腔下部所设的整流罩上方设有上径大下径小并装有滤网的锥台形格栅其下端连于整流罩，所述的锥台形格栅至少具有径向相间一距离的两层，相邻两层格栅间形成充填腔，外层格栅与筒体侧壁间形成气流腔，内层格栅与筒体轴线间设有中心滤网筒，所述的充填剂加入口位于所述的充填腔上部。

所述的锥台形格栅至少具有径向相间一距离的两层，是指设有锥台形外层格栅和内层格栅。

所述的锥台形格栅至少具有径向相间一距离的两层，也是指设有锥台形外层格栅、中层格栅和内层格栅，外层格栅和中层格栅之间形成外层充填腔，中层格栅和内层格栅之间形成内层充填腔。

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02236282.7说 明 书 第3/4页

可以在所述的中心滤网筒内支设有上径小下径大的锥芯体，这样至少在吸附剂再生解吸时对气流分布有益处。

所述的筒体内至少两层的锥台形格栅，其锥度宜相同，以保持吸附层上下厚度一致。

本实用新型由于筒体内设有上径小下径大的至少两层的锥台形格栅，相邻格栅间形成充填腔可填放吸附剂，即充填剂，用于对气体的选择性吸附，在上径大下径小的外层锥台形格栅与筒体侧壁间形成气流腔，使气流腔上部空间小，下部空间大，因此，当被净化气体流经气流腔时，虽然因穿透扩散在气流腔下部气体流量大，上部气体流量小，而仍能保持气流速度的轴向分量及径向分量上下相等，也就是，气流腔内轴向向上气流量的减小，不会引起气体流速的变化，因为轴向向上气流量的递减与气流腔空间体积递减成线性关系，保持动态中上下气体压力一致，这样，使气体流速的轴向分量及径向分量上下保持一致，气体穿透通过吸附层时气流速度的方向与大小也保持一致，使吸附床内上下各部位的吸附剂吸附速度和吸附量均匀相同，其吸附饱和时间相同，从而提高了吸附净化工作效率，也有利于吸附剂饱和后的适时反冲解吸再生。中心滤网筒内设有上径小下径大的锥芯体的本实用新型，有利于吸附剂的反冲解吸再生；吸附剂经再生气体反冲解吸时，其气流速度的分布原理与吸附工作时相似，只是方向相反。

附图说明

图1是本实用新型一结构示意图。

具体实施方式

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02236282.7说 明 书 第4/4页

一种圆锥床吸附器，筒体3底部通连有进气管2和出气管15，筒体3顶部设有通气口12，筒体3内腔下部设有整流罩4其上方设有上径大下径小并装有滤网的外层锥台形格栅6、中层锥台形格栅7和内层锥台形格栅8其下端连于整流罩4，径向相邻格栅间具有一径向间距，且各格栅锥度相同，外层格栅6和中层格栅7之间形成外层充填腔9，中层格栅7和内层格栅8之间形成内层充填腔10。外层格栅6与筒体3侧壁间形成气流腔，内层格栅8与筒体轴线间设有中心滤网筒5，中心滤网筒5内支设有上径小下径大的锥芯体14。筒体顶部于外层充填腔上部设有外层充填剂加入口11，内层充填腔上部设有内层充填剂加入口13。

在内、外层充填腔内充填吸附剂，二者一般是不同的吸附剂。在气体净化工作周期内，进气管1与通气口12一侧相通的气阀门开启，出气管15与通气口12另一侧相通的气阀门关闭，被净化气体从进气管1进入筒体下部，经整流罩4导流，气流均匀分布向上流动，其流速的轴向分量与径向分量的合成，成为穿透内、外充填腔吸附层的气流速度，气体穿流通过吸附层，气体内杂质被吸附脱除，净化了的气体再穿过中心滤网筒5后经通气口12一侧输出。吸附剂再生时，进气管1与通气口12一侧相通的气阀门关闭，出气管15与通气口12另一侧相通的气阀门开启，再生气体从通气口12输入，穿流经过吸附层后，吸附剂得以解吸再生，废气从出气管15排出。

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说 明 书 附 图

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图1

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