PSA制氮机的分装式吸附塔.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921254208.0 (22)申请日 2019.08.05 (73)专利权人 镇江市恒利低温技术有限公司 地址 212000 江苏省镇江市新区金港大道 180号绿色化工新材料产业园8号楼5 层 （508、 509室） (72)发明人 陈钢张志陶许明侯玉清 (74)专利代理机构 苏州创策知识产权代理有限 公司 32322 代理人 杨阳 (51)Int.Cl. C01B 21/04(2006.01) (54)实用新型名称 一种PSA制氮机的分装式吸附塔 (57)摘要 本实用新。

2、型提供了一种PSA制氮机的分装式 吸附塔， 本实用新型结构简单紧凑， 可拆卸分离； 分装式的结构， 便于运输、 安装和维护； 迂回式的 通道， 使气体与吸附材料更加充分地接触， 避免 了大面积的直接冲撞造成吸附材料粉化、 破碎的 现象， 提高了吸附材料的利用率； 机械式推进补 料， 确保吸附材料的质量， 提高了产品气纯度。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 210764328 U 2020.06.16 CN 210764328 U 1.一种PSA制氮机的分装式吸附塔， 其特征在于， 包括塔体和支脚； 塔体包括第一吸附 装置和第二吸附装置； 第一吸附装置和第二吸附装置之间连通， 第一吸。

3、附装置和第二吸附装置通过法兰连 接， 法兰连接处设有密封圈； 支脚设置在塔体底部； 第一吸附装置内设有分流区、 干燥区、 第一吸附区、 第一补偿区， 分流区和第一吸附区 分别位于干燥区的左右两侧， 第一补偿区位于第一吸附区的上方； 分流区与干燥区之间设 有第一挡板， 第一挡板下部为网格结构； 分流区上部设有空气入口， 分流区与空气入口连 通； 分流区内放置惰性瓷球； 干燥区内放置干燥剂， 干燥区顶部设有第一装料口， 干燥区底部设有第一排料口； 第一吸附区和干燥区之间设有第二挡板， 第二挡板上部为网格结构； 第一吸附区内填 充有吸附材料； 第一吸附区内设有多个第一分流板， 第一隔板从上到下分布，。

4、 相邻两个第一 之间设有第二分流板， 第一分流板与第二分流板错位分布； 第一补偿区与第一吸附区之间设有第一隔板， 第一隔板上设有补料入口16， 第一补偿 区顶部设有第二装料口和第一推送气缸， 第一推送气缸固定在第一吸附装置上表面， 第一 推送气缸的推杆伸入第一补偿区内的一端连有推板； 第一吸附装置底部设有第二排料口； 第二吸附装置内设有第二补偿区、 第二吸附区， 第二补偿区位于第二吸附区上方， 第二 补偿区、 第二吸附区之间设有第二隔板， 第二隔板上设有补料入口， 第二补偿区顶部设有第 三装料口和第二推送气缸， 第二推送气缸固定在第二吸附装置上表面， 第二推送气缸的推 杆伸入第二补偿区内的一端。

5、连有推板； 第二吸附区内填充有吸附材料； 第二吸附区内设有多个第三分流板， 第三分流板从上 到下分布， 相邻两个第三分流板之间设有第四分流板， 第三分流板与第四分流板错位分布； 第二吸附装置底部设有第三排料口； 第二吸附装置底部设有产品气出口。 2.如权利要求1所述的一种PSA制氮机的分装式吸附塔， 其特征在于， 所述干燥剂选用 活性氧化铝； 吸附材料选用碳分子筛。 3.如权利要求1或2所述的一种PSA制氮机的分装式吸附塔， 其特征在于， 所述第一吸附 装置和第二吸附装置组装完成后形成中间区， 中间区内设有气流分布器。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210764328 U 2 一种PSA制。

6、氮机的分装式吸附塔 技术领域 0001 本实用新型涉及PSA制氮机技术领域， 具体为一种PSA制氮机的分装式吸附塔。 背景技术 0002 PSA变压吸附制氮装置是一项在常温下从空气中直接制取氮气的高新、 节能分离 技术。 是利用压缩空气经除油、 除水、 除尘一系列的净化后在变压吸附作用下分离产氮， 由 于动力学效应， 氧在碳分子筛上的扩散速率明显高于氮， 在吸附未达到平衡时， 氮在气相中 被富集起来， 采用进口的PLC自动控制技术， 实现了连续生产高品质的氮气。 具有设备紧凑、 占地面积小、 全自动操作、 运行可靠、 起停车快、 运行成本低、 常温生产和维修方便等优点， 且氮气的纯度随流量可适。

7、当进行调节， 无污染环境， 是一种高效的现场制气装置。 碳分子筛 是PSA制氮的核心部分， 在其表面分布有大量的微孔， 在一定的压力下， 它大量吸附空气中 的氧气、 二氧化碳、 水分等， 而氮气吸附量很少， 成为产品气从吸附塔顶端流出， 当压力降 低至常压时， 它所吸附的氧气、 二氧化碳、 水分从碳分子筛内释放出来。 0003 目前吸附塔多为整体式结构， 一般会在系统中设置两个吸附塔， 一塔吸附产氮， 一 塔脱附再生， 交替循环， 从而源源不断地产生氮气。 具体不足如下： 1、 其设备尺寸和重量较 大， 为运输、 安装以及吸附材料的更换等维护工作带来了较大困难。 2、 碳分子筛易受微油和 水分。

8、的污染， 吸附性能和机械强度使用一段时间后有所下降， 且因吸附过多水分而引起粉 化、 破碎， 使用寿命不能保证。 3、 气流直接冲击碳分子筛， 易引起碳分子筛粉化、 破碎， 粉化 的碳粉易使阀门泄漏、 卡死， 故障率增加。 4、 空气流速较快， 碳分子筛吸附性能得不到充分 利用， 对氮气纯度的提高影响较大。 实用新型内容 0004 为了解决现有技术中存在的问题， 本实用新型提供了一种PSA制氮机的分装式吸 附塔， 具有结构紧凑、 效率高的特点。 0005 本实用新型解决上述问题的技术方案为： 一种PSA制氮机的分装式吸附塔， 包括塔 体和支脚； 塔体包括第一吸附装置和第二吸附装置； 0006 。

9、第一吸附装置和第二吸附装置之间连通， 第一吸附装置和第二吸附装置通过法兰 连接， 法兰连接处设有密封圈； 支脚设置在塔体底部； 0007 第一吸附装置内设有分流区、 干燥区、 第一吸附区、 第一补偿区， 分流区和第一吸 附区分别位于干燥区的左右两侧， 第一补偿区位于第一吸附区的上方； 分流区与干燥区之 间设有第一挡板， 第一挡板下部为网格结构； 分流区上部设有空气入口， 分流区与空气入口 连通； 分流区内放置惰性瓷球； 0008 干燥区内放置干燥剂， 干燥区顶部设有第一装料口， 干燥区底部设有第一排料口； 0009 第一吸附区和干燥区之间设有第二挡板， 第二挡板上部为网格结构； 第一吸附区 内。

10、填充有吸附材料； 第一吸附区内设有多个第一分流板， 第一隔板从上到下分布， 相邻两个 第一之间设有第二分流板， 第一分流板与第二分流板错位分布； 说明书 1/3 页 3 CN 210764328 U 3 0010 第一补偿区与第一吸附区之间设有第一隔板， 第一隔板上设有补料入口16， 第一 补偿区顶部设有第二装料口和第一推送气缸， 第一推送气缸固定在第一吸附装置上表面， 第一推送气缸的推杆伸入第一补偿区内的一端连有推板； 第一吸附装置底部设有第二排料 口； 0011 第二吸附装置内设有第二补偿区、 第二吸附区， 第二补偿区位于第二吸附区上方， 第二补偿区、 第二吸附区之间设有第二隔板， 第二隔。

11、板上设有补料入口， 第二补偿区顶部设 有第三装料口和第二推送气缸， 第二推送气缸固定在第二吸附装置上表面， 第二推送气缸 的推杆伸入第二补偿区内的一端连有推板； 0012 第二吸附区内填充有吸附材料； 第二吸附区内设有多个第三分流板， 第三分流板 从上到下分布， 相邻两个第三分流板之间设有第四分流板， 第三分流板与第四分流板错位 分布； 0013 第二吸附装置底部设有第三排料口； 第二吸附装置底部设有产品气出口。 0014 进一步的， 干燥剂选用活性氧化铝； 吸附材料选用碳分子筛。 0015 进一步的， 第一吸附装置和第二吸附装置组装完成后形成中间区， 中间区内设有 气流分布器。 0016 本。

12、实用新型具有有益效果： 本实用新型提供的一种PSA制氮机的分装式吸附塔， 结 构简单， 结构紧奏。 分装式的结构， 拆卸方便， 便于运输、 安装和维护； 迂回的通道， 使气体与 吸附材料更加充分地接触， 避免了大面积的直接冲撞造成吸附材料粉化、 破碎的现象， 提高 了吸附材料的利用率； 机械式推进补料， 确保吸附材料的质量， 提高了产品气纯度。 附图说明 0017 图1为分装式吸附塔结构示意图。 0018 图中， 501-空气入口， 502-塔体， 503-第一吸附装置， 504-第二吸附装置， 505-产品 气出口， 506-支脚， 507-分流区， 508-干燥区， 509-第一挡板， 5。

13、10-第一装料口， 511-第一排 料口， 512-第二装料口， 513-第一推送气缸， 514-第一补偿区， 515-第一吸附区， 516-第一补 料入口， 517-中间区， 518-气流分布器， 519-第三装料口， 520-第二推送气缸， 521-第三排料 口， 522-法兰连接， 523-第二排料口， 524-第一分流板， 525-第二分流板， 526-第二挡板， 527-推板， 528-第一隔板， 529-第二补偿区， 530-第二吸附区， 531-第三分流板， 532-第四分 流板， 533-第三挡板， 534-第二隔板， 535-第二补料入口。 具体实施方式 0019 下面结合附。

14、图及具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。 0020 一种PSA制氮机的分装式吸附塔， 包括塔体502和支脚506； 塔体502包括第一吸附 装置503和第二吸附装置504； 0021 第一吸附装置503和第二吸附装置504之间连通， 第一吸附装置503和第二吸附装 置504通过法兰连接522， 法兰连接522处设有密封圈， 确保密封性， 第一吸附装置503和第二 吸附装置504可拆卸分离， 便于吸附塔的运输、 安装和维护； 支脚506设置在第一吸附装置 503和第二吸附装置504底端， 并且与第一吸附装置503和第二吸附装置504固定相连； 0022 第一吸附装置503内设有分流区507、。

15、 干燥区508、 第一吸附区515、 第一补偿区514， 说明书 2/3 页 4 CN 210764328 U 4 分流区507和第一吸附区515分别位于干燥区508的左右两侧， 第一补偿区514位于第一吸附 区515的上方； 分流区507与干燥区508之间设有第一挡板509， 第一挡板509下部为网格结 构； 分流区507上部设有空气入口501， 分流区507与空气入口501连通； 分流区507内放置惰 性瓷球， 空气入口501进入的气体呈不规则状态与惰性瓷球接触， 使得压缩空气在瓷球间隙 中逐步得到分流， 不会产生空气死角； 0023 干燥区508内放置干燥剂， 干燥剂选用活性氧化铝， 经。

16、过分流区507的气体穿过第 一挡板509下部进入干燥区508， 与干燥区508内的活性氧化铝充分接触， 带走空气中大量水 分， 干燥区508顶部设有第一装料口510， 底端设有第一排料口511， 用于更换干燥剂； 0024 第一吸附区515和干燥区508之间设有第二挡板526， 第二挡板526上部为网格结 构， 让气体通过； 第一吸附区515内填充有吸附材料， 吸附材料选用碳分子筛； 第一吸附区 515内设有多个第一分流板524， 第一分流板524从上到下分布， 相邻两个第一分流板524之 间设有第二分流板525， 第一分流板524与第二分流板525错位分布； 第一分流板524、 第二分 流板。

17、525均与第一吸附装置503内壁固定相连， 从而形成一个迂回通道， 可限制气体流速， 使 气体充分的与碳分子筛相接触， 也避免了气体大面积直接冲击吸附材料而发生粉化、 破碎 的现象； 0025 第一补偿区514与第一吸附区515之间设有第一隔板528， 第一隔板528上设有第一 补料入口516， 第一补偿区514顶部设有第二装料口和第一推送气缸513， 第一推送气缸513 通过支架固定在第一吸附装置503上表面， 第一推送气缸513的推杆伸入第一补偿区514内 的一端连有推板527， 推板527可将第一补偿区514内新的碳分子筛， 通过补料入口推入第一 吸附区515内； 第一吸附装置503底部。

18、设有第二排料口523， 便于卸料； 0026 第一吸附装置503和第二吸附装置504组装完成后形成中间区517， 经过第一吸附 装置503处理后的初吸附气， 将汇集在中间区517内； 中间区517内设有气流分布器518， 汇集 在中间区517内的气体经气流分布器518均匀分散， 再流入第二吸附装置504内。 0027 第二吸附装置504内设有第二补偿区529和第二吸附区530， 第二补偿区529位于第 二吸附区530上方， 两者用第二隔板534隔开， 第二隔板534上设有第二补料入口535， 第二补 偿区529顶部设有第三装料口519和第二推送气缸520， 第二推送气缸520通过支架固定在第 。

19、二吸附装置504上表面， 第二推送气缸520的推杆伸入第二补偿区529内的一端连有推板 527， 推板527可将第二补偿区529内新的碳分子筛， 通过补料入口推入第二吸附区530内； 0028 第二吸附区530内填充有吸附材料， 吸附材料选用碳分子筛； 第二吸附区530内设 有多个第三分流板531， 第三分流板531从上到下分布， 相邻两个第三分流板531之间设有第 四分流板532， 第三分流板531与第四分流板532错位分布； 第三分流板531、 第四分流板532 均与第二吸附装置504内壁固定相连； 从而形成一个迂回通道， 可限制气体流速， 使气体充 分的与碳分子筛相接触， 也避免了气体大面积直接冲击吸附材料而发生粉化、 破碎的现象； 0029 第二吸附装置504底部设有第三排料口521， 便于卸料； 第二吸附装置504底部右侧 与产品气出口505相连通； 初吸附气经过第二吸附装置504的进一步处理， 从而得到纯度更 高的氮气， 最终从产品气出口505流出。 0030 不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。 应当理解， 本实 用新型不限于特定的实施方式， 本实用新型的范围由所附权利要求限定。 说明书 3/3 页 5 CN 210764328 U 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 210764328 U 6 。