一种内置立式三层径向流吸附剂层的VPSA制氧设备制造技术

本实用新型专利技术属于气体分离设备领域，具体涉及一种内置立式三层径向流吸附剂层的VPSA制氧设备，包括VPSA制氧设备本体，所述VPSA制氧设备本体上下两端分别设置有气体进气口和气体出气口，所述VPSA制氧设备本体内部设置有吸附剂层，所述吸附剂层一端与底部支撑连接，相对的另一端贯穿所述VPSA制氧设备本体顶端，与填料口连接，所述吸附剂层由外至内依次包括氧化铝、分子筛层和瓷球。本实用新型专利技术提出的一种内置立式三层径向流吸附剂层的VPSA制氧设备吸附与解吸能力强、压力损耗小、节能效果显著。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种内置立式三层径向流吸附剂层的VPSA制氧设备，属于气体分离设备领域。
技术介绍
真空变压吸附制氧技术是一种新型的从空气中制取富氧的技术，真空变压吸附(VACUUMPRESSURESWINGADSORPTION，简称VPSA)，是一个近似等温变化的物理过程，它是利用气体介质中不同组分在吸附剂上的吸附容量不同而产生的气体分离，吸附剂在压力升高时进行选择性吸附，在压力降低至负压时得到脱附再生。真空变压吸附分子筛制氧设备是以电力为动力、空气为原料，利用沸石分子筛在加正压状态下对氮的吸附容量增加，负压时对氮的吸附容量减少的特性，通过对两只吸附塔切换作用，形成正压吸附、负压脱附的循环过程，实现空气中氧、氮的分离，连续制取所需求的工业用氧。真空变压吸附制氧设备的制氧过程为物理吸附过程，无化学反应，对环境不造成污染，是一种理想的供氧方式。整个制氧过程相对于传统的深冷法制氧方式，具有结构简单、工艺流程简单、使用操作方便、设备启动迅速、常温低压运行、安全可靠、能耗小、制氧成本低等一系列优点。目前VPSA制氧设备主要采用的是简体加上下封头，以下进气，上出气的结构，其吸附过程中，气流自下向上流动，经吸附剂吸附，在吸附的过程中，受吸附剂的阻力影响，压力受到一定损耗，并因是其吸附床程较长，加大了吸附过程中的压力损耗；还有一些现有的VPSA制氧设备主要采用的是简体轴向吸附的模式，其吸附过程中，气流自下向上流动，经吸附剂床程由密至松的吸附过程，在吸附的过程中，受吸附剂的压力损耗、接触时间、流速等影响，吸附能力会受一定的影响，导致吸附能力不足；还有一些设备为了能更好的满足对设备数据的技术要求，提高吸附能力，增加相关的辅助配套组件，增大了设备整体体积，当然相对应的设备运行噪音亦有增大，导致噪音污染。综上所述，目前国内外的真空变压吸附制氧设备存在着诸如设备压力损耗较大、吸附能力不足、设备占地面积多、运行噪音过大等问题。为了解决现有技术中存在上述问题，目前亟需专利技术一种吸附与解吸能力强、压力损耗小、节能效果显著的内置立式三层径向流吸附剂层的VPSA制氧设备。
技术实现思路
本技术提出一种吸附与解吸能力强、压力损耗小、节能效果显著的内置立式三层径向流吸附剂层的VPSA制氧设备，解决了现有技术中存在的设备压力损耗较大、吸附能力不足、设备占地面积多、运行噪音过大等问题。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案为：一种内置立式三层径向流吸附剂层的VPSA制氧设备，包括VPSA制氧设备本体，所述VPSA制氧设备本体上下两端分别设置有气体进气口和气体出气口，所述VPSA制氧设备本体内部设置有吸附剂层，所述吸附剂层一端与底部支撑连接，相对的另一端贯穿所述VPSA制氧设备本体顶端，与填料口连接，所述吸附剂层由外至内依次包括氧化铝、分子筛层和瓷球。进一步地，所述氧化铝、分子筛层和瓷球适配有格栅，均匀分布设置在所述吸附剂层中。所述气体进气口顶端依次连接有气体均布装置和气体内置过滤装置。所述气体出气口底端连接有气体收集装置。所述吸附剂层内侧依次设置有内侧多孔板和内分布流道，所述吸附剂层外侧依次设置有外侧多孔板和外分布流道。所述气体收集装置的横截面呈锥体截面。本技术具有以下的特点和有益效果：本技术中内置立式三层径向流吸附剂层的VPSA制氧设备设置的立式三层床径向流吸附剂层改变了传统的水平垫加式的设计方式，使吸附与解吸时间上更为合理、彻底，吸附与解吸时间更快。当原料气源从设备底部的气体均布装置进入设备内，先由最外层氧化铝除去空气中的水分、二氧化碳等，以减轻对分子筛的负荷，并保护分子筛；再经过分子筛层，除去废氧氮，得以高效产出氧气；最终由最内层的瓷球收集并通过中间气体收集装置输出。气体收集装置以及瓷球不仅起着收集的作用，气体收集装置的锥体截面特殊结构能保证正流空气或再生返流气在各截流面都有不相同的气速，使吸附剂层各部分的吸附速度与吸附量均匀一致，其吸附饱和时间相同。原料气源吸附过程中，气流自外部向中部流动，受吸附剂的阻力减小，压力受到损耗受限，减少了吸附过程中的压力损耗。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术一种内置立式三层径向流吸附剂层的VPSA制氧设备的结构示意图。图中，1-气体进气口；2-气体均布装置；3-气体内置过滤装置；4-底部支撑；5-外分布流道；6-外侧多孔板；7-吸附剂层；8-内侧多孔板；9-内分布流道；10-气体收集装置；11-气体出气口；12-填料口。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。参照图1所示的一种内置立式三层径向流吸附剂层的VPSA制氧设备的结构示意图。一种内置立式三层径向流吸附剂层的VPSA制氧设备，包括VPSA制氧设备本体，VPSA制氧设备本体上下两端分别设置有气体进气口1和气体出气口11，VPSA制氧设备本体内部设置有吸附剂层7，所述吸附剂层7一端与底部支撑4连接，相对的另一端贯穿所述VPSA制氧设备本体顶端，与填料口12连接，吸附剂层7由外至内依次包括氧化铝、分子筛层和瓷球。所述氧化铝、分子筛层和瓷球适配有格栅，均匀分布设置在所述吸附剂层7中。当原料气源从设备底部的气体均布装置2进入设备内，先由最外层氧化铝除去空气中的水分、二氧化碳等，以减轻对分子筛的负荷，并保护分子筛；再经过分子筛层，除去废氧氮，得以高效产出氧气；最终由最内层的瓷球收集并通过中间气体收集装置10输出。所述气体进气口1顶端依次连接有气体均布装置2和气体内置过滤装置3。设备内设置的气体内置过滤装置3，可以对外部气体进行吸附前的过滤，保护了吸附剂层7，更避免了因外部气体净化不尽而导致吸附剂层7失效。所述气体出气口11底端连接有气体收集装置10。所述气体收集装置10的横截面呈锥体截面。气体收集装置10设置相对较长，收集与扩散都更为有利，改善了压力损耗。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内置立式三层径向流吸附剂层的VPSA制氧设备，包括VPSA制氧设备本体，其特征在于所述VPSA制氧设备本体上下两端分别设置有气体进气口和气体出气口，所述VPSA制氧设备本体内部设置有吸附剂层，所述吸附剂层一端与底部支撑连接，相对的另一端贯穿所述VPSA制氧设备本体顶端，与填料口连接，所述吸附剂层由外至内依次包括氧化铝、分子筛层和瓷球。

【技术特征摘要】
1.一种内置立式三层径向流吸附剂层的VPSA制氧设备，包括VPSA制氧
设备本体，其特征在于所述VPSA制氧设备本体上下两端分别设置有气体进气
口和气体出气口，所述VPSA制氧设备本体内部设置有吸附剂层，所述吸附剂
层一端与底部支撑连接，相对的另一端贯穿所述VPSA制氧设备本体顶端，与
填料口连接，所述吸附剂层由外至内依次包括氧化铝、分子筛层和瓷球。
2.根据权利要求1所述的内置立式三层径向流吸附剂层的VPSA制氧设
备，其特征在于所述氧化铝、分子筛层和瓷球适配有格栅，均匀分布设置在所
述吸附剂层中。
3.根据权利要求1或2所述的内置立式三层径...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，刘秋平，郦炎海，盛群东，郭亮亮，
申请(专利权)人：杭州赛虎空分设备有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33