一种具有复合吸附床的制氧吸附塔制造技术

本发明专利技术涉及一种具有复合吸附床的制氧吸附塔，由上至下包括排气口、复合吸附床、支撑板和进气口，复合吸附床的外侧为进气通道，内侧为出气通道，出气通道的顶部连通排气口，进气通道的底部连通进气口；复合吸附床内部装填吸附材料，吸附材料包括Li

【技术实现步骤摘要】
一种具有复合吸附床的制氧吸附塔


[0001]本专利技术属于变压吸附制氧
，具体涉及一种具有复合吸附床的制氧吸附塔。

技术介绍

[0002]变压吸附制氧技术的工业化应用起源于20世纪70年代，其产品气中氧气的纯度在50％
‑
93％之间，可满足钢铁、冶金、化工、炉窑、玻璃、造纸等行业的用氧需求。吸附剂是变压吸附制氧的基础，吸附剂的性能决定着吸附分离效和设备投资的经济性。最初使用的吸附剂多为沸石分子筛，例如5A和13X分子筛，但氮气吸附量较小，氮氧分离系数低。
[0003]目前主要使用锂分子筛，例如Li
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LSX型分子筛、Li
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Ag
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LSX分子筛、Li
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Ca
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LSX分子筛等，吸附效果较好。然而，锂盐成本较高，导致锂分子筛的成本也较高。还有一种Ca
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LSX吸附剂，氮气在Ca
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LSX型分子筛中的静态吸附容量大于Li
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LSX型分子筛。一方面，而吸附塔的性能能否提高，实际上取决于氮气在吸附剂中的动态吸附容量(吸附时静态吸附容量与解吸时静态吸附容量之差)是否增大，氮气在Ca
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LSX型分子筛中的吸附量在吸附时较大，同时，在解吸时也较大，其动态吸附容量未必能比Li
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LSX型分子筛大。另一方面，氧气在Ca
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LSX型分子筛中的吸附量也大于在Li
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LSX型分子筛中的吸附量，从而在使用Ca
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LSX型分子筛时，相同进气量的条件下，损失的氧就会较多。如何科学合理的使用Li
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LSX和Ca
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LSX吸附剂，高效、低成本地提高吸附塔的吸附制氧效果，是本领域技术人员面临的问题。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供一种具有复合吸附床的制氧吸附塔，由上至下包括排气口、复合吸附床、支撑板和进气口，复合吸附床的外侧为进气通道，内侧为出气通道，出气通道的顶部连通排气口，进气通道的底部连通进气口；
[0005]复合吸附床内部装填吸附材料，吸附材料包括Li
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LSX型分子筛和Ca
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LSX型分子筛；复合吸附床的靠近进气通道的部分全部装填Li
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LSX型分子筛，靠近出气通道的部分全部装填Ca
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LSX型分子筛，复合吸附床的其余部分内Ca
‑
LSX型分子筛与Li
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LSX型分子筛的体积比为1:(1
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5.7)。
[0006]本专利技术的吸附塔的吸附床中使用了Li
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LSX和Ca
‑
LSX型分子筛，形成复合吸附床，发挥各自的优点，提高氧气的收率，吸附床靠内侧的Ca
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LSX型分子筛对氮气的动态吸附容量高于Li
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LSX型分子筛，使得吸附床能处理更多的空气，得到更多的产品氧气，从而提高收率，也使得标方纯氧电耗得以降低。Ca
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LSX型分子筛成本较低，能降低制氧的综合成本。
[0007]可选的，所述复合吸附床由内至外包括钙型区、混合区和锂型区，钙型区内全部装填Ca
‑
LSX型分子筛，锂型区内全部装填Li
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LSX型分子筛，混合区内装填Li
‑
LSX型分子筛和Ca
‑
LSX型分子筛；
[0008]钙型区、混合区与锂型区的体积之比为1:(5
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8):(0.7
‑
1.2)。
[0009]可选的，所述混合区内Ca
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LSX型分子筛与Li
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LSX型分子筛的体积比为1:(1.5
‑
4)。
[0010]可选的，所述复合吸附床由上至下设有若干片吸附盘，吸附盘为圆环形，吸附盘由外向内包括若干圈吸附圈，所有吸附圈同心设置；
[0011]吸附圈由若干个吸附块水平左右拼接而成，吸附块为扇环形，吸附块内部中空，用于装填吸附材料。
[0012]可选的，所述复合吸附床与出气通道之间设有定位筒，用于限定吸附盘最内壳圈吸附块的位置；所述定位筒为框架结构；
[0013]吸附塔的上方设有转动电机，转动电机连接的转轴穿入吸附塔内部，通过若干个连接杆连接定位筒顶部的内侧，能够带动定位筒转动。
[0014]进一步可选的，每个吸附盘的上方对应的定位筒连接若干条连接索，一个吸附盘对应的连接索的数量与其吸附块的数量相同，连接索经过对应吸附块的中心线的上方，即连接索对应吸附块的中心线；
[0015]吸附块上表面的中心设有连接环，使得对应的连接索贯穿连接环，连接环上设有驱动装置，用于驱动吸附块沿着对应连接索滑动。
[0016]可选的，所述进气通道内设有移动架，移动架为圆筒形，且靠近吸附塔的内壁设置，与内壁有一定距离；移动架包括若干个竖直杆和若干个转动圈，竖直杆沿着吸附塔内壁的周向均匀设置，为转动圈提供支撑；
[0017]转动圈由上至下设置在竖直杆上，转动圈与吸附盘一一对应；转动圈包括外壳圈和内壳圈，外壳圈的外侧面固定连接若干个竖直杆，内侧面设有导轨，内壳圈滑动连接在导轨上，使得内壳圈能够沿着导轨水平转动；
[0018]若干条连接索的终点连接在内壳圈的内侧面的对应位置，使得同一吸附盘的吸附块沿着对应的内壳圈依次排列，不重合。
[0019]可选的，所述移动架的顶部连接升降装置，升降装置设在吸附塔内壁，用于控制移动架的竖直高度。
[0020]由于吸附盘由若干圈吸附圈组成，同一个吸附盘的外圈属于锂型区，内圈属于钙型区，中部的的吸附圈属于混合区。
[0021]进一步可选的，所述混合区最内侧(即最靠近钙型区)的吸附圈的Ca
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LSX与Li
‑
LSX型分子筛的体积比为1:1.5，最外侧(即最靠近锂型区)的吸附圈的Ca
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LSX与Li
‑
LSX型分子筛的体积比为1:4，最外侧与最内侧之间的吸附圈的Ca
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LSX与Li
‑
LSX型分子筛的体积比由内至外呈线性规律逐渐减小。
[0022]同一个吸附圈的各个吸附块内Ca
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LSX与Li
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LSX型分子筛的体积比等于所在的整个吸附圈的Ca
‑
LSX与Li
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LSX型分子筛的体积比。
[0023]进一步优选的，所述锂型区与进气通道之间设置除水区，锂型区与除水区的体积比为1:(0.05
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0.1)，除水区对应的吸附圈内全部装填13X型制氧分子筛，用于对进气通道输入的原料气进行除水。
[0024]本专利技术使用的Li
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LSX型分子筛、Ca
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有复合吸附床的制氧吸附塔，其特征在于，由上至下包括排气口、复合吸附床、支撑板和进气口，复合吸附床的外侧为进气通道，内侧为出气通道，出气通道的顶部连通排气口，进气通道的底部连通进气口；复合吸附床内部装填吸附材料，吸附材料包括Li
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LSX型分子筛和Ca
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LSX型分子筛，复合吸附床的靠近进气通道的部分全部装填Li
‑
LSX型分子筛，靠近出气通道的部分全部装填Ca
‑
LSX型分子筛，复合吸附床的其余部分内Ca
‑
LSX型分子筛与Li
‑
LSX型分子筛的体积比为1:(1
‑
5.7)。2.根据权利要求1所述的具有复合吸附床的制氧吸附塔，其特征在于，所述复合吸附床由内至外包括钙型区、混合区和锂型区，钙型区内全部装填Ca
‑
LSX型分子筛，锂型区内全部装填Li
‑
LSX型分子筛，混合区内装填Li
‑
LSX型分子筛和Ca
‑
LSX型分子筛；钙型区、混合区与锂型区的体积之比为1:(5
‑
8):(0.7
‑
1.2)。3.根据权利要求2所述的具有复合吸附床的制氧吸附塔，其特征在于，所述混合区内Ca
‑
LSX型分子筛与Li
‑
LSX型分子筛的体积比为1:(1.5
‑
4)。4.根据权利要求3所述的具有复合吸附床的制氧吸附塔，其特征在于，所述复合吸附床由上至下设有若干片吸附盘，吸附盘为圆环形，吸附盘由外向内包括若干圈吸附圈，所有吸附圈同心设置；吸附圈由若干个吸附块水平左右拼接而成，吸附块为扇环形，吸附块内部中空，用于装填吸附材料。5.根据权利要求4所述的具有复合吸附床的制氧吸附塔，其特征在于，所述复合吸附床与出气通道之间设有定位筒，用于限定吸附盘最内壳圈吸附块的位置；所述定位筒为框架结构；吸附塔的上方设有转动电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：张舟，梁曙光，涂巍巍，蒋化，耿云峰，唐伟，
申请(专利权)人：北京北大先锋科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：