CN105013290A - 一种吸附塔碳分子筛分层装填工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明创造提供了一种吸附塔碳分子筛分层装填工艺，步骤如下：在吸附塔内底部封头中央进气口位置安装鼠笼分气管；在分气管四周封头空间填装瓷球；在其上部位置处安放一块椰垫；在椰垫上方填装中微孔径较多的碳分子筛；在其上方再安放椰垫；在椰垫上方填装微孔和超微孔径较多的碳分子筛；在其上方再安放椰垫；在椰垫上方填装超微孔径较多的碳分子筛，在其上面继续安放椰垫；在椰垫上部安放一块钢制筛板；在筛板中央位置的出气口处安装出气鼠笼管；在鼠笼出气管四周上封头空间部分填装瓷球；装填完成后，用盲板法兰将吸附塔塔顶完全封闭。这种用不同孔径碳分子筛分层装填的吸附塔结构对于碳分子筛的利用率，特别是空氮耗比具有极大的意义。
Description
技术领域
本发明创造属于制氮领域，尤其是涉及一种吸附塔碳分子筛分层装填工艺。
背景技术
变压吸附制氮工艺，是以空气为原材料，利用一种高效能、高选择的固体吸附剂碳分子筛对氮和氧的选择性吸附的性能把空气中的氮和氧分离出来。碳分子筛对氮和氧的分离作用主要是基于这两种气体在碳分子筛表面的扩散速率不同，较小直径的气体(氧气)扩散较快，较多进入分子筛固相。这样气相中就可以得到氮的富集成分。一段时间后，分子筛对氧的吸附达到平衡，根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性，降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附，这一过程称为再生。变压吸附法通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解压再生，从而获得连续的氮气流。
在变压吸附制氮工艺中，分子筛的装填方式、密度，往往直接影响设备的能耗，产品氮气的浓度、碳分子筛的回收率，甚至影响制氮机的使用寿命。因此我们就需要在碳分子筛的装填工艺上有所创新和提高。
发明内容
本发明创造要解决的问题是结构简单、利用率高的吸附塔碳分子筛分层装填工艺，特别适合于变压吸附制氮工艺。
为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：一种吸附塔碳分子筛分层装填工艺，步骤如下：
第一步、在塔内吸附塔底部封头中央安装用于隔离在塔底填充的瓷球或氧化铝瓷球的鼠笼；
第二步、在鼠笼安装完毕后，在吸附塔底位置填装瓷球或氧化铝瓷球，填装时应按照设计要求填充一定数量的瓷球或氧化铝瓷球采用外振动法使其充分密实；
第三步、在瓷球或氧化铝瓷球填装完成后，在其上部位置处放置一块用两张60-80目不锈钢丝网夹住的椰垫，注意要铺平、四周封实；其作用是与碳分子筛分离，防止分子筛与瓷球之间相互掺杂，同时为检修提供便利条件，更好的将瓷球和碳分子筛区分开来；
第四步、椰垫铺平、铺实之后，根据周密的计算在椰垫上方填装一定数量的中微孔径较多的碳分子筛，填装时应严格按照碳分子筛填装要求进行填装，采用外振动法将其充分密实；
第五步、待中微孔径较多的碳分子筛充分密实填装完成，在中微孔径较多的碳分子筛上方放置用上下两张不锈钢丝网夹住的40～60mm厚的椰垫；其作用是将中微孔径较多的碳分子筛和后面将要填充的微孔和超微孔径较多的碳分子筛区分开，防止在装填时将两者混合，方便在检修时区分不同种类的分子筛；
第六步、将分层椰垫铺实之后，在椰垫上方再填装微孔和超微孔径较多的碳分子筛，填装应严格遵守碳分子筛填装要求，并采用外振动法将其充分密实；
第七步、待微孔径和超微孔径较多的碳分子筛充分密实填装完成，在微孔径和超微孔径较多的碳分子筛上方放置用上下两张不锈钢丝网夹住的40～60mm厚的分层椰垫，其作用是将微孔径和超微孔径较多的碳分子筛和后面将要填充的超微孔径较多的碳分子筛区分开，防止在装填时将两者混合，方便在检修时区分不同种类的分子筛；
第八步、在分层椰垫上方继续密实填装超微孔径较多的碳分子筛；填装应严格遵守碳分子筛填装要求，并采用外振动法将其充分密实；
第九步、吸附塔直高部分全部密实装填好不同孔径的碳分子筛后，在超微孔径较多的碳分子筛上方再安放同上的分层椰垫。
第十步、在分层椰垫上部安放一块中央开孔的钢制筛板；其作用是充分的压实作用，安装时将分割成5部分的钢制筛板分别装进吸附塔内，用固定螺栓加以固定；
第十一步、筛板安装完成后，在筛板中央出气口管处安装好出气鼠笼管，
第十二步、在鼠笼出气管四周上封头空间部分密实填装瓷球；全部装填完成后，用盲板法兰将吸附塔塔顶完全封闭。
根据上述吸附塔碳分子筛分层装填工艺得到的吸附塔碳分子筛分层结构，包括吸附塔，在吸附塔内底部封头中央安装鼠笼分气管，在鼠笼分气管四周封头空间填装瓷球或氧化铝瓷球，瓷球装填密实平整后，在其上部位置处安放一块用两张60-80目不锈钢丝网夹住的平铺密封椰垫，在椰垫上方密实填装中微孔径较多的碳分子筛，在中微孔径较多的碳分子筛上方再安放用两张不锈钢丝网夹住的密封分层椰垫，在分层椰垫上方密实填装微孔和超微孔径较多的碳分子筛，在微孔和超微孔径较多的碳分子筛上方再安放同上的分层椰垫。在分层椰垫上方继续密实填装超微孔径较多的碳分子筛；在超微孔径较多的碳分子筛上方再安放同上的分层椰垫。在椰垫上部安放一块中央开孔的钢制筛板，筛板安放完成后，在出气口处安装出气鼠笼管，在鼠笼出气管四周上封头空间部分密实填装瓷球，全部装填完成后，用盲板法兰将吸附塔塔顶完全封闭。
这种结构的吸附塔装填方式，称为根据吸附塔内的吸附浓度波曲线采用的分层装填结构。这种用不同孔径碳分子筛分层装填的吸附塔结构对于碳分子筛的利用率，特别是空氮耗比(降低使用空压机的能耗)具有极大的意义。
本发明创造具有的优点和积极效果是：通过上述吸附塔和碳分子筛分层装填工艺，对于产品氮的纯度和碳分子筛的利用率有了很大的提高，具有结构简单、使用方便、生产效率高、制氮机使用寿命长，降低空氮耗比等优点。
附图说明
图1是吸附塔分层装填示意图；
图2是筛板的结构示意图。
图中：
1、瓷球 2、筛板 3、椰垫
4、超微孔径较多的碳分 5、微孔径和超微孔径 6、中微孔径较多的子筛 较多的碳分子筛 碳分子筛
7、进气口 8、出气口
具体实施方式
如图1所示，本发明创造一种吸附塔碳分子筛分层装填工艺，步骤如下：
第一步、在吸附塔内底部封头中央安装鼠笼，其作用是隔离在塔底填充的瓷球或氧化铝瓷球；
第二步、在鼠笼安装完毕后，在吸附塔底位置填装瓷球1或氧化铝瓷球，填装时应按照设计要求填充一定数量的瓷球1或氧化铝瓷球，采用外振动法使其充分密实；
第三步、在瓷球1或氧化铝瓷球填装完成后，在其上部位置处放置一块用两张60-80目不锈钢丝状网夹住的椰垫3，注意要铺平、四周封实，其作用是与碳分子筛分离，防止分子筛与瓷球1之间相互掺杂，同时为检修提供便利条件，更好的将瓷球1和碳分子筛区分开来；
第四步、椰垫3铺平、铺实之后，根据周密的计算在椰垫3上方填装一定数量的中微孔径较多的碳分子筛6，填装时应严格按照碳分子筛填装要求进行填装，采用外振动法将其充分密实；
第五步、待中微孔径碳分子筛6充分密实填装完成，在中微孔径较多的碳分子筛6上方放置用上下两张不锈钢丝网夹住的40～60mm厚的椰垫3，其作用是将中微孔径碳分子筛6和后面将要填充的微孔和超微孔径较多的碳分子筛5区分开，防止在装填时将两者混合，方便在检修时区分不同种类的分子筛；
第六步、将分层椰垫3铺实之后，在分层椰垫3上方再填装微孔和超微孔径较多的碳分子筛5，填装应严格遵守碳分子筛填装要求，并采用外振动法将其充分密实；
第七步、待微孔和超微孔径较多的碳分子筛5充分密实填充完成，在微孔径和超微孔径较多的碳分子5筛上方放置用上下两张不锈钢丝网夹住的40～60mm厚的分层椰垫3，其起到的作用也是隔离作用，防止微孔和超微孔较多的径碳分子筛5和后面将要装填的超微孔径较多的碳分子筛4区分开，防止在装填时将两者混合，方便在检修时区分不同种类的分子筛；
第八步、在椰垫3上方继续密实填装超微孔径较多的碳分子筛4；装填应严格按照碳分子筛装填要求，并采用外振动法将其充分密实；
第九步、吸附塔直高部分全部密实装填好不同孔径的碳分子筛后，在超微孔径较多的碳分子筛4上方再安放同上的椰垫3；
第十步、在椰垫3上部安放一块中央开孔的钢制筛板2，其作用是充分的压实作用，安装时将分割成5部分的钢制筛板2分别装进吸附塔内，用固定螺栓加以固定；
第十一步、筛板2安装完成后，在筛板中央出气口8安装出气鼠笼管，其作用是隔离随后在塔顶填充的瓷球1；
第十二步、在鼠笼出气管四周上封头空间部分密实填装瓷球1；全部装填完成后，用盲板法兰将吸附塔塔顶完全封闭。
以上对本发明创造的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (2)
1.一种吸附塔碳分子筛分层装填工艺，其特征在于：步骤如下：
第一步、在塔内吸附塔底部封头中央安装用于隔离在塔底填充的瓷球或氧化铝瓷球的鼠笼；
第二步、在鼠笼安装完毕后，在吸附塔底位置填装瓷球或氧化铝瓷球，填装时应按照设计要求填充一定数量的瓷球或氧化铝瓷球采用外振动法使其充分密实；
第三步、在瓷球或氧化铝瓷球填装完成后，在其上部位置处放置一块用两张60-80目不锈钢丝网夹住的椰垫，注意要铺平、四周封实；其作用是与碳分子筛分离，防止分子筛与瓷球之间相互掺杂，同时为检修提供便利条件，更好的将瓷球和碳分子筛区分开来；
第四步、椰垫铺平、铺实之后，根据周密的计算在椰垫上方填装一定数量的中微孔径较多的碳分子筛，填装时应严格按照碳分子筛填装要求进行填装，采用外振动法将其充分密实；
第五步、待中微孔径较多的碳分子筛充分密实填装完成，在中微孔径较多的碳分子筛上方放置用上下两张不锈钢丝网夹住的40～60mm厚的椰垫；其作用是将中微孔径较多的碳分子筛和后面将要填充的微孔和超微孔径较多的碳分子筛区分开，防止在装填时将两者混合，方便在检修时区分不同种类的分子筛；
第六步、将分层椰垫铺实之后，在椰垫上方再填装微孔和超微孔径较多的碳分子筛，填装应严格遵守碳分子筛填装要求，并采用外振动法将其充分密实；
第七步、待微孔径和超微孔径较多的碳分子筛充分密实填装完成，在微孔径和超微孔径较多的碳分子筛上方放置用上下两张不锈钢丝网夹住的40～60mm厚的分层椰垫，其作用是将微孔径和超微孔径较多的碳分子筛和后面将要填充的超微孔径较多的碳分子筛区分开，防止在装填时将两者混合，方便在检修时区分不同种类的分子筛；
第八步、在分层椰垫上方继续密实填装超微孔径较多的碳分子筛；填装应严格遵守碳分子筛填装要求，并采用外振动法将其充分密实；
第九步、吸附塔直高部分全部密实装填好不同孔径的碳分子筛后，在超微孔径较多的碳分子筛上方再安放同上的分层椰垫。
第十步、在分层椰垫上部安放一块中央开孔的钢制筛板；其作用是充分的压实作用，安装时将分割成5部分的钢制筛板分别装进吸附塔内，用固定螺栓加以固定；
第十一步、筛板安装完成后，在筛板中央出气口管处安装好出气鼠笼管，
第十二步、在鼠笼出气管四周上封头空间部分密实填装瓷球；全部装填完成后，用盲板法兰将吸附塔塔顶完全封闭。
2.根据权利要求1所述的吸附塔碳分子筛分层装填工艺所得到的结构，其特征在于：包括吸附塔，在吸附塔内底部封头中央安装鼠笼分气管，在鼠笼分气管四周封头空间填装瓷球或氧化铝瓷球，瓷球装填密实平整后，在其上部位置处安放一块用两张60-80目不锈钢丝网夹住的平铺密封椰垫，在椰垫上方密实填装中微孔径较多的碳分子筛，在中微孔径较多的碳分子筛上方再安放用两张不锈钢丝网夹住的密封分层椰垫，在分层椰垫上方密实填装微孔和超微孔径较多的碳分子筛，在微孔和超微孔径较多的碳分子筛上方再安放同上的分层椰垫。在分层椰垫上方继续密实填装超微孔径较多的碳分子筛；在超微孔径较多的碳分子筛上方再安放同上的分层椰垫。在椰垫上部安放一块中央开孔的钢制筛板，筛板安放完成后，在出气口处安装出气鼠笼管，在鼠笼出气管四周上封头空间部分密实填装瓷球，全部装填完成后，用盲板法兰将吸附塔塔顶完全封闭。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106334410A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-01-18 | 池州山立分子筛有限公司 | 一种制氮机吸附装置 |
| CN107983102A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-04 | 惠生（南通）重工有限公司 | Flng脱水装置分子筛装填方法 |
| CN107983086A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-05-04 | 昆山锦程气体设备有限公司 | 一种工业制氧机用分子筛吸附塔 |
| CN115253588A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-11-01 | 中国化学工程第三建设有限公司 | 费托烷烃化工分子筛吸附室装剂装填方法及防超压装置 |
-
2014
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| PB01 | Publication | ||
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