CN211753813U - 甲烷脱碳除杂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了甲烷脱碳除杂装置，涉及化学加工领域，包括下外壳，所述下外壳的底端设置有进气口，所述下外壳的外侧设置有电热管，所述下外壳的上方设置有上外壳，所述真空泵通过真空管与下外壳的一侧连接，所述下外壳的内部设置有机胺溶液。本实用新型通过设置的电热管、真空泵、阀门以及混合气出口，有机胺溶液与甲烷混合气中的二氧化碳发生吸收反应进行脱碳提纯甲烷，吸收二氧碳的脱碳溶液成为富液，通过电热管对富液进行加热，真空泵将装置内气压降为低压，富液在低压高温的条件下发生逆向解析反应，释放出高纯度的二氧化碳气体，从混合气出口排出，同时富液得到再生，有效解决了一体式不易拆卸的问题。

Description

甲烷脱碳除杂装置

技术领域

本实用新型涉及化学加工领域，具体为甲烷脱碳除杂装置。

背景技术

静态混合器是一种没有运动部件的高效混合设备，其基本工作机理是利用固定在管内的混合单元体改变流体在管内的流动状态，以达到不同流体之间良好分散和充分混合的目的,甲烷也是一种流动气体，在对甲烷进行混合时，需要对甲烷进行过滤去除其中的杂质，以提高混合物的品质。

如今市场上现存的甲烷脱碳除杂装置，普遍采用有机胺溶液与二氧化碳的物理化学吸收特性来实现甲烷中二氧化碳的分离的，但是有机胺溶液吸收足量的二氧化碳后需要将装置内的有机胺溶液排出更换新溶液，这样效率不高，易造成浪费，且装置内部添加催化剂基本为直接加入溶液中，不利于后期回收，容易污染有机胺溶液，而且装置基本为一体式，不便于对内部零件进行维护。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决有机胺溶液饱和后需不断更换、催化剂直接加入溶液内不易回收、一体式不易拆卸的问题，提供一种甲烷脱碳除杂装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：甲烷脱碳除杂装置，包括下外壳，所述下外壳的底端设置有进气口，所述下外壳的外侧设置有电热管，所述下外壳的上方设置有上外壳，所述上外壳的外侧设置有连接螺纹柱，所述连接螺纹柱的内侧设置有卡槽，所述连接螺纹柱的内侧位于卡槽的底端设置有螺纹，所述上外壳的内部设置有活性炭层，所述上外壳的外侧设置有卡环，所述下外壳内部的顶端设置有固定柱，所述固定柱的底端设置有催化剂添加篮，所述催化剂添加篮的内壁设置有多组滤网，所述上外壳的顶端设置有甲烷出口，所述上外壳的顶端位于甲烷出口的一侧设置有混合气出口，所述混合气出口与甲烷出口的内部皆设置有阀门，所述下外壳的一侧设置有真空泵，所述真空泵的一侧设置与真空管，所述真空泵通过真空管与下外壳的一侧连接，所述下外壳的内部设置有机胺溶液。

优选地，所述下外壳的顶端外侧设置有与螺纹相匹配的螺纹，所述连接螺纹柱通过螺纹与下外壳固定连接，所述连接螺纹柱通过卡槽与卡环转动连接。

优选地，所述真空管贯穿下外壳的一侧延伸至下外壳的内部，所述真空管与下外壳的连接处位于有机胺溶液的上方。

优选地，所述活性炭层的外侧设置有定位环，所述活性炭层通过定位环与上外壳固定连接。

优选地，所述固定柱贯穿活性炭层延伸至有机胺溶液的内部，所述催化剂添加篮位于有机胺溶液的内部。

优选地，所述进气口顶端设置有单向阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过设置的电热管、真空泵、阀门以及混合气出口，有机胺溶液与甲烷混合气中的二氧化碳发生吸收反应进行脱碳提纯甲烷，吸收二氧碳的脱碳溶液成为富液，反应过程为：

为可逆反应，通过阀门将甲烷出口关闭，打开混合气出口，通过电热管对富液进行加热，真空泵将装置内气压降为低压，富液在低压高温的条件下发生逆向解析反应，释放出高纯度的二氧化碳气体，从混合气出口排出，同时富液得到再生，重新具备吸收二氧化碳的能力，无需更换有机胺溶液，有效解决了有机胺溶液饱和后需不断更换的问题；

2.通过设置的催化剂添加篮、固定柱，将固体催化剂放置在催化剂添加篮内，将催化剂固定，防止催化剂在四散在溶液内不便于收集更换，且添加篮的外壁设置多组滤网能够使气体混合溶液进入添加篮中，便于催化过程，有效解决了催化剂直接加入溶液内不易回收的问题；

3.通过设置的上外壳、下外壳以及连接螺纹柱，在需要对装置进行检修时，转动连接螺纹柱，使上外壳与下外壳分离，能够直接对装置内部的零部件进行检查维修更换，减少了拆卸时间，提高了工作效率，有效解决了一体式不易拆卸的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的催化剂添加篮结构示意图；

图3为本实用新型的活性碳层结构示意图；

图4为本实用新型的加连接螺纹柱结构示意图；

图5为本实用新型的局部放大示意图。

图中：1、下外壳；2、有机胺溶液；3、进气口；4、真空泵；5、电热管；6、固定柱；7、催化剂添加篮；8、真空管；9、活性炭层；10、上外壳；11、阀门；12、混合气出口；13、甲烷出口；14、连接螺纹柱；15、滤网；16、定位环；17、卡槽；18、螺纹；19、卡环。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型中提到的真空泵(型号为：XD-020)均可在市场或者私人订购所得。

实施例1

请参阅图1-5，甲烷脱碳除杂装置，包括下外壳1，下外壳1的底端设置有进气口3，下外壳1的外侧设置有电热管5，下外壳1的上方设置有上外壳10，上外壳10的外侧设置有连接螺纹柱14，连接螺纹柱14的内侧设置有卡槽17，连接螺纹柱14的内侧位于卡槽17的底端设置有螺纹18，上外壳10的内部设置有活性炭层9，上外壳10的外侧设置有卡环19，下外壳1内部的顶端设置有固定柱6，固定柱6的底端设置有催化剂添加篮7，催化剂添加篮7的内壁设置有多组滤网15，上外壳10的顶端设置有甲烷出口13，上外壳10的顶端位于甲烷出口13的一侧设置有混合气出口12，混合气出口12与甲烷出口13的内部皆设置有阀门11，下外壳1的一侧设置有真空泵4，真空泵4的一侧设置与真空管8，真空泵4通过真空管8与下外壳1的一侧连接，下外壳1的内部设置有机胺溶液2。

实施例2

请着重参阅图1与图4，下外壳1的顶端外侧设置有与螺纹18相匹配的螺纹，连接螺纹柱14通过螺纹18与下外壳1固定连接，连接螺纹柱14通过卡槽17与卡环19转动连接，使得上外壳10能够与下外壳1分离，方便对装置内的零件进行维护。

请着重参阅图1，真空管8贯穿下外壳1的一侧延伸至下外壳1的内部，真空管8与下外壳1的连接处位于有机胺溶液2的上方，有机胺溶液2不会通过真空管8进入真空泵4内，防止真空泵4的损坏。

请着重参阅图1，活性炭层9的外侧设置有定位环16，活性炭层9通过定位环16与上外壳10固定连接，定位环16能够将活性炭层9固定在装置内，便于对甲烷混合气中的硫化氢、二氧化硫等物质进行吸附。

请着重参阅图1与图3，固定柱6贯穿活性炭层9延伸至有机胺溶液2的内部，催化剂添加篮7位于有机胺溶液2的内部，使催化剂添加篮7中的催化剂能够与有机胺溶液与混合气一起接触，提高有机胺溶液对二氧化碳的吸收速率。

请着重参阅图1，进气口3顶端设置有单向阀，单向阀能够防止有机胺溶液通过进气口3到达外界，导致溶液泄漏，并损坏其他装置。

工作原理：首先将装置接通外界电源，使装置能够正常运行，首先向催化剂添加篮7内加入适量的催化剂，通过连接螺纹柱14将装置闭合，通过阀门关闭混合气出口12打开甲烷出口13，通过进气口3向装置内通入甲烷混合气，进气口3内设置的单向阀能够防止溶液逆流进入进气口3内，与此同时启动真空泵4，通过真空管8向装置内加压，有机胺溶液在加压、常温的条件下吸收甲烷混合气内的二氧化碳，催化剂加快二氧化碳的吸收速率，剩余的混合气继续上升，经过活性炭层9，将混合气中的大部分杂质吸附，甲烷体积较小，不会被活性炭层9吸附，剩余的气体为纯净的甲烷，通过甲烷出口13排出装置内，当过滤一定时间后，有机胺溶液饱和形成富液，此时停止进气，关闭甲烷出口13打开混合气出口12，电热管5通电加热有机胺溶液，真空泵4反向工作，通过真空管8降低装置内气压，富液在低压高温的情况发生逆向解析反应，释放二氧化碳纯净气体，纯净的二氧化碳通过混合气出口12排出装置内，富液再生为有机胺溶液，再次能对二氧化碳进行吸收，直至有机胺溶液失效，再更换有机胺溶液，使装置在有机胺溶液饱和后，无需更换新溶液，溶液能够多次重复使用，提高了工作效率，也节省了生产成本，当设备运行一段时间后需要对装置内进行检查维护，通过卡槽17与卡环19转动连接螺纹柱14，使上外壳10与下外壳1分离，打开装置内部，方便对装置内的零部件进行检查维护更换，缩短了拆卸的时间，提高了工作效率。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.甲烷脱碳除杂装置，包括下外壳（1），其特征在于：所述下外壳（1）的底端设置有进气口（3），所述下外壳（1）的外侧设置有电热管（5），所述下外壳（1）的上方设置有上外壳（10），所述上外壳（10）的外侧设置有连接螺纹柱（14），所述连接螺纹柱（14）的内侧设置有卡槽（17），所述连接螺纹柱（14）的内侧位于卡槽（17）的底端设置有螺纹（18），所述上外壳（10）的内部设置有活性炭层（9），所述上外壳（10）的外侧设置有卡环（19），所述下外壳（1）内部的顶端设置有固定柱（6），所述固定柱（6）的底端设置有催化剂添加篮（7），所述催化剂添加篮（7）的内壁设置有多组滤网（15），所述上外壳（10）的顶端设置有甲烷出口（13），所述上外壳（10）的顶端位于甲烷出口（13）的一侧设置有混合气出口（12），所述混合气出口（12）与甲烷出口（13）的内部皆设置有阀门（11），所述下外壳（1）的一侧设置有真空泵（4），所述真空泵（4）的一侧设置有真空管（8），所述真空泵（4）通过真空管（8）与下外壳（1）的一侧连接，所述下外壳（1）的内部设置有机胺溶液（2）。

2.根据权利要求1所述的甲烷脱碳除杂装置，其特征在于：所述下外壳（1）的顶端外侧设置有与螺纹（18）相匹配的螺纹，所述连接螺纹柱（14）通过螺纹（18）与下外壳（1）固定连接，所述连接螺纹柱（14）通过卡槽（17）与卡环（19）转动连接。

3.根据权利要求2所述的甲烷脱碳除杂装置，其特征在于：所述真空管（8）贯穿下外壳（1）的一侧延伸至下外壳（1）的内部，所述真空管（8）与下外壳（1）的连接处位于有机胺溶液（2）的上方。

4.根据权利要求2或者3所述的甲烷脱碳除杂装置，其特征在于：所述活性炭层（9）的外侧设置有定位环（16），所述活性炭层（9）通过定位环（16）与上外壳（10）固定连接。

5.根据权利要求4所述的甲烷脱碳除杂装置，其特征在于：所述固定柱（6）贯穿活性炭层（9）延伸至有机胺溶液（2）的内部，所述催化剂添加篮（7）位于有机胺溶液（2）的内部。

6.根据权利要求1所述的甲烷脱碳除杂装置，其特征在于：所述进气口（3）顶端设置有单向阀。

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