流化床气体吸附脱附系统及其处理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种流化床气体吸附脱附系统及其处理方法。系统包括吸附及再生流化床、吸附侧及脱附侧气固分离器和分料装置。吸附流化床具有吸附剂入口、待处理气入口、第一返料入口和第一混合物出口。吸附侧气固分离器与第一混合物出口相连。再生流化床具有第二返料入口、解吸气入口和第二混合物出口。脱附侧气固分离器与第二混合物出口相连。分料装置具有进料口、吸附侧分料出口和脱附侧分料出口，进料口与吸附侧气固分离器的吸附侧固体排出口相连，吸附侧分料出口与第一返料入口相连，脱附侧分料出口与第二返料入口相连。根据本发明专利技术的系统，操作简单，提高系统处理能力，提高吸附效率及吸附经济性和操作连续性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及流化床气体吸附
，尤其是涉及一种流化床气体吸附脱附系统及其处理方法。
技术介绍
工业吸附反应器为控制反应器压降、吸附效率及吸附经济性，空塔气速常控制在0.1～0.6m/s左右，床层高度控制在3～5m左右。为达到工业连续生产的目的，吸附单元常设置多个(通常为3～5个)吸附反应器，一个反应器用于吸附，一个用于吸附剂再生，一个用于吸附剂干燥冷却，其余备用。使用的三个反应器来回由人工或机械切换。现阶段，工业吸附常见的反应器是固定床、旋转床和移动床，其中固定床吸附反应器在工业上运用较为广泛，其吸附介质堆实填充在吸附反应器中，含目标成分的流体穿透吸附剂床层，目标成分吸附质吸附于多孔的吸附剂表面，其余成分穿透吸附剂床层。固定床吸附反应器的填充更换、吸附剂的再生和多个反应器同时运行维护等劳动强度都较大。同时，操作不当还易造成气流分布不均匀、节涌和沟流等现象发生。移动床内吸附剂始终处于移动状态，彼此之间的磨损程度大，且移动床设备结构复杂、体积庞大、操作麻烦。流化床的空塔气速可达3～10m/s(根据颗粒粒径不同，空塔气速不同)，同时具有气固接触面积大，传质效率高，温度场分布均匀等优点。随着近几年流化床研究的快速发展，将流化床技术引入工业吸附，将能解决工业吸附空塔气速小、劳动强度大、传质效率不高、温度场分布不均匀等缺点。
技术实现思路
本申请是旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术旨在提供一种流化床气体吸附脱附系统，该系统中反应器空塔气速大、劳动强度小、传质效率高、温度场分布均匀。本专利技术的另一个目的在于提供一种应用于上述流化床气体吸附脱附系统的处理方法。根据本专利技术实施例的流化床气体吸附脱附系统，包括：吸附流化床，所述吸附流化床具有吸附剂入口、待处理气入口、第一返料入口和第一混合物出口；吸附侧气固分离器，所述吸附侧气固分离器与所述第一混合物出口相连以导入吸附后的吸附剂和气体混合物，所述吸附侧气固分离器具有处理气排出口和吸附侧固体排出口；再生流化床，所述再生流化床具有第二返料入口、解吸气入口和第二混合物出口；脱附侧气固分离器，所述脱附侧气固分离器与所述第二混合物出口相连以导入脱附后的吸附剂和气体混合物，所述脱附侧气固分离器具有解吸气排出口和脱附侧固体排出口；分料装置，所述分料装置具有进料口、吸附侧分料出口和脱附侧分料出口，所述进料口与所述吸附侧固体排出口相连，所述吸附侧分料出口与所述第一返料入口相连，所述脱附侧分料出口与所述第二返料入口相连。根据本专利技术实施例的流化床气体吸附脱附系统，通过吸附流化床和再生流化床来完成吸附剂的吸附脱附，且由于流化床具有空塔气速大、气固接触面积大、传质效率高、温度场分布均匀等优点，提高系统处理能力，提高吸附效率及吸附经济性和操作连续性。另外，流化床内吸附剂处于流化状态，吸附剂相互间磨损消耗小。通过分料装置将吸附流化床排出的吸附剂分配至再生流化床和回到吸附流化床，实现系统吸附脱附的连续性，减轻了吸附剂转移操作的劳动强度，系统设备结构简单、反应器设备小，操作简单。在一些实施例中，所述分料装置包括：分料U阀，所述分料U阀内限定出阀腔，所述阀腔包括间隔开的进口腔、吸附侧分料腔和脱附侧分料腔，所述进口腔分别通过连通孔口与所述吸附侧分料腔和脱附侧分料腔相连通；其中，所述进料口、吸附侧分料出口和脱附侧分料出口分别设在所述分料U阀上，且所述进料口与所述进口腔相连通，所述吸附侧分料出口与所述吸附侧分料腔相连通，所述脱附侧分料出口与所述脱附侧分料腔相连通，所述分料U阀上还设有用于向所述阀腔吹入松动风的分料气入口。分料U阀相当于将现有技术中两个U阀合为一体，可同时完成向吸附侧和脱附侧分配吸附剂的过程，分料装置的结构得到了简化，且非常简单可控。具体地，所述分料U阀包括竖向设置的隔板组件，所述隔板组件设在所述阀腔内以将所述阀腔间隔出进口腔、吸附侧分料腔和脱附侧分料腔，所述隔板组件的底端与所述阀腔的底壁间隔开以限定出所述连通孔口。利用隔板组件来分腔，结构非常简单。更具体地，所述分料U阀上对应所述吸附侧分料腔和所述脱附侧分料腔分别设有所述分料气入口。由此，可将吸附侧分料腔和脱附侧分料腔内的吸附剂吹起，有利于吸附剂分别从吸附侧分料出口和脱附侧分料出口排出。进一步地，所述进口腔位于所述吸附侧分料腔和所述脱附侧分料腔之间，所述阀腔的底壁上设有对应所述进口腔的分离台，所述分离台的上表面形成为平面或者向上凸出
的凸面。由此，分离台上的吸附剂在重力作用下朝向远离进口腔的方向滑动，吸附剂可自动滑向吸附侧分料腔和脱附侧分料腔。优选地，所述吸附侧分料出口通过第一分料管与所述第一返料入口相连，在从所述吸附侧分料出口到所述第一返料入口的方向上，所述第一分料管向下倾斜延伸，所述第一分料管与竖直面之间的夹角为15度-45度；所述脱附侧分料出口通过第二分料管与所述第二返料入口相连，在从所述脱附侧分料出口到所述第二返料入口的方向上，所述第二分料管向下倾斜延伸，所述第二分料管与竖直面之间的夹角为15度-45度。由此，分料U阀内的吸附剂可自动流出，第一分料管和第二分料管内无需再设置输送器。在一些实施例中，所述吸附流化床内设有吸附侧布风板，所述待处理气入口位于所述吸附侧布风板的下方，且所述吸附剂入口、所述第一返料入口和所述第一混合物出口位于所述吸附侧布风板的上方，所述吸附侧布风板形成为向下凸出的锥面板，所述吸附侧布风板的锥面母线与水平面的夹角为10度-20度；所述再生流化床内设有脱附侧布风板，所述解吸气入口位于所述脱附侧布风板的下方，所述第二返料入口和所述第二混合物出口位于所述脱附侧布风板的上方，所述脱附侧布风板形成为向下凸出的锥面板，所述脱附侧布风板的锥面母线与水平面的夹角为10度-20度。由此，使得流化床内部吸附剂分布更为均匀。具体地，流化床气体吸附脱附系统还包括吸附剂储罐，所述吸附剂储罐的出料口通过进料螺旋与所述吸附剂入口相连。由此，可从吸附剂储罐向吸附流化床连续输入吸附剂，保证吸附剂输入的及时性、连续性。进一步地，流化床气体吸附脱附系统还包括冷却器，所述冷却器内限定出吸附剂换热通道和冷却剂换热通道，所述吸附剂换热通道的两端分别与所述脱附侧固体排出口和所述吸附剂入口相连。系统实现了吸附剂的吸附、脱附再生和冷却工序，工艺简单，操作方便，经济可靠，节省了系统中吸附剂填充、更换的大量操作，系统连续生产劳动强度小。根据本专利技术实施例的流化床气体吸附脱附系统的处理方法，应用于根据本专利技术上述实施例所述的流化床气体吸附脱附系统，该处理方法包括如下步骤：所述吸附流化床通过所述吸附剂入口导入吸附剂、通过所述待处理气入口导入待处理气，所述吸附流化床内流化的吸附剂与待处理气混合并吸附待处理气内的目标组份；吸附后的吸附剂和气体混合物由所述第一混合物出口流向所述吸附侧气固分离器，分离后的吸附剂从所述吸附侧固体排出口排到所述分料装置内，分离后的处理气从所述处理气排出口排出；所述分料装置将排入的吸附剂通过所述第一返料入口和所述第二返料入口分配至所述吸附流化床和所述再生流化床；所述再生流化床通过所述解吸气入口导入解吸气，导入的解吸
气与从所述第二返料入口导入的吸附剂充分混合后吸附吸附剂内的目标组份；脱附后的吸附剂和气体混合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流化床气体吸附脱附系统，其特征在于，包括：吸附流化床，所述吸附流化床具有吸附剂入口、待处理气入口、第一返料入口和第一混合物出口；吸附侧气固分离器，所述吸附侧气固分离器与所述第一混合物出口相连以导入吸附后的吸附剂和气体混合物，所述吸附侧气固分离器具有处理气排出口和吸附侧固体排出口；再生流化床，所述再生流化床具有第二返料入口、解吸气入口和第二混合物出口；脱附侧气固分离器，所述脱附侧气固分离器与所述第二混合物出口相连以导入脱附后的吸附剂和气体混合物，所述脱附侧气固分离器具有解吸气排出口和脱附侧固体排出口；分料装置，所述分料装置具有进料口、吸附侧分料出口和脱附侧分料出口，所述进料口与所述吸附侧固体排出口相连，所述吸附侧分料出口与所述第一返料入口相连，所述脱附侧分料出口与所述第二返料入口相连。

【技术特征摘要】
1.一种流化床气体吸附脱附系统，其特征在于，包括：吸附流化床，所述吸附流化床具有吸附剂入口、待处理气入口、第一返料入口和第一混合物出口；吸附侧气固分离器，所述吸附侧气固分离器与所述第一混合物出口相连以导入吸附后的吸附剂和气体混合物，所述吸附侧气固分离器具有处理气排出口和吸附侧固体排出口；再生流化床，所述再生流化床具有第二返料入口、解吸气入口和第二混合物出口；脱附侧气固分离器，所述脱附侧气固分离器与所述第二混合物出口相连以导入脱附后的吸附剂和气体混合物，所述脱附侧气固分离器具有解吸气排出口和脱附侧固体排出口；分料装置，所述分料装置具有进料口、吸附侧分料出口和脱附侧分料出口，所述进料口与所述吸附侧固体排出口相连，所述吸附侧分料出口与所述第一返料入口相连，所述脱附侧分料出口与所述第二返料入口相连。2.根据权利要求1所述的流化床气体吸附脱附系统，其特征在于，所述分料装置包括：分料U阀，所述分料U阀内限定出阀腔，所述阀腔包括间隔开的进口腔、吸附侧分料腔和脱附侧分料腔，所述进口腔分别通过连通孔口与所述吸附侧分料腔和脱附侧分料腔相连通；其中，所述进料口、吸附侧分料出口和脱附侧分料出口分别设在所述分料U阀上，且所述进料口与所述进口腔相连通，所述吸附侧分料出口与所述吸附侧分料腔相连通，所述脱附侧分料出口与所述脱附侧分料腔相连通，所述分料U阀上还设有用于向所述阀腔吹入松动风的分料气入口。3.根据权利要求2所述的流化床气体吸附脱附系统，其特征在于，所述分料U阀包括竖向设置的隔板组件，所述隔板组件设在所述阀腔内以将所述阀腔间隔出进口腔、吸附侧分料腔和脱附侧分料腔，所述隔板组件的底端与所述阀腔的底壁间隔开以限定出所述连通孔口。4.根据权利要求2所述的流化床气体吸附脱附系统，其特征在于，所述分料U阀上对应所述吸附侧分料腔和所述脱附侧分料腔分别设有所述分料气入口。5.根据权利要求3所述的流化床气体吸附脱附系统，其特征在于，所述进口腔位于所述吸附侧分料腔和所述脱附侧分料腔之间，所述阀腔的底壁上设有对应所述进口腔的
\t分离台，所述分离台的上表面形成为平面或者向上凸出的凸面。6.根据权利要求2所述的流化床气体吸附脱附系统，其特征在于，所述吸附侧分料出口通过第一分料管与所述第一返料入口相连，在从所述吸附侧分料出口到所述第一返料入口的方向上，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅磊，陈水渺，肖磊，薛逊，姜朝兴，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11