一种用于使固体吸附剂吸附气体的装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及吸附工业领域，具体涉及一种用于使固体吸附剂吸附气体的装置及系统。所述用于使固体吸附剂吸附气体的装置包括壳体(1)、与所述壳体(1)顶部相连的气体入口(2)、穿过所述壳体(1)内部的循环介质管线(3)、设置于所述壳体(1)内部并且边缘与所述壳体(1)密闭连接的具有筛孔(401)和卸料孔(402)的筛板(4)、与所述卸料孔(402)相连并贯穿所述壳体(1)底部的吸附剂出口(7)，以及与所述壳体(1)底部相连的气体出口(5)和排污口(6)。本实用新型专利技术的装置及系统操作简单，目标气体消耗少，利用率高，吸附速度快，尤其当目标气体为有毒或易燃易爆气体时，能够有效防止有毒有害的气体外泄。

Device and system for adsorbing gas by solid adsorbent

The utility model relates to the industrial field of adsorption, in particular to a device and a system for adsorbing gas by solid adsorbent. The device for adsorbing a gas by a solid adsorbent includes a shell (1), a gas inlet (2) connected to the top of the shell (1), a circulating medium pipeline (3) through the shell (1), a sieve plate (401) and a sieve plate (4) with a sieve hole (401) and a discharging hole (402) enclosed in the shell (1), which are enclosed in the shell (1), and the edge is closed tightly to the shell (1). An adsorbent outlet (7) which is connected to the discharge hole (402) and runs through the bottom of the shell (1), and a gas outlet (5) and a discharge port (6) connected to the bottom of the shell (1). The device and system of the utility model have simple operation, low consumption of target gas, high utilization rate and fast adsorption speed, especially when the target gas is poisonous or flammable and explosive gas, it can effectively prevent toxic and harmful gas leakage.

【技术实现步骤摘要】
一种用于使固体吸附剂吸附气体的装置及系统
本技术涉及吸附工业领域，具体涉及一种用于使固体吸附剂吸附气体的装置及系统。
技术介绍
Y型沸石和相应的粘结剂制成催化剂后，表现出较高的选择性和收率，是工业上重要的一类沸石分子筛。但NaY型沸石分子筛的水热稳定性很差，所以人们通常采用稀土改性、磷改性、抽铝补硅法和原位晶化法等方法来提高水热稳定性，制备出超稳Y型分子筛(简称USY)。现有技术的USY分子筛主要通过水蒸气处理或深层焙烧法制备，其制备方法主要是将NaY经NH4+交换，然后在静态空气或水蒸气条件下焙烧。《超稳沸石制备的研究》一文中探讨了Y型分子筛稳定化机理，Y分子筛在水热条件下超稳化主要发生四个反应：骨架脱氨、骨架脱铝、脱羟基、硅迁移，分子筛脱氨后形成羟基，接着才能脱铝、脱羟基，而骨架脱铝速度如果太快，会对分子筛的结构产生破坏，使结晶度大幅下降，如果在焙烧时保持一定的氨气气氛，降低脱氨速度，使脱铝缓慢进行，可保持较高的结晶度。《氨气改性对USY分子筛的结构及催化性能的影响》一文中考察了氨气改性对USY分子筛结构的影响。将含湿量为20％-30％的USY分子筛加入到反应器中，在室温下持续通入NH3(通气时间3-12h)，通气结束后，在510℃焙烧4h。分析结果显示，NH3改性USY分子筛，能够在保持原晶体结构的同时增加分子筛的相对结晶度，改善分子筛内非骨架铝的存在状态，减弱骨架铝的畸变环境，有助于提高USY分子筛的稳定性。通过改变NH3改性时间，可以在一定范围内对USY分子筛的孔容和比表面积进行调节。可以看出，为了得到较高结晶度的USY分子筛，可以在高温焙烧时保持一定浓度的氨气气氛，从而提高分子筛的稳定性，保持分子筛的活性。专利CN1323769A中报道了一种焙烧时提供氨气气氛的方法。其特征是USY分子筛压片后放入Ф25mm的不锈钢反应器中，在通入150ml/分的氨气流下，加热升温，升至540℃，恒温1小时后，关闭氨气进口阀和出口阀，再恒温1小时降温。测得其晶胞常数为2.455纳米。但只是在小型试验装置实施，未提及工业方面的应用。专利CN102051200A中报道了一种焙烧时提供氨气气氛的方法。其特征是将USY分子筛和拟薄水铝石混合均匀后，挤条，焙烧，然后压片成型并破碎为20-40目的颗粒，放入Ф25mm的不锈钢反应器中，在通入150ml/分的氨气流下，加热升温，升温速率为120℃/小时，升至540℃，恒温1小时后，关闭氨气进口阀和出口阀，再恒温1小时降温。该专利也未提及工业中提供氨气气氛的方法。上述专利中，吸氨装置均为小型实验室装置，氨气都是在高温焙烧的同时通入反应器中，流量小，反应在密闭环境中，可在实验室进行；但由于氨气的易燃易爆特性，无法在大型工业化生产中实现，即无法直接在高温焙烧炉中通入氨气。因此，发现一种能够实现大型工业化的能够使分子筛吸附氨气的装置是十分重要的。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种用于使固体吸附剂吸附气体的装置及系统。本技术的装置及系统能够在大型工业化生产中使固体吸附剂吸附上气体，例如能够在大型工业化中使大批量的分子筛安全有效地吸附氨气，从而能够在焙烧前将分子筛吸附氨气从而在焙烧过程中引入氨气制造氨气气氛下的焙烧。本技术的装置及系统操作简单，目标气体消耗少，利用率高，吸附速度快，尤其当目标气体为有毒或易燃易爆气体时(如氨气)，能够有效防止有毒有害的气体外泄。为了实现上述目的，本技术一方面提供一种用于使固体吸附剂吸附气体的装置，其中，所述用于使固体吸附剂吸附气体的装置包括壳体、与所述壳体顶部相连的气体入口、穿过所述壳体内部的循环介质管线、设置于所述壳体内部并且边缘与所述壳体密闭连接的具有筛孔和卸料孔的筛板、与所述卸料孔相连并贯穿所述壳体底部的吸附剂出口，以及与所述壳体底部相连的气体出口和排污口。优选地，所述气体入口的管壁上均布有孔槽，用于使气体均匀分布。优选地，所述循环介质管线位于所述壳体内部的部分呈曲折状，分布于所述筛板上方的空间。优选地，所述筛板与所述卸料孔的直径比为1：0.1-0.5。优选地，所述筛孔呈长条形，且相邻筛孔间错分布，所述筛板的孔隙率为10％-50％。优选地，所述壳体的横截面直径为500mm以上，高度为2.5-5m，体积为0.3m3以上。本技术第二方面提供一种用于使固体吸附剂吸附气体的系统，其中，该系统包括本技术的用于使固体吸附剂吸附气体的装置，以及目标气体源、保护气体源和冷却介质源，所述目标气体源和所述保护气体源均与所述气体入口相连通，所述冷却介质源与所述循环介质管线相连。优选地，所述系统还包括压强控制设备，该压强控制设备用于当检测到反应器压强超高时，自动排气泄压至安全压强范围。优选地，所述系统还包括吸附剂储存或处理装置，该吸附剂储存或处理装置与吸附剂出口相连，并且通过保护管线与保护气体源相连。优选地，所述系统还包括尾气处理设备，该尾气处理设备与所述排污口相连。通过上述技术方案，本技术通过提供一种用于使固体吸附剂吸附气体的装置和用于使固体吸附剂吸附气体的系统，使得氨气能够在密闭条件下先与分子筛或分子筛催化剂反应，吸附在分子筛或分子筛催化剂上，所得物质再在高温下焙烧，氨气释放出来形成氨气气氛保护下焙烧，提高分子筛或分子筛催化剂的活性和水热稳定性。附图说明图1是根据本技术一种具体实施方式的用于使固体吸附剂吸附气体的装置。图2是图1中气体入口2的放大简图。图3是图1中筛板4的俯视图。图4是根据本技术一种具体实施方式的用于使固体吸附剂吸附气体的系统。附图标记说明1壳体；2气体入口；3循环介质管线；4筛板；5气体出口；6排污口；7吸附剂出口；201孔槽；401筛孔；402卸料孔8目标气体源；9保护气体源；10冷却介质源；11压强控制设备；12尾气处理设备；13保护管线；14吸附剂储存或处理装置具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、内、外”通常是指参考附图所示的上、下、内、外，使用的连接术语通常是指参考附图所示的连接关系。本技术一方面提供一种用于使固体吸附剂吸附气体的装置，如图1～图3所示，其中，所述用于使固体吸附剂吸附气体的装置包括壳体1、与所述壳体1顶部相连的气体入口2、穿过所述壳体1内部的循环介质管线3、设置于所述壳体1内部并且边缘与所述壳体1密闭连接的具有筛孔401和卸料孔402的筛板4、与所述卸料孔402相连并贯穿所述壳体1底部的吸附剂出口7，以及与所述壳体1底部相连的气体出口5和排污口6。在本技术中，所述气体入口2设置于所述壳体1的顶部，用于将目标气体(例如为氮气)和保护气体(例如为氨气)混合地或分别地通入到壳体1中，为了使气体均匀分布，所述气体入口2的管壁上均布有孔槽201。所述孔槽的形状例如可以为长条形，如图2所示。在本技术中，为了保证反应过程的温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使固体吸附剂吸附气体的装置，其特征在于，所述用于使固体吸附剂吸附气体的装置包括壳体(1)、与所述壳体(1)顶部相连的气体入口(2)、穿过所述壳体(1)内部的循环介质管线(3)、设置于所述壳体(1)内部并且边缘与所述壳体(1)密闭连接的具有筛孔(401)和卸料孔(402)的筛板(4)、与所述卸料孔(402)相连并贯穿所述壳体(1)底部的吸附剂出口(7)，以及与所述壳体(1)底部相连的气体出口(5)和排污口(6)。

【技术特征摘要】
1.一种用于使固体吸附剂吸附气体的装置，其特征在于，所述用于使固体吸附剂吸附气体的装置包括壳体(1)、与所述壳体(1)顶部相连的气体入口(2)、穿过所述壳体(1)内部的循环介质管线(3)、设置于所述壳体(1)内部并且边缘与所述壳体(1)密闭连接的具有筛孔(401)和卸料孔(402)的筛板(4)、与所述卸料孔(402)相连并贯穿所述壳体(1)底部的吸附剂出口(7)，以及与所述壳体(1)底部相连的气体出口(5)和排污口(6)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气体入口(2)的管壁上均布有孔槽(201)，用于使气体均匀分布。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述循环介质管线(3)位于所述壳体(1)内部的部分呈曲折状，分布于所述筛板(4)上方的空间。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述筛板(4)与所述卸料孔(402)的直径比为1：0.1-0.5。5.根据权利要求1或4所述的装置，其特征在于，所述筛孔(401)呈长条形，且相邻筛孔间错分布，所述筛板的孔隙率为10％-50％。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍欣华，梁维军，朱华元，陈拥军，谢庚华，陈小新，王亚茹，白洋，何爱文，江孟颀，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石化催化剂有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11