一种甲醇制氢设备中的吸附塔制造技术

本实用新型专利技术公开了一种甲醇制氢设备中的吸附塔，包括吸附塔主体和吸附塔顶盖，所述吸附塔顶盖焊接于所述吸附塔主体的顶部，且该吸附塔顶盖上设有氢气出气阀和抽空阀，所述抽空阀连接有真空泵；所述吸附塔主体的底部设有伸入吸附塔主体内部的转化气进气管，并通过该转化气进气管连接设于吸附塔主体内的气体分散器，且所述转化气进气管上设有进气阀，所述气体分散器上方依次设有水蒸气吸附床层、二氧化碳吸附床层和一氧化碳吸附床层，所述吸附塔主体内部还设有压力传感器。本实用新型专利技术甲醇制氢设备中的吸附塔，吸附效率高，氢气提纯度高，安全性高。

【技术实现步骤摘要】
一种甲醇制氢设备中的吸附塔
本技术涉及气体分离
，特别涉及一种甲醇制氢设备中的吸附塔。
技术介绍
通过甲醇裂解制备氢气是一种很常用的氢气制备方法，甲醇裂解转化得到的转化气中，除了含有73-74％的氢气外，还含有23-24.5％的二氧化碳、少量的一氧化碳以及微量的甲烷，目前工艺上普遍采用变压吸附的方法来提纯氢气，但是传统的变压吸附塔，塔内的气体分散不均匀，吸附效率不高，导致氢气的纯度不高，另外，现有的吸附塔的安装的过程中，常常会因为支撑结构的安装的不合理，或者支撑结构的强度的不够而引发安全事故。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本技术提供了一种成本低，氢气提纯度高，安全性高的甲醇制氢设备中的吸附塔。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种甲醇制氢设备中的吸附塔，包括吸附塔主体和吸附塔顶盖，所述吸附塔顶盖焊接于所述吸附塔主体的顶部，且该吸附塔顶盖上设有氢气出气阀和抽空阀，所述抽空阀连接有真空泵；所述吸附塔主体的底部设有伸入吸附塔主体内部的转化气进气管，并通过该转化气进气管连接设于吸附塔主体内的气体分散器，且所述转化气进气管上设有进气阀，所述气体分散器上方依次设有水蒸气吸附床层、二氧化碳吸附床层和一氧化碳吸附床层，所述气体分散器包括与所述转化气进气管连接的进气总管，所述进气总管上连接有多根横向支管，每根所述的横向支管上连接有多根竖向支管，每根所述的竖向支管上固定设置有多个球冠状气体分散头，每个所述的气体分散头均朝向所述水蒸气吸附剂床层，所述吸附塔主体的内壁上设有压力传感器。转化气从吸附塔主体底部的转化气进气管进入到吸附塔，通过气体分散器进气总管分散到各个横向支管，然后从横向支管又分散到各个竖向支管，并从竖向支管顶端的气体分散头流出，可以使转化气均匀的分布在水蒸气吸附床层的下方，达到提高吸附效果的目的，转化气由下而上流经吸附塔，转化气内的水蒸气被水蒸气吸附床层吸附，使转化气达到干燥的状态，然后在恒定的吸附压力下，脱出水蒸气后的转化气依次经过二氧化碳吸附床层和一氧化碳吸附床层，转化气内的二氧化碳、一氧化碳以及甲醇裂解副反应产生的微量甲烷被吸附，纯净的氢气从氢气出气阀排出，达到提纯的目的，当达到设定的吸附量，吸附剂达到饱和时，进气阀和氢气出气阀关闭，停止吸附，打开抽空阀，真空泵抽真空，降低吸附塔内的压力，对二氧化碳吸附床层和一氧化碳吸附床层进行解吸，同时，真空泵将解吸出的水蒸气、二氧化碳、一氧化碳以及甲烷抽出，真空泵连接气体回收管，将解吸出的水蒸气、二氧化碳、一氧化碳以及甲烷回收再利用，降低成本，真空泵抽出吸附塔内所有气体，解吸完毕，关闭抽空阀，打开进气阀，当达到设定的吸附压力后，打开氢气出气阀继续进行吸附，提纯氢气。优选的，该甲醇制氢设备中的吸附塔还包括呈圆柱形桶状结构的吸附塔支撑座，所述吸附塔支撑座的底板上开设有与所述转化气进气管相适应的圆孔，所述转化气进气管通过圆孔伸入吸附塔主体内；所述吸附塔支撑座的桶壁上通过螺纹连接有均匀分布于同一水平面上的四组旋转件，每组旋转件包括旋转螺杆，所述旋转螺杆远离吸附塔主体的一端设有旋钮，所述旋转螺杆靠近吸附塔主体的一端固定连接有朝向吸附塔主体弯曲的外挡片，每个外挡片契合吸附塔主体，且每个外挡片的弯曲程度相同。通过带有挡片的旋转件，使得在四个方向上对于吸附塔的水平方向的力平衡，使吸附塔更加稳固。优选的，每个所述的外挡片通过六组弹簧弹性连接有与该外挡片弯曲弧度相同的挡块。外挡片通过六组弹簧弹性连接有与该外挡片弯曲弧度相同的挡块，弹性结构的存在可以使得吸附塔的外壁的磨损减少，选用带有柔韧性的挡块，可以进一步的减少吸附塔外壁的磨损。优选的，所述吸附塔支撑座的底板底部固定设有支架，所述支架由四根向外倾斜的支撑杆组成，相邻的两根支撑杆之间通过水平横杆固定连接，且每根支撑杆远离吸附塔支撑座的一端固定安装有底座。吸附塔支撑座的底部固定设有支架，支架通过横杆固定，支架底端设有底座，可以保证安装结构更加稳固，松软的地面也可稳固安装。优选的，所述二氧化碳吸附床层和一氧化碳吸附床层均设置有双层，每层所述二氧化碳吸附床层和一氧化碳吸附床层覆盖吸附塔主体内部横截面三分之二的面积，且两层所述二氧化碳吸附床层和一氧化碳吸附床层在吸附塔主体内部对称布置，两层二氧化碳吸附床层之间和两层一氧化碳吸附床层之间均设有间隙，所述水蒸气吸附床层上铺装有水蒸气吸附剂，所述二氧化碳吸附床层上铺装有二氧化碳吸附剂，所述一氧化碳吸附床层上铺装有一氧化碳吸附剂。水蒸气吸附床层、二氧化碳吸附床层和一氧化碳吸附床层上均铺装有相应的吸附剂，而且吸附床层采用多层结构布置，增加了转化气与吸附床层的接触吸附时间，有效的提高了杂质气体的吸附效率，提高了氢气的提纯纯度。优选的，该甲醇制氢设备中的吸附塔还包括PLC控制器，所述吸附塔主体外部设有PLC控制器所述压力传感器的信号输出端连接所述PLC控制器的信号输入端，所述PLC控制器的第一信号输出端连接所述进气阀的信号输入端，所述PLC控制器的第二信号输出端连接所述氢气出气阀的信号输入端，所述PLC控制器的第三信号输出端连接所述抽空阀的信号输入端，所述PLC控制器的第四信号输出端连接所述真空泵的信号输入端。当达到吸附压力时，压力传感器输出信号给PLC控制器，PLC控制器信号控制氢气出气阀打开，进行吸附步骤，当达到设定的吸附量时，PLC控制器信号控制进气阀和氢气出气阀关闭，信号控制抽空阀打开，控制真空泵抽出塔内全部气体进行回收，进行解吸步骤，当解吸完成，吸附塔内的压力不在变化，压力传感器输出信号给PLC控制器，PLC控制器信号控制进气阀打开，接受转化气，当达到吸附压力时，压力传感器输出信号给PLC控制器，PLC控制器信号控制氢气出气阀打开，重复进行吸附步骤，实现自动化控制。本技术的有益效果是：1、转化气从吸附塔主体底部的转化气进气管进入到吸附塔，通过气体分散器，可以均匀的分散到吸附塔内，通过吸附塔内部的水蒸气吸附床层、二氧化碳吸附床层和一氧化碳吸附床层，可以将转化气内的二氧化碳、一氧化碳以及甲醇裂解副反应产生的微量甲烷吸附，达到提纯氢气的目的。2、通过带有挡片的旋转件，使得在四个方向上对于吸附塔的水平方向的力平衡，使吸附塔更加稳固。3、外挡片通过六组弹簧弹性连接有与该外挡片弯曲弧度相同的挡块，弹性结构的存在可以使得吸附塔的外壁的磨损减少，选用带有柔韧性的挡块，可以进一步的减少吸附塔外壁的磨损。4、吸附塔支撑座的底部固定设有支架，支架通过横杆固定，支架底端设有底座，可以保证安装结构更加稳固，松软的地面也可稳固安装。5、吸附床层采用多成结构布置，增加了转化气与吸附床层的接触吸附时间，有效的提高了杂质气体的吸附效率，提高了氢气的提纯纯度。6、当达到吸附压力时，压力传感器输出信号给PLC控制器，PLC控制器信号控制氢气出气阀打开，进行吸附步骤，当达到设定的吸附量时，PLC控制器信号控制进气阀和氢气出气阀关闭，信号控制抽空阀打开，控制真空泵抽出塔内全部气体进行回收，进行解吸步骤，当解吸完成，吸附塔内的压力不在变化，压力传感器输出信号给PLC控制器，PLC控制器信号控制进气阀打开，接受转化气，当达到吸附压力时，压力传感器输出信号给PLC控制器，PLC控制器信号控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲醇制氢设备中的吸附塔，其特征在于，包括吸附塔主体和吸附塔顶盖，所述吸附塔顶盖焊接于所述吸附塔主体的顶部，且该吸附塔顶盖上设有氢气出气阀和抽空阀，所述抽空阀连接有真空泵；所述吸附塔主体的底部设有伸入吸附塔主体内部的转化气进气管，并通过该转化气进气管连接设于吸附塔主体内的气体分散器，且所述转化气进气管上设有进气阀，所述气体分散器上方依次设有水蒸气吸附床层、二氧化碳吸附床层和一氧化碳吸附床层，所述气体分散器包括与所述转化气进气管连接的进气总管，所述进气总管上连接有多根横向支管，每根所述的横向支管上连接有多根竖向支管，每根所述的竖向支管上固定设置有多个球冠状气体分散头，每个所述的气体分散头均朝向所述水蒸气吸附剂床层，所述吸附塔主体的内壁上设有压力传感器。

【技术特征摘要】
1.一种甲醇制氢设备中的吸附塔，其特征在于，包括吸附塔主体和吸附塔顶盖，所述吸附塔顶盖焊接于所述吸附塔主体的顶部，且该吸附塔顶盖上设有氢气出气阀和抽空阀，所述抽空阀连接有真空泵；所述吸附塔主体的底部设有伸入吸附塔主体内部的转化气进气管，并通过该转化气进气管连接设于吸附塔主体内的气体分散器，且所述转化气进气管上设有进气阀，所述气体分散器上方依次设有水蒸气吸附床层、二氧化碳吸附床层和一氧化碳吸附床层，所述气体分散器包括与所述转化气进气管连接的进气总管，所述进气总管上连接有多根横向支管，每根所述的横向支管上连接有多根竖向支管，每根所述的竖向支管上固定设置有多个球冠状气体分散头，每个所述的气体分散头均朝向所述水蒸气吸附剂床层，所述吸附塔主体的内壁上设有压力传感器。2.根据权利要求1所述甲醇制氢设备中的吸附塔，其特征在于，还包括呈圆柱形桶状结构的吸附塔支撑座，所述吸附塔支撑座的底板上开设有与所述转化气进气管相适应的圆孔，所述转化气进气管通过圆孔伸入吸附塔主体内；所述吸附塔支撑座的桶壁上通过螺纹连接有均匀分布于同一水平面上的四组旋转件，每组旋转件包括旋转螺杆，所述旋转螺杆远离吸附塔主体的一端设有旋钮，所述旋转螺杆靠近吸附塔主体的一端固定连接有朝向...

【专利技术属性】
技术研发人员：卿明祥，申孟强，祁国安，张茂，辜俊，
申请(专利权)人：成都升力科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川,51