旋转式变压吸附气体分离方法技术

本发明专利技术是一种旋转式变压吸附气体分离方法，属于混合气体的分离方法，特别涉及用运动的吸附剂分离气体的方法。其特征在于包括由多个被吸附剂组件隔板（１０）分割开来的固体吸附剂组件组成的旋转式变压吸附气体分离器（３）；气体分离过程包括：混合气体加压配送，高压吸附，低压解吸、再生三个操作步骤。本发明专利技术了提供一种设备简单，投资少；自动化程度高、工艺稳定，操作方便；吸收剂选用灵活、用量少、寿命长；节约能源且生产能力高的理想的旋转式变压吸附气体分离方法。广泛用于空气分离、合成氨、合成甲醇、石油炼制等工艺过程中的混合气体分离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种，属于混合气体的分离方法， 特别涉及用运动的吸附剂分离气体的方法。技术背景由于变压吸附气体分离技术与传统的深冷液化、分馏工艺比较有显著的进 步，因此，近年来在空气分离制氮、制氧及稀有的氩气；合成氨碳化工段中的 二氧化碳与氮、氢分离；从含氢气体中回收提纯氢气等工业混合气体分离工艺 中得到了广泛的应用。常见的变压吸附气体分离装置包括两个、四个、六个或 更多的装有固定床吸附剂的吸附塔， 一个吸附塔加压吸附气体的同时，另一吸 附塔进行吸附剂的减压解吸再生；如此交替循环，达到分离气体的目的。很显然，变压吸附气体分离技术存在着设备复杂，投资巨大；操作烦琐且 不稳定；吸附剂用量大；能耗高，生产能力低等诸多缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免上述现有技术的不足之处，而提供一种设备简单， 投资少；自动化程度高、工艺稳定，操作方便；吸收剂选用灵活、用量少、寿 命长；节约能源且生产能力高的理想的。本专利技术的目的可以通过如下措施来达到 本专利技术的，其特征在于包括由多个被吸附剂组件 隔板10分割开来的固体吸附剂组件组成的旋转式变压吸附气体分离器3，气沐 分离过程包括如下操作步骤a. 混合气体加压配送由混合气体压縮机1通过与旋转式变压吸附气体分 离器3相匹配的气体配送器，将混合气体送入吸附剂组件。b. 高压吸附混合气体进入位于高压吸附区的吸附剂组件，易吸附组分被吸附剂吸收，难吸附组分穿过吸附剂组件，离开旋转式变压吸附气体分离器3 后被收集；C.低压解吸、再生经高压吸附后的吸附剂组件随旋转式变压吸附气体分离器3旋转入低压解吸区，易吸附组分被解吸并被排出旋转式变压吸附气体分离器3后被收集；同时，吸附剂获得再生，恢复其吸附能力，再被转入高压吸附区继续吸附相对易吸附组分。如此周而复始，循环连续地迸行混合气体分离。本专利技术的目的还可以通过如下措施来达到本专利技术的，所述之旋转式变压吸附气体分离器3包括驱动旋转轴和其携带的两个以上的法向扇面吸附剂组件，组件之间设 有隔板10。以便于将分别位于高压吸附区和低压解吸、再生区的吸附剂严格分 离，使吸附剂即能在高压吸附区完成易吸附组分的吸附，使难吸附组分通过； 又能在低压解吸、再生区将其吸收的易吸附组分放出，而吸附剂本身获得再生， 恢复其吸附能力，再次进入高压吸附区吸附易吸附组分气体。从而实现连续生 产过程。本专利技术的，所述之组成旋转式变压吸附气体 分离器3的各个吸附剂组件，可以由颗粒状吸附剂填充。也可以根据不同需求 由一块以上成型吸附板组装而成。成型吸附板可以采用现有技术中的各种载体、 浸入或附着各种吸附剂制成。以便于满足不同的混合气体、被分离出各个目标 组分不同气体产品技术指标的需求。本专利技术的，所述之组成旋转式变压吸附气体 分离器3的法向扇面吸附剂组件，其扇面两端设有气流通道。便于工艺气流的 流入和采出。本专利技术的，所述之组成旋转式变压吸附气体 分离器3的吸附剂组件是由同一种吸附剂组装而成。适用于二组分混合气体分 离工艺。本专利技术的，所述之组成旋转式变压吸附气体 分离器3的各个吸附剂组件也可以分别装有不同类型的吸附剂。装有与之匹配 的多个气体采出收集设备，实现多组分混合气体同时分离工艺过程。本专利技术的，所述之旋转式变压吸附气体分离 器3根据具体工艺需要可以被设计为立式，也可以被设计为卧式。本专利技术的技术方案相比现有技术有如下积极效果1. 设备结构简单，工程投资大大降低；2. 操作方便、灵活，可以通过调节混合气体的压力、旋转式变压吸附气体分 离器转速、更换不同的吸附剂等操作条件调节工艺，而且易于自动控制；3. 吸附剂用量少，使用寿命长；4. 运动的吸附剂对气体的吸收速度快、效率高，设备生产能力高，能量消耗低；5. 适用于多组分混合气体分离。具体实施方式本专利技术下面将结合附图作进一步说明附图说明图1是工艺流程示意图；图2是旋转式变压吸附气体分离器尾部主视示意图； 图3是旋转式变压吸附气体分离器侧面示意图。 图中l一混合气体压縮机；2 —混合气体；3 —旋转式变压吸附气体分离器；4_ 难吸附气体组分；5 —易吸附气体组分；6 —旋转式变压吸附气体分离器后挡板; 7 —驱动电机；8 —难吸附组分气体出口； 9一旋转式变压吸附气体分离器前挡板;io—吸附剂组件隔板。本专利技术下面结合实施例作进一步详述 实施例1空气分离制备氧气和氮气旋转式变压吸附气体分离器3携带被吸附剂隔板10分割而成的6个吸附剂 组件；吸附剂组件均由5A分子筛填充。包括如下工艺步骤-a. 空气加压配送；由混合气体压縮机1通过与旋转式变压吸附气体分离器 3相匹配的气体配送器，将空气送入装有5A分子筛的吸附剂组件中；b. 高压吸附空气进入位于高压吸附区的吸附剂组件，氮气被吸附剂吸收， 氧气穿过吸附剂组件，离开旋转式变压吸附气体分离器3后被收集；C.低压解吸、再生经高压吸附后的吸附剂组件随旋转式变压吸附气体分 离器3旋转入低压解吸、再生区，吸收的氮气被解吸并被排出旋转式变压吸附气体分离器3后被收集。同时，吸附剂获得再生，恢复其吸附能力，再被转入高压吸附区，继续吸附相对易吸附组分一氮气。如此周而复始，循环连续地将空气中分离出氧气和氮气。实施例2空气分离制备氧气和氮气按照实施例1的方法和步骤，其中旋转式变压吸附气体分离器3携带被吸附剂隔板10分割而成的4个吸附剂组件；吸附剂组件由碳分子筛填充。实施例3合成氨生产过程中的脱碳工段，二氧化碳的与合成氨原料气的分离按照实施例1的方法和步骤，其中旋转式变压吸附气体分离器3携带两个 吸附剂组件，由X型分子筛填充。二氧化碳首先在高压吸附区被吸附，然后进 入低压解吸、再生区被解吸，再送入碳化工段合成尿素，其余合成氨原料气穿 过吸附剂组件，进入下一工序。实施例4合成甲醇生产中变换气的分离按照实施例1的方法和步骤，其中旋转式变压吸附气体分离器3携带3个 装有不同吸附剂的吸附剂组件。变换气依次顺序经过二氧化碳、 一氧化碳、氮 气吸附剂组件，分别被吸附后，再解吸分离收集，氢气最后离开旋转式变压吸附气体分离器3后被收集。权利要求1. 一种，其特征在于包括由多个被吸附剂组件隔板(10)分割开来的固体吸附剂组件组成的旋转式变压吸附气体分离器(3)，气体分离过程包括如下操作步骤a.混合气体加压配送；b.高压吸附混合气体被送入位于高压吸附区的吸附剂组件，易吸附气体组分被吸附剂吸收，难吸附气体组分穿过吸附剂组件，离开旋转式变压吸附气体分离器(3)后被收集；c.低压解吸、再生经高压吸附后的吸附剂组件随旋转式变压吸附气体分离器(3)旋转入低压解吸区，易吸附组分被解吸并被排出旋转式变压吸附气体分离器(3)后被收集，同时，吸附剂获得再生，恢复其吸附能力，再被转入高压吸附区继续吸附相对易吸附组分；如此周而复始，循环连续地进行混合气体分离。2. 根据权利要求1的，其特征在于所述之旋转 式变压吸附气体分离器(3)包括驱动旋转轴和其携带的两个以上的法向扇面吸 附剂组件，组件之间设有隔板(10)。3. 根据权利要求1的旋转式气体分离方法，其特征在于所述之吸附剂组件由 颗粒状吸附剂填充。4. 根据权利要求1的旋转式气体分离方法，其特征在于所述之吸附剂组由一 块以上成型吸附板组装而成。5. 根据权利要求2的，其特征在于所述之组成 旋转式变压吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转式变压吸附气体分离方法，其特征在于包括由多个被吸附剂组件隔板（１０）分割开来的固体吸附剂组件组成的旋转式变压吸附气体分离器（３），气体分离过程包括如下操作步骤：　　　　ａ．混合气体加压配送；　　　　ｂ．高压吸附：混合气体被送入位于高压吸附区的吸附剂组件，易吸附气体组分被吸附剂吸收，难吸附气体组分穿过吸附剂组件，离开旋转式变压吸附气体分离器（３）后被收集；　　　　ｃ．低压解吸、再生：经高压吸附后的吸附剂组件随旋转式变压吸附气体分离器（３）旋转入低压解吸区，易吸附组分被解吸并被排出旋转式变压吸附气体分离器（３）后被收集，同时，吸附剂获得再生，恢复其吸附能力，再被转入高压吸附区继续吸附相对易吸附组分；　　　　如此周而复始，循环连续地进行混合气体分离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昂峰，
申请(专利权)人：刘昂峰，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]