大型径向吸附器的构造方法技术

本发明专利技术涉及一种组装至少一个径向吸附器的方法，所述吸附器包括至少两个同心穿孔格栅、上基部、下基部和具有与所述格栅相同的轴线的圆筒形外壳，其特征在于，所述穿孔格栅水平地被同心组装。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种允许水平组装径向吸附器的组件和水平组装所述吸附器的方法。吸附被广泛用于净化或分离气体。常见工艺为η链烷烃和异链烷烃的分离、二甲苯、乙醇的分离、从大气生产氮或氧、燃烧气体、高炉气体的CO2、排放等。在净化侧上，存在干燥器、氢或氦的净化、富甲烷气体的净化、多种流体中微量杂质的吸附(捕集汞、Ν0Χ、硫化物等)。利用吸附的方法具有几种类型，取决于吸附剂是否可原地再生。如果不是，则适用措辞“具有负荷损失的吸附”(当产品的杂质饱和时要进行更新)，否则将适用措辞“吸附循环”。吸附循环首先在再生吸附剂的方式上不同。如果再生主要通过升高温度来完成，则其为TSA (变温吸附)法。然而，如果通过降低压力来执行再生，则其为PSA (变压吸附)法；措辞“PSA法”应当理解为意味着实际PSA 方法——也就是说，具有在显著高于大气压的压力下执行的吸附阶段和在略高于大气压的压力下执行的再生阶段的方法，在大气压左右的压力下执行吸附阶段并在真空中执行再生的VSA(真空变压吸附)法，在数巴压力下执行吸附阶段并在真空中执行再生的VPSA和类似(MPSA、MSA等)方法。该类别还包括通过使用吹扫气体(或洗提气体)进行净化而再生的系统，该气体可不属于该方法本身。在该情况下，杂质的分压事实上被降低，这使得它们能够被脱附。吸附剂用于下文将被称为吸附器的反应器中。这些吸附器也属于不同类型，取决于它们的几何形状。最简单的吸附器具有带竖直轴线的圆筒形形式。当要净化的流速变得显著时，可使用带水平轴线的圆筒形吸附器。在超过一定流速的情况下和/或如果希望小的负荷损失和/或如果气体的速度可能大于至少该循环的特定步骤中的磨耗速度(使球体运动的速度)，则使用径向吸附器是有利的。例如，当要净化的流速达到数万实际立方米(也就是说，在操作状态下计算)时， 使用径向吸附器实际上是公知的，如文献US-A-4-541-851或文献EP 1 638 669中教导的那样。径向吸附器使得事实上可以通过由于它们的几何形状而允许对所述流体的循环速度进行选择的宽自由度来可靠地执行大量流体的净化或分离，特别是使它们与所用的吸附剂颗粒的机械特性兼容，同时确保贯穿吸附剂主体的良好气态分配。该灵活性源于气体通道截面取决于格栅的直径和高度而不像标准吸附器一样仅取决于直径的事实。因此它们在氧VSA的情况下特别是用于在低温分馏空气之前干燥空气和使空气脱碳，并且特别适合于必须在低压力或平均压力(一般低于IObar abs，在大气压力下或在真空中再生)处理很高流率(数十万Nm3/h)的CO2VSA或PSA单元。现将以空气的干燥和脱碳为例来说明采用这种吸附器的TSA循环以便举例说明其操作。公知大气含有必须在所述空气被引导到空气分离单元的冷箱的热交换器中之前被消除的化合物，特别是例如二氧化碳(CO2)、蒸汽(H2O)、氮氧化物和/或烃等化合物。在实践中，在未对空气进行这种预处理以从其消除其(X)2和水杂质的情况下，这些杂质在空气冷却至通常低于或等于-150°C的低温期间固化成冰，其可能导致特别是热交换器、蒸馏塔等设备中的堵塞问题。此外，还有一个惯例是至少部分地消除空气中可能存在的烃和氮氧化物杂质以避免一个或多个蒸馏塔底部中的浓度过大，以及任何导致的设备劣化的风险。通常，空气净化TSA法循环包括以下步骤a)通过在高于大气压的压力并在环境温度下吸附杂质而净化空气，b)将吸附器减压至大气压，c)特别是通过废气——通常为源自空气分离单元并通过一个或多个热交换器再热至通常介于100°C与250°C之间的温度的不纯氮气——在大气压下再生吸附剂，d)特别是通过继续将从空气分离单元获得但未被再热的所述废气引导到其中而将吸附剂冷却至环境温度，e)使用例如在生产阶段从另一吸附器获得的净化空气或可能使用要净化的空气对吸附器进行重新加压。一般而言，空气预处理设备包含两个轮流/交替操作的吸附器，也就是说一个吸附器处于生产阶段而另一个处于再生阶段。生产阶段对应于通过吸附杂质来净化气态混合物。再生阶段包含减压、加热、冷却和重新加压步骤。一般在再生阶段开始或结束时增加并列安放两个吸附器的步骤，其可为短时间或长时间操作，也就是说从几秒钟到数分钟。此类TSA方法特别是在文献US-A-3738084和FR-A-7725845中有说明。用于这种应用的径向吸附器的操作在附图说明图1中示出。要净化或分离的流体1进入径向吸附器10的下部，经过吸附剂主体20，并且净化过的流体在顶部2离开。在再生期间，再生流体3逆着该流动经顶部进入，脱附/解吸吸附剂主体20中含有的杂质，并且废气4离开底部。吸附器本身10由具有竖直轴线AA和两个端板的圆筒形外壳组成。吸附剂主体通过外穿孔格栅11和也被穿孔的内格栅12——所述外穿孔格栅和内格栅在一侧上被固定在顶端板上而在另一侧上被固定在底部中的实心板13上——保持在适当位置。要净化或分离的流体1在圆筒形外壳与外格栅之间的外自由区域14内的周边处竖直循环，沿径向通过吸附剂主体20，然后在经顶部离开吸附器之前在内自由区域15内竖直循环。再生沿反方向完成。在以上说明中，将要在吸附阶段期间被净化的气体从周边朝中心循环，这种情况下适用措辞“吸附中的向心循环”。然后离心地、也就是说从中心至外侧执行对应的再生。 这是最常见的构造，但径向吸附器可通过反向循环以相同的方式使用，也就是说，例如在吸附模式下，要处理的气体将从内侧来到外侧，而在再生模式下，再生气体将从外侧循环至内侧。另一种可能的设置在于增加圆形密封盘以将吸附剂主体分为两个部分。然后可在同一径向吸附器中在例如吸附阶段中以第一吸附剂体积进行离心循环，接着在吸附剂的上部体积中进行向心循环。在实践中，吸附剂材料可由同一种吸附剂组成，例如沸石X或含添加剂的活性氧化铝，或包含几个床层。在多个床层中，可提及以下对(活性氧化铝；沸石X)、(硅胶；沸石X)、(沸石X ； 交换沸石)等。也可有利地使用类型(防水硅胶；标准硅胶或活性氧化铝；沸石X)或类型(硅胶或活性氧化铝；沸石X ；交换沸石)等的多层。使用多层的优点在于其它方法例如VSA 02、VSA C02、PSA H2。图2示出例如包含两个不同的吸附剂层的径向吸附器。一般而言，吸附剂在穿孔格栅之间保持就位。“穿孔格栅”应当理解为意味着可渗透气体、不可渗透吸附剂颗粒并具有充分的机械特征以确保数年可靠操作的系统。这种格栅可由多个元件组成，例如带有宽开口的6mm或8mm厚的格栅，带有小于一毫米的开口的金属织物被压紧在该宽开口上。最靠近中心轴线的格栅称为“内格栅”而最靠近吸附器的外壁的格栅称为“外格栅”。取决于所用的不同吸附剂的数量，可增加中间格栅。在实践中，如果N为吸附剂层数，则必须使用N-I个中间格栅，从而提供总计N+1个格栅。如已经说明的那样，这些格栅可渗透气体并且由于这一点而包含大量穿孔。取决于应用和温度或压力效应所产生的应力，所述格栅可特意在纵向或径向上被提供增加的弹性。文献US 4，541，851提供了根据穿孔的排列具有不同弹性的穿孔板的实例。本专利技术更具体地涉及所述径向吸附器的结构。为了简化说明，以下说明将限于这种径向吸附器的主要构件，即，在图2的实例中3个穿孔格栅(5、6、7)、它们的底座(8)、格栅与端板之间的连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种组件，包含由支撑件（１００）和牢固地附接在所述支撑件（１００）上的至少一个柱基（１０１）组成的设备Ｄ，以及至少一个提升装置（２０１），其特征在于：－所述柱基（１０１）使得径向吸附器的组装件能被固定在所述柱基上，－所述提升装置能够将处于水平位置的所述径向吸附器的所述格栅定位成靠在固定于所述柱基（１０１）上的所述组装件上，以便有利于将所述格栅水平焊接在底座上，并且－当所述格栅被焊接在所述底座上时所述支撑件（１００）能够保持水平地形成悬臂的所述格栅。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·莫内罗，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：FR