一种径向制氧吸附塔的制作方法

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1.本实用新型属于制氧设备吸附塔技术领域，具体涉及一种径向制氧吸附塔。

背景技术：

2.工业上氧气通常采用吸附筒制氧设备来获得，即以空气为原料，分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用分子筛对氧和氮进行选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称psa制氧。psa制氧具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快、能耗低等特点，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，因此其操作维护方便，装置适应性也较强。
3.目前，在psa制氧设备中，吸附塔是决定着吸附效率、产气量大小及制氧纯度的关键设备。吸附塔结构可分为轴向吸附塔和径向吸附塔，轴向吸附塔结构简单、制作成本低、运行稳定性好，但易产生吸附塔内部分子筛“沸腾”问题，导致分子筛更换频繁；另外，轴向吸附塔还存在直径和高度比限定问题，使得吸附筒更适合小立方制氧。相反，径向吸附塔可适应于大立方的制氧环境，且分子筛粉化慢，更加节能环保。如专利申请号“202011508630.1”公开了一种变压吸附制氧径向流吸附塔器，包括空气进气管法兰、氧气出气管法兰、蝶形封头、分流板、罐体、第一网板、第一内部支撑件、第二网板、第三网板、第二内部支撑件、第一加料口、第二加料口、内封头支撑件、第一吸附剂、第二吸附剂实现了吸附速率提升，减少变压吸附制氧运作周期时间，降低系统运行能耗，提高了生产效率；但是该专利结构顶部缺少分子筛压紧装置，导致分子筛在侧面间隙较大、粉化速度快，影响吸附塔的整体吸附效率。又如专利申请号“201310327301.0”公开了一种径向制氧吸附塔，包括呈筒状的塔体，在塔体底部设有进气组件，顶部设有出气组件，产品具有吸附均匀、吸附效率高、占地面积小、可大型化设计等优点；但是该专利结构复杂，且底部进气和顶部出气结构会导致制氧纯度较低，缺少顶部分子筛压紧装置，使得吸附塔内部分子筛粉化严重。为此，现有的径向制氧吸附塔结构有待进一步改进。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种径向制氧吸附塔，具有结构简单、分子筛压紧效果好、制氧纯度高及产气量大等特点，可广泛用于psa制氧设备吸附塔技术领域，尤其适用于大于800nm3/h的产气量大的低压吸附真空解吸制氧机。
5.为了实现上述目的，本实用新型采取以下的技术方案：一种径向制氧吸附塔，包括筒体，所述筒体设有上封头和下封头；所述上封头内部设有气囊，所述气囊上方设有压缩气体入口；所述筒体中间依次设有外侧孔板丝网、第一分子筛、中间孔板丝网、第二分子筛和内部孔板丝网，所述内部孔板丝网中间形成氧气通道，所述氧气通道连通至所述下封头的侧面，并在末端设有氧气出口；所述下封头底部设有空气入口。
6.作为一种改进，所述筒体呈上小下大的锥形结构。
7.作为一种改进，所述筒体侧面的进气通道从下至上截面逐渐减少，并在上封头底面处完全封闭。
8.作为一种改进，所述气囊压紧所述第一分子筛和所述第二分子筛。
9.作为一种改进，所述外侧孔板丝网、中间孔板丝网和内部孔板丝网的开孔率依次降低。
10.作为一种改进，所述第一分子筛为13x分子筛，所述第二分子筛为锂型分子筛。
11.作为一种改进，所述第一分子筛的填充厚度相比所述第二分子筛的填充厚度要小。
12.作为一种改进，所述第一分子筛的填充厚度为所述第二分子筛填充厚度的2/10~4/10。
13.作为一种改进，所述氧气出口与水平方向的夹角为30
°
~60
°
。
14.作为一种改进，所述筒体采用高强度碳素钢或不锈钢材质，壁厚为5~10mm。
15.本实用新型取得的有益效果为：一种径向制氧吸附塔，具有结构简单、分子筛压紧效果好、制氧纯度高及产气量大等特点；通过在筒体顶部设置气囊压紧结构，简化了顶部压紧装置，同时可对筒体内部第一分子筛和第二分子筛起到很好的压紧作用，防止在气流冲击下粉化；通过采用径向流，并在筒体内部设置两层分子筛，可进一步去除水分，获得高纯度的氧气，并且通过采用开孔率依次降低的孔板丝网，提高了气体吸附效率，提升产气量；最后，筒体采用高强度碳素钢或不锈钢材质，保证吸附塔筒体具有更高的强度和高压的密封性能，提高吸附塔的使用寿命。
附图说明
16.图1是本实用新型径向制氧吸附塔的结构示意图。
17.图中：1、筒体，2、上封头，3、下封头，4、气囊，5、压缩气体入口，6、外侧孔板丝网，7、第一分子筛，8、中间孔板丝网，9、第二分子筛，10、内部孔板丝网，11、氧气通道，12、氧气出口,13、空气入口。
具体实施方式
18.现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。
19.如图1所示，本实施例的一种径向制氧吸附塔，包括筒体1，所述筒体1设有上封头2和下封头3；所述上封头2内部设有气囊4，所述气囊4上方设有压缩气体入口5；所述筒体1中间依次设有外侧孔板丝网6、第一分子筛7、中间孔板丝网8、第二分子筛9和内部孔板丝网10，所述内部孔板丝网10中间形成氧气通道11，所述氧气通道11连通至所述下封头3的侧面，并在末端设有氧气出口12；所述下封头3底部设有空气入口13。
20.进一步地，所述筒体1呈上小下大的锥形结构；具体的，所述筒体1侧面的进气通道从下至上截面逐渐减少，并在所述上封头2底面处完全封闭，从而防止空气进入上封头，影响所述气囊4的压紧作用。
21.进一步地，所述气囊4压紧所述第一分子筛7和所述第二分子筛9；具体的，通过在气囊4内部通入压缩气体，然后密封所述压缩气体入口5，在气囊4内部气体的压力作用下，压紧所述第一分子筛7和所述第二分子筛9。
22.进一步地，所述外侧孔板丝网6、中间孔板丝网8和内部孔板丝网10的开孔率依次降低，从而满足进气量逐渐减少的需求。
23.进一步地，所述第一分子筛7为13x分子筛，所述第二分子筛9为锂型分子筛；更进一步地，所述第一分子筛7的填充厚度相比第二分子筛9的填充厚度要小，具体的，所述第一分子筛7的填充厚度为第二分子筛9填充厚度的2/10~4/10，优选3/10。
24.进一步地，所述氧气出口12与水平方向的夹角为30
°
~60
°
，优选35
°
~45
°
，保证氧气出气更加通畅，同时减少对空气进入筒体内部的影响。
25.进一步地，所述筒体1采用高强度碳素钢或不锈钢材质，壁厚为5~10mm，优选7mm，从而保证筒体具有良好的密封性和较高的强度，延长使用寿命。
26.最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种径向制氧吸附塔，包括筒体（1），所述筒体（1）设有上封头（2）和下封头（3）；所述上封头（2）内部设有气囊（4），所述气囊（4）上方设有压缩气体入口（5）；所述筒体（1）中间依次设有外侧孔板丝网（6）、第一分子筛（7）、中间孔板丝网（8）、第二分子筛（9）和内部孔板丝网（10），所述内部孔板丝网（10）中间形成氧气通道（11），所述氧气通道（11）连通至所述下封头（3）的侧面，并在末端设有氧气出口（12）；所述下封头（3）底部设有空气入口（13）。2.根据权利要求1所述的径向制氧吸附塔，其特征在于，所述筒体（1）呈上小下大的锥形结构。3.根据权利要求2所述的径向制氧吸附塔，其特征在于，所述筒体（1）侧面的进气通道从下至上截面逐渐减少，并在所述上封头（2）底面处完全封闭。4.根据权利要求1所述的径向制氧吸附塔，其特征在于，所述气囊（4）压紧所述第一分子筛（7）和所述第二分子筛（9）。5.根据权利要求1所述的径向制氧吸附塔，其特征在于，所述外侧孔板丝网（6）、中间孔板丝网（8）和内部孔板丝网（10）的开孔率依次降低。6.根据权利要求1所述的径向制氧吸附塔，其特征在于，所述第一分子筛（7）为13x分子筛，所述第二分子筛（9）为锂型分子筛。7.根据权利要求6所述的径向制氧吸附塔，其特征在于，所述第一分子筛（7）的填充厚度相比所述第二分子筛（9）的填充厚度要小。8.根据权利要求7所述的径向制氧吸附塔，其特征在于，所述第一分子筛（7）的填充厚度为所述第二分子筛（9）填充厚度的2/10~4/10。9.根据权利要求1所述的径向制氧吸附塔，其特征在于，所述氧气出口（12）与水平方向的夹角为30
°
~60
°
。10.根据权利要求1或2或3所述的径向制氧吸附塔，其特征在于，所述筒体（1）采用高强度碳素钢或不锈钢材质，壁厚为5~10mm。

技术总结

本实用新型属于制氧设备吸附塔技术领域，旨在提供一种径向制氧吸附塔，包括筒体，所述筒体设有上封头和下封头；所述上封头内部设有气囊，所述气囊上方设有压缩气体入口；所述筒体中间依次设有外侧孔板丝网、第一分子筛、中间孔板丝网、第二分子筛和内部孔板丝网，所述内部孔板丝网中间形成氧气通道，所述氧气通道连通至所述下封头的侧面，并在末端设有氧气出口；所述下封头底部设有空气入口。本实用新型具有结构简单、分子筛压紧效果好、制氧纯度高及产气量大等特点，可广泛用于PSA制氧设备吸附塔技术领域，尤其适用于大于800Nm3/h的产气量大的低压吸附真空解吸制氧机。量大的低压吸附真空解吸制氧机。量大的低压吸附真空解吸制氧机。