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CN118526921A - 变压吸附提纯一氧化碳装置、方法及在甲酸钙制备中的应用 - Google Patents

变压吸附提纯一氧化碳装置、方法及在甲酸钙制备中的应用 Download PDF

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CN118526921A
CN118526921A CN202410606794.XA CN202410606794A CN118526921A CN 118526921 A CN118526921 A CN 118526921A CN 202410606794 A CN202410606794 A CN 202410606794A CN 118526921 A CN118526921 A CN 118526921A
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pressure
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pressure swing
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carbon monoxide
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Abstract

本发明属于甲酸钙制备技术领域,且公开了一种变压吸附提纯一氧化碳装置、方法及在甲酸钙制备中的应用,该变压吸附提纯一氧化碳装置,包括变压吸附组件,所述变压吸附组件包括第一吸附塔和第二吸附塔,所述第一吸附塔和第二吸附塔之间连接设有消声器,所述变压吸附组件之间连接设有控制器,且所述第一吸附塔和第二吸附塔之间分别连接设有连通组件和换气组件,且所述连通组件上连接设有增压组件,通过设置的弹性组件以及活动塞之间的相互配合,确保在增压组件对变压吸附腔内进行增压时,利用弹性组件的压缩变化与压力表的检测示数进行相互对比,确保变压吸附腔内气压分布均匀,进而确保一氧化碳的提纯率。

Description

变压吸附提纯一氧化碳装置、方法及在甲酸钙制备中的应用
技术领域
本发明属于甲酸钙制备技术领域,具体是变压吸附提纯一氧化碳装置、方法及在甲酸钙制备中的应用。
背景技术
现有甲酸钙生产工艺包括氧化钙与甲酸的中和法、碳酸钙与甲酸的中和法合成流沙状甲酸钙、甲酸钠与硝酸钙的复分解法、氧化钙与甲醛反应的催化法以及多羟基醇副产甲酸钙法等。为了解决现有的甲酸钙生产工艺成本高、生产能力较低等问题,提出使用氢氧化钙羰基化制备甲酸钙新技术。由氢氧化钙羰基化法制备甲酸钙反应原理如下式所示:
Ca(OH)2+2CO→Ca(COOH)2;
进而需对一氧化碳进行提纯使用,其中PSA(Pressure Swing Adsorption)变压吸附法设有两个装满碳分子筛吸附剂的吸附塔,洁净、干燥的压缩空气首先进入其中一只吸附塔,压缩空气自下而上流碳分子筛(CMS)床层时,空气中的氧气首先被碳分子筛吸附,未被吸附的一氧化碳在吸附塔顶部富集并作为产品气输出存放。
例如,申请号为CN201710791173.3的专利公开了由黄磷尾气制备甲酸钙的连续生产方法,采用黄磷尾气作为原料,经过净化装置脱除CO2等杂质,然后在反应釜中与来自石灰消化或外购的氢氧化钙反应。采用过滤方法将反应液固液分离,固体经过干燥得到工业级甲酸钙产品,液体通过蒸发结晶、分离、干燥最后得到甲酸钙纯度在99%以上的饲料级甲酸钙产品。采用上述方法还可使用富含CO的工业废气净化所得气体和富含氢氧化钙的电石渣为原料,生产成本低,工艺简单,易于实现大规模连续自动化生产,还可根据市场需求调整产品结构,具有较强的市场竞争力。
例如,申请号为CN201610131850.4的专利公开了一种变压吸附塔,涉及气体处理领域。包括塔体,所述塔体的底部设置有底座,塔体的上端连接有出气管,塔体的下端连接有进气管;塔体内的中部设置有吸附分隔板,将塔体分隔为位于上部的氮气吸附腔和位于下部的二氧化碳吸附腔;氮气吸附腔的吸附分隔板的中心位置连接有第一环形分配管,第一环形分配管的上端口封闭,第一环形分配管与塔体之间填充有13X分子筛,所述二氧化碳吸附腔内的中心位置设置有第二环形分配管,所述第二环形分配管与塔体之间填充有活性炭。该变压吸附塔实现了甲烷、氮气及二氧化碳三种气体的分离与回收,吸附剂具有较高的吸附能力,工艺要求低,降低了生产成本,提高工艺的连续性。
但同时在吸附塔对气体进行吸附时,会致使吸附塔内的气体压强值发生改变,导致后续未被吸附的气体吸附效率下降,从而无法达到提纯一氧化碳的目的,并且在对吸附塔内进行加压时,无法有效的对吸附塔上下层的气压值进行识别监控,使得气体无法有效的被吸附。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题,本发明提供了变压吸附提纯一氧化碳装置、方法及在甲酸钙制备中的应用,具有变压能力强,提纯效率快的优点。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种变压吸附提纯一氧化碳装置,包括变压吸附组件,所述变压吸附组件包括第一吸附塔和第二吸附塔,所述第一吸附塔和第二吸附塔之间连接设有消声器,所述变压吸附组件之间连接设有控制器,且所述第一吸附塔和第二吸附塔之间分别连接设有连通组件和换气组件,且所述换气组件上连接设有增压组件;
所述第一吸附塔包括塔壁,所述塔壁内开设有变压吸附腔,所述变压吸附腔内连接设有调压组件,且所述第一吸附塔的结构与所述第二吸附塔的结构相同;
所述调压组件包括吸附筛,所述吸附筛与所述变压吸附腔连接,所述吸附筛上开设有若干调节腔,若干所述调节腔内均滑动设有活动塞,所述活动塞与所述调节腔之间连接设有弹性组件。
优选地,所述第一吸附塔和所述第二吸附塔上均开设有出气口和进气孔,且所述连通组件连接在两个所述出气口之间,所述换气组件连接在两个所述进气孔之间。
优选地,所述连通组件包括注气管和回流管,且所述注气管与所述回流管的两端均与两个所述出气口连通,所述换气组件包括压强控制管、流入管以及流出管,且所述压强控制管、所述流入管以及所述流出管均与两个所述进气孔连接,其中所述增压组件与所述压强控制管连通。
优选地,所述第一吸附塔和所述第二吸附塔上均连接设有压力表,且所述压力表与所述变压吸附腔连通。
优选地,所述变压吸附腔内还连接设有固定板,且所述固定板的一端连接设有转动板,所述固定板与所述转动板上均贯穿设有通孔,且所述固定板与所述转动板位于所述变压吸附腔中部位置。
优选地,所述固定板与所述转动板上贯穿连接有混合组件,所述混合组件包括连接管,所述连接管贯穿所述固定板和所述转动板并延伸,所述连接管沿长度分布的两端分别连接设有换气块,同时两个所述换气块内均贯穿开设有气腔,所述换气块的圆周上开设有若干气孔,所述气孔与所述气腔连通,且所述连接管内贯穿设有通气腔,通气腔与两个所述气腔连通。
优选地,所述变压吸附腔的内壁上还连接有吸附剂。
优选地,所述变压吸附腔内靠近所述出气口的一侧还连接设有回流板,所述回流板内开设有混合腔,所述变压吸附腔内靠近所述进气孔的一侧连接设有混合板。
本发明还公开了一种变压吸附提纯一氧化碳方法,包括以下步骤:
S1、吸附,经净化处理后的压缩空气由下而上进入第一吸附塔内,使得氧气、二氧化碳被选择吸附,同时产品一氧化碳从变压吸附组件上部排出并进行储存;
S2、均压,当第一吸附塔的吸附工作结束后,将第一吸附塔内的高压气体从出气口和进气孔两个方向注入第二吸附塔内,以提高气体的利用率,节约能量;
S3、脱附,均压结束后,将吸附饱和的变压吸附组件连通大气,使其压力降至常压,利用吸附剂和吸附筛在高压和常压下吸附量的差异,将在高压下吸附的大量的氧气、二氧化碳在常压下经过消声器排向大气。
优选地,上述变压吸附提纯一氧化碳装置主要在甲酸钙制备中的应用。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
1、通过设置的弹性组件以及活动塞之间的相互配合,确保在增压组件对变压吸附腔内进行增压时,利用弹性组件的压缩变化与压力表的检测示数进行相互对比,确保变压吸附腔内气压分布均匀,同时在变压吸附腔内的气体进行吸附后,利用控制器对弹性组件进行控制,使得活动塞在调节腔内移动,对变压吸附腔内的压强进行二次增压,确保变压吸附腔内的气体能够被有效吸附,确保一氧化碳的提纯率。
2、通过设置的固定板和转动板,一方面利用其对变压吸附腔内部的气体进行分层,实现气体的分别吸附,另一方面在弹性组件以及活动塞在调节腔内移动时,利用固定板和转动板对变压吸附腔的空间进行分割,以此增强活动塞对变压吸附腔内压强的增大效果,确保二次加压后的压强能够确保其他被有效吸收。
3、通过设置的混合组件,利用混合组件实现对变压吸附腔上下气体的流转,同时在混合组件对气体进行流转时,能够利用气孔使得气体吹动至吸附筛和吸附剂上,确保气体能够与其充分接触并将其他气体进行充分吸附,提高一氧化碳的纯净率。
附图说明
图1为本发明整体装置的立体结构示意图;
图2为本发明整体装置的正视图;
图3为本发明整体装置的俯视图;
图4为本发明第一吸附塔的立体结构示意图;
图5为本发明第一吸附塔的剖面结构示意图;
图6为本发明调压组件的立体结构示意图;
图7为本发明调压组件的剖面结构示意图;
图8为本发明混合组件的立体结构示意图;
图9为本发明混合组件的气腔的结构示意图。
附图说明:1、变压吸附组件;101、第一吸附塔;1011、塔壁;1012、变压吸附腔;1013、混合板;1014、回流板;1015、混合腔;1016、吸附剂;1017、固定板;1018、转动板;102、第二吸附塔;103、出气口;104、进气孔;2、消声器;3、控制器;4、压力表;5、增压组件;6、连通组件;601、注气管;602、回流管;7、换气组件;701、压强控制管;702、流入管;703、流出管;8、混合组件;801、连接管;802、换气块;803、气孔;804、气腔;9、调压组件;901、调节腔;902、吸附筛;903、活动塞;904、弹性组件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-图9所示,一种变压吸附提纯一氧化碳装置,包括变压吸附组件1,利用变压吸附组件1实现对混合的气体的加压和分离,以达到提纯一氧化碳的目的,其中变压吸附组件1包括第一吸附塔101和第二吸附塔102,利用双塔内部压强的交替变化确保一氧化碳的提纯能够持续进行,提高一氧化碳的提纯效率,第一吸附塔101和第二吸附塔102之间连接设有消声器2,利用消声器2将除一氧化碳外的其他气体排出,第一吸附塔101和第二吸附塔102之间连接设有控制器3,利用控制器3对变压吸附组件1内部的情况进行识别控制,同时利用控制器3完成对第一吸附塔101和第二吸附塔102之间压强的控制,以确保变压吸附组件1能够始终处于提纯一氧化碳的状态下,且第一吸附塔101和第二吸附塔102之间分别连接设有连通组件6和换气组件7,通过连通组件6以及换气组件7实现对两个变压吸附腔1012内部气体的转换,以此实现对压强的转换,需要注意的是,此处的两个变压吸附腔1012指的是第一吸附塔101和第二吸附塔102的内部腔体,且换气组件7上连接设有增压组件5,利用增压组件5对连通组件6内注压,使得气体压强通过连通组件6进入至目标变压吸附腔1012内,以此提高除一氧化碳外其他气体的吸附效率,同时连通组件6和换气组件7上的阀门开关受控制器3的控制,确保利用增压组件5能够快速实现对第一吸附塔101和第二吸附塔102之间压强的转换。
第一吸附塔101的结构与第二吸附塔102的内部结构相同,进而在此仅对第一吸附塔101的内部结构进行阐述,第一吸附塔101的结构具体包括塔壁1011,塔壁1011内开设有变压吸附腔1012,其中气体在变压吸附腔1012内进行吸附分离提纯,并且当出气口103与进气孔104均处于封闭状态时,此时变压吸附腔1012内密封腔,确保增压组件5能够正常增压,塔壁1011内下部连接设有调压组件9,利用调压组件9对变压吸附腔1012内部的压强进行调节,且在调压组件9调压的过程中,调压组件9能够对气体中的二氧化碳进行吸附。
其中调压组件9包括吸附筛902,通过吸附筛902对变压吸附腔1012内的二氧化碳进行吸附,实现对一氧化碳的提纯,吸附筛902固定在塔壁1011内下侧的变压吸附腔1012腔壁上,确保调压组件9位置固定,吸附筛902上开设有若干调节腔901,若干调节腔901内均滑动设有活动塞903,其中通过活动塞903在调节腔901内的位置移动,以此实现对调节腔901的空间大小进行调控,从而实现对调节腔901以及变压吸附腔1012内部的空间大小进行调控,最终完成对变压吸附腔1012内部压强的调节,确保气体内的二氧化碳能够被吸附筛902充分吸附。活动塞903与调节腔901之间连接设有弹性组件904,且弹性组件904在本方案中,优选为弹性伸缩杆,且该弹性伸缩杆能够被控制器3调控,同时弹性组件904能够根据压强进行主动调节,从而确保活动塞903的移动过程可控,且活动塞903能够与增压组件5相互配合,共同实现对变压吸附腔1012内部的压强调节。
进一步地,第一吸附塔101和第二吸附塔102上均连接设有压力表4,且压力表4与变压吸附腔1012连通,通过压力表4对变压吸附腔1012内部的气体压力进行识别,确保变压吸附腔1012内的压强能够满足气体吸附的条件。
同时通过设置的调压组件9,利用增压组件5对变压吸附腔1012内进行注压的过程中,随着变压吸附腔1012内压腔持续增加,会致使活动塞903在调节腔901内发生移动,同时带动弹性组件904压缩,且该压缩过程能够被控制器3识别并记录,并且在控制器3记录后,与压力表4的检测示数进行对比,以确保变压吸附腔1012内的气体压强一致;此外将调压组件9检测的压强值与压力表4识别到的压力值进行对比识别,根据检测数据的差异,实现对变压吸附腔1012工作状态的检测。
如图2所示,为了确保变压吸附腔1012内的气体进行补充以及将除一氧化碳外的废气排出,进一步地,第一吸附塔101和第二吸附塔102上均开设有出气口103和进气孔104,且连通组件6连接在两个出气口103之间,换气组件7连接在两个进气孔104之间,利用连通组件6和换气组件7将第一吸附塔101和第二吸附塔102连通,同时连通组件6和换气组件7的连通通路受控制器3的控制,确保在提纯一氧化碳时,通过第一吸附塔101和第二吸附塔102之间的相互配合,确保一氧化碳的提纯效率稳定。
进一步地,连通组件6包括注气管601和回流管602,且注气管601与回流管602的两端均与两个出气口103连通,通过控制器3控制注气管601和回流管602的开闭,实现两个出气口103之间气体压强的转换,以维持第一吸附塔101和第二吸附塔102之间进行相互交替提纯。
如图2所示,换气组件7包括压强控制管701、流入管702以及流出管703,且压强控制管701、流入管702以及流出管703均与两个进气孔104连接,其中增压组件5与压强控制管701连通,以此完成进气和变压吸附腔1012上下层气体分离的目的,同时利用增压组件5形成的增压气体通过压强控制管701、进气孔104后进入至变压吸附腔1012内。
其中为了确保一氧化碳的提纯效率,需要对气体中所含的不同成分进行分层吸附处理,同时在吸附的过程中,因不同气体的吸附速率不同,致使气体在变压吸附腔1012内移动,致使吸附效率低的气体出现无法完全吸附的情况,进一步地,变压吸附腔1012内还连接设有固定板1017,且固定板1017的一端连接设有转动板1018,即转动板1018与固定板1017之间能够发生相对转动,固定板1017与转动板1018上均贯穿设有通孔,且固定板1017与转动板1018上的通孔在转动板1018转动时,会与固定板1017上的通孔发生连通和相互交错的情况,且固定板1017与转动板1018位于变压吸附腔1012中部位置,当转动板1018上的通孔与固定板1017上的通孔连通时,会促使变压吸附组件1内的气体进行交换再吸附,当转动板1018上的通孔与固定板1017上的通孔相互交错时,此时利用固定板1017与转动板1018能够将变压吸附腔1012分割成两部分,从而对气体分层吸附,提高提纯一氧化碳的速率。
同时需要注意的是,当固定板1017与转动板1018上的通孔相互交错时,此时并不意味着将变压吸附腔1012完全分割,即固定板1017与转动板1018之间存在间隙,能够供气体进行缓慢交换,同时根据气体流动情况也能够对气体的吸附速率进行识别。
如图8-图9所示,由于一氧化碳在提纯的过程中,因气体中各个成分的密度不同,进而会导致气体出现分层,会致使部分气体出现吸附不完全或与吸附剂1016和吸附筛902接触不充分的情况发生,最终影响一氧化碳的提纯效率,进一步地,在固定板1017与转动板1018上贯穿连接有混合组件8,即混合组件8能够越过固定板1017与转动板1018直接进行气体混合交换,混合组件8包括连接管801,连接管801贯穿固定板1017和转动板1018并延伸,连接管801沿长度分布的两端分别连接设有换气块802,同时两个换气块802内均贯穿开设有气腔804,换气块802的圆周上开设有若干气孔803,气孔803与气腔804连通,且连接管801内贯穿设有通气腔,通气腔与两个气腔804连通,其中为了能够对混合组件8的工作状态进行主动控制,进而在气腔804内安装气泵,同时气泵能够被控制器3控制,从而根据变压吸附腔1012内部的压强变化对混合组件8的混合情况进行控制。
如附图5所示,进一步地,变压吸附腔1012的内壁上还连接设有吸附剂1016,利用吸附剂1016对部分气体进行吸附,此处的吸附剂1016附着在载体上(图中未显示),以达到提纯一氧化碳的目的,其中吸附剂1016的材料优选为活性氧化铝或活性炭之类的吸附剂,增加对二氧化碳的吸附能力。
进一步地,变压吸附腔1012内靠近出气口103的一侧还连接设有回流板1014,回流板1014内开设有混合腔1015,变压吸附腔1012内靠近进气孔104的一侧连接设有混合板1013,通过回流板1014和混合板1013实现对变压吸附腔1012内部气体的混合,同时确保变压吸附腔1012内部的一氧化碳未被提纯时,气体能够始终在混合板1013与回流板1014之间流动吸附。
工作时,将需要分离提纯的气体从进气孔104排入至第一吸附塔101内,此时通过控制器3控制连通组件6与换气组件7将第一吸附塔101和第二吸附塔102分割,确保在对第一吸附塔101内注气时,第二吸附塔102内部不会发生变化,此时固定板1017与转动板1018之间的通孔处于连通状态,且控制器3并未对弹性组件904进行控制,即此时活动塞903对调节腔901封闭。
当需要提纯的气体充入至第一吸附塔101内后,此时通过控制器3控制增压组件5增压,并通过压强控制管701对第一吸附塔101进行冲压,促使变压吸附腔1012内部的气体压强增大,同时在增压组件5进行增压的过程中,压力表4识别到变压吸附腔1012内部的压力值增加,且随着压强的增大会致使活动塞903在调节腔901内滑动,并对弹性组件904进行压缩,且通过控制器3能够对弹性组件904的压缩情况进行记录,使得弹性组件904的受压情况与压力表4的检测情况形成对照数据,确保变压吸附腔1012内的设备情况无异常。
当弹性组件904的压缩值与压力表4所检测到的压力值大小相同且变化效率趋于一致时,此时即意味着变压吸附腔1012内各组成部分处于正常的工作状态。
当弹性组件904的压缩值与压力表4所检测到的压力值大小不同时,此时通过控制器3控制转动板1018转动,观察压力表4与弹性组件904的变化,确保不是因通孔堵塞致使出现压强差的问题,同时当弹性组件904的压缩值小于压力表4所检测到的示数时,此时即意味着弹性组件904的弹性系数较大,不利于后续弹性组件904对活动塞903的调控,进而需要对弹性组件904进行检修或更换。
随着增压组件5的持续加压,促使变压吸附腔1012内部的气体进行分割,且此时在压强满足的情况下,促使除一氧化碳以外的气体与吸附剂1016以及吸附筛902接触并附着,同时在增压组件5停止增压的过程中,通过控制器3带动转动板1018转动,使得通孔之间相互交错,实现对变压吸附腔1012内的分割,且在此过程中,通过压力表4对吸附剂1016的吸附情况进行识别,同时利用弹性组件904的回弹对吸附筛902的吸附情况进行识别,确保一氧化碳的正常提纯,同时对压力表4和弹性组件904的压力值变化进行识别,确保净化气体中的组成成分,从而根据压力变化情况对增压组件5的增压状态进行调整,以确保能够对混合气体中除一氧化碳气体以外的气体进行充分吸附。
当压力表4的示数变化速率降低的同时,弹性组件904的变化速率同时也减小时,此时调节控制器3促使混合组件8工作,使得气体依次通过气孔803、气腔804后在相对应的吸附剂1016或吸附筛902的位置处喷出,且在混合组件8工作的过程中,通过控制器3控制转动板1018转动,使得通孔相互对应,使得压力表4的示数与弹性组件904的压力示数一致。
随着混合组件8的工作,促使气体能够充分与吸附剂1016和吸附筛902接触,同时在混合组件8工作时,使得控制器3对弹性组件904进行伸长控制,进而带动活动塞903在调节腔901内移动,以达到增加变压吸附腔1012内部压强的目的,提高除一氧化碳以外其他气体的吸附效率,当第一吸附塔101的吸附工作停止时,此时通过控制器3控制第一吸附塔101内部的高压气体从出气口103和进气孔104同时进入至第二吸附塔102内。
在吸附剂1016以及吸附筛902在对气体进行分层吸附时,一方面利用固定板1017和转动板1018对变压吸附腔1012内部的气体进行分层,实现气体的分别吸附,另一方面在弹性组件904以及活动塞903在调节腔901内移动时,利用固定板1017和转动板1018对变压吸附腔1012的空间进行分割,以此增强活动塞903对变压吸附腔1012内压强的增大,确保其他气体能够被有效吸收。
再将吸附饱和的第一吸附塔101与大气连通,使其压力降至常压,利用吸附剂1016和吸附筛902在高压和常压下吸附量的差异,将在高压下吸附的大量的氧气、二氧化碳等在常压下自动排出,以达到环保的目的。且排出的气体通过消声器2排向大气,以降低排气噪声。
通过设置的弹性组件904以及活动塞903之间的相互配合,确保在增压组件5对变压吸附腔1012内进行增压时,利用弹性组件904的压缩变化与压力表4的检测示数进行相互对比,确保变压吸附腔1012内气压分布均匀,同时在变压吸附腔1012内的气体进行吸附后,利用控制器3对弹性组件904进行控制,使得活动塞903在调节腔901内移动,对变压吸附腔1012内的压强进行二次增压,确保变压吸附腔1012内的气体能够被有效吸附,确保一氧化碳的提纯率。
本发明还包括一种变压吸附提纯一氧化碳方法,包括以下步骤:
S1、吸附,经净化处理后的压缩空气由下而上进入至第一吸附塔101内,使得氧气、二氧化碳被选择吸附,同时产品一氧化碳从变压吸附组件1上部排出并进行储存;
S2、均压,当第一吸附塔101的吸附工作结束后,将第一吸附塔101内的高压气体从出气口103和进气孔104两个方向注入第二吸附塔102内,以提高气体的利用率,节约能量;
S3、脱附,均压结束后,将吸附饱和的变压吸附组件1连通大气,使其压力降至常压,利用吸附剂1016和吸附筛902在高压和常压下吸附量的差异,将在高压下吸附的大量的氧气、二氧化碳在常压下经过消声器2排向大气。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种变压吸附提纯一氧化碳装置,包括变压吸附组件(1),其特征在于:所述变压吸附组件(1)包括结构相同的第一吸附塔(101)和第二吸附塔(102),所述第一吸附塔(101)和第二吸附塔(102)之间连接设有消声器(2),所述变压吸附组件(1)之间连接设有控制器(3),且所述第一吸附塔(101)和第二吸附塔(102)之间分别连接设有连通组件(6)和换气组件(7),且所述换气组件(7)上连接设有增压组件(5);
所述第一吸附塔(101)包括塔壁(1011),所述塔壁(1011)内开设有变压吸附腔(1012),所述变压吸附腔(1012)内连接设有调压组件(9);
所述调压组件(9)包括吸附筛(902),所述吸附筛(902)与所述变压吸附腔(1012)连接,所述吸附筛(902)上开设有若干调节腔(901),若干所述调节腔(901)内均滑动设有活动塞(903),所述活动塞(903)与所述调节腔(901)之间连接设有弹性组件(904)。
2.根据权利要求1所述的变压吸附提纯一氧化碳装置,其特征在于:所述第一吸附塔(101)和所述第二吸附塔(102)上均开设有出气口(103)和进气孔(104),且所述连通组件(6)连接在两个所述出气口(103)之间,所述换气组件(7)连接在两个所述进气孔(104)之间。
3.根据权利要求2所述的变压吸附提纯一氧化碳装置,其特征在于:所述连通组件(6)包括注气管(601)和回流管(602),且所述注气管(601)与所述回流管(602)的两端均与两个所述出气口(103)连通,所述换气组件(7)包括压强控制管(701)、流入管(702)以及流出管(703),且所述压强控制管(701)、所述流入管(702)以及所述流出管(703)均与两个所述进气孔(104)连接,其中所述增压组件(5)与所述压强控制管(701)连通。
4.根据权利要求1所述的变压吸附提纯一氧化碳装置,其特征在于:所述第一吸附塔(101)和所述第二吸附塔(102)上均连接设有压力表(4),且所述压力表(4)与所述变压吸附腔(1012)连通。
5.根据权利要求1所述的变压吸附提纯一氧化碳装置,其特征在于:所述变压吸附腔(1012)内还连接设有固定板(1017),且所述固定板(1017)的一端连接设有转动板(1018),所述固定板(1017)与所述转动板(1018)上均贯穿设有通孔,且所述固定板(1017)与所述转动板(1018)位于所述变压吸附腔(1012)中部位置。
6.根据权利要求5所述的变压吸附提纯一氧化碳装置,其特征在于:所述固定板(1017)与所述转动板(1018)上贯穿连接有混合组件(8),所述混合组件(8)包括连接管(801),所述连接管(801)贯穿所述固定板(1017)和所述转动板(1018)并延伸,所述连接管(801)沿长度分布的两端分别连接设有换气块(802),同时两个所述换气块(802)内均贯穿开设有气腔(804),所述换气块(802)的圆周上开设有若干气孔(803),所述气孔(803)与所述气腔(804)连通,且所述连接管(801)内贯穿设有通气腔,通气腔与两个所述气腔(804)连通。
7.根据权利要求3所述的变压吸附提纯一氧化碳装置,其特征在于:所述变压吸附腔(1012)的内壁上还连接有吸附剂(1016)。
8.根据权利要求7所述的变压吸附提纯一氧化碳装置,其特征在于:所述变压吸附腔(1012)内靠近所述出气口(103)的一侧还连接设有回流板(1014),所述回流板(1014)内开设有混合腔(1015),所述变压吸附腔(1012)内靠近所述进气孔(104)的一侧连接设有混合板(1013)。
9.一种变压吸附提纯一氧化碳方法,根据权利要求1-8任意一项所述的变压吸附提纯一氧化碳装置,其特征在于:包括以下步骤:
S1、吸附,经净化处理后的压缩空气由下而上进入至第一吸附塔(101)内,使得氧气、二氧化碳被选择吸附,同时产品一氧化碳从变压吸附组件(1)上部排出并进行储存;
S2、均压,当第一吸附塔(101)的吸附工作结束后,将第一吸附塔(101)内的高压气体从出气口(103)和进气孔(104)两个方向注入第二吸附塔(102)内,以提高气体的利用率,节约能量;
S3、脱附,均压结束后,将吸附饱和的变压吸附组件(1)连通大气,使其压力降至常压,利用吸附剂(1016)和吸附筛(902)在高压和常压下吸附量的差异,将在高压下吸附的大量的氧气、二氧化碳在常压下经过消声器(2)排向大气。
10.一种如权利要求1-8任一项所述的变压吸附提纯一氧化碳装置在甲酸钙制备中的应用。
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