[发明专利]模块化紧凑吸附床

权利要求书

1. 一种吸附床结构，包括：

a) 具有入口装置和出口装置的封闭壳体，

b) 在所述壳体内的多个模块化紧凑吸附床单元，每个单元包括封闭在周边侧壁内的两个基本平行相对的可透气面，周边侧壁连接于所述面，其中模块化吸附床单元之间的距离等于或小于模块化吸附床单元深度的一半，

c) 紧密充填在所述单元内的吸附材料，具有小于40%的颗粒间空隙率，

d) 与每个单元的一个面相邻的供给通道，

e) 与每个单元的相反面相邻的产品通道，

其中产品气体通过入口装置流入壳体穿过吸附床单元并通过产品通道流至出口装置离开吸附床单元，以及

包含供给通道和产品通道的吸附床单元之间的距离等于或小于床深度的一半并且床的空隙体积比小于30%。

2. 权利要求1的结构，其中供给通道为锥形，具有气体进入供给通道的较宽端，并且产品通道为锥形，具有气体离开产品通道的较宽端，其中供给通道和产品通道是对称的。

3. 权利要求1的结构，其中产品通道比供给通道窄。

4. 权利要求2的结构，其中产品通道比供给通道窄。

5. 权利要求1的结构，其中一个面的表面积大于侧壁的总面积。

6. 权利要求1的结构，其中出口装置的体积小于入口装置的体积的25%。

7. 权利要求1的结构，其中吸附床单元之间的距离是床深度的一半或更小。

8. 一种用于吸附基气体分离工艺的吸附床结构，包括：

a) 箱形吸附床壳体，具有在壳体一侧的供给入口和在壳体相反侧的产品出口，并具有以基本平行的序列设置在壳体内的多个接收狭槽；

b) 在接收狭槽内的多个模块化吸附床单元，每个模块化吸附床单元包括封闭在垂直定位的不透气侧壁内的两个平行相对的可透气面，不透气侧壁密封所述面的周边；以及

c) 紧密充填在所述面和侧壁内的吸附材料；

其中供给入口通向供给集管，供给集管与邻近模块化吸附床单元的一个面的供给流动通道连通，产品流动通道与邻近模块化吸附床单元的另一面的产品集管连通，产品集管通向产品出口。

9. 权利要求8的吸附床结构，其中通道分隔壁位于供给通道和产品通道之间。

10. 权利要求9的吸附床结构，其中通道分隔壁位于模块化吸附床单元之间，在通道分隔壁的一侧形成供给通道，在通道分隔壁的另一侧形成产品通道。

11. 权利要求10的吸附床结构，其中供给通道为锥形，具有气体进入供给通道的较宽端，并且产品通道为锥形，具有气体离开产品通道的较宽端，其中供给通道和产品通道是对称的。

12. 权利要求8的吸附床结构，其中每个模块化单元的每个面的正面面积大于侧壁的总面积。

13. 一种循环吸附基气体分离工艺，用于从多组分供气中去除至少一种可吸附气体组分，包括将供气传送通过吸附床结构，该吸附床结构包括：

a) 多个模块化紧凑吸附床单元，每个模块化单元具有两个相对的可透气面，所述两个相对的可透气面封闭在围绕所述面的周边的四个不透气侧壁内，

b) 紧密充填并且保持在所述面和侧壁内的吸附材料，

c) 邻近模块化吸附床单元的一个面的供给通道和邻近同一模块化吸附床单元的相反面的产品通道，

d) 壳体，具有：接收供气的供给入口；将供气分配给产品通道的供给集管；以及从产品通道接收产品气体的产品出口和产品集管，

其中壳体封闭多个模块化吸附单元、供给通道、产品通道、入口集管和产品集管，并且总的空隙体积比小于30%。

14. 权利要求13的气体分离工艺，其中模块化吸附床单元以基本平行的序列设置，并且供气轴向移动通过每个模块化吸附床单元。

15. 权利要求14的工艺，其中吸附床单元之间的距离是床的深度的一半或更小。

16. 权利要求13的气体分离工艺，其中该工艺是以快速循环运行的PSA、VSA或VPSA工艺。

17. 权利要求16的气体分离工艺，其中该工艺分离空气以产生氧气。