[实用新型]一种节能型分子筛电加热装置

说明书

技术领域

本实用新型属于分子筛纯化系统技术领域，涉及一种节能型分子筛电加热装置。

背景技术

气体与固体吸附剂接触时，在固体表面或者内部会发生容纳气体的现象，即为吸附。吸附过程分为物理吸附和化学吸附两种，物理吸附主要依靠分子间作用力(范德华力)，吸附剂与吸附质的化学性质基本不变；化学吸附主要依靠吸附质与吸附剂形成化学键，由于吸附键的结构发生变化，化学性质也发生变化。

空分分子筛再生(解吸)是指吸附饱和后对吸附剂进行再生，恢复吸附能力。再生有两种方法，加温再生和降压再生。加温再生利用吸附剂高温时吸附容量降低的原理，把加温气体通入吸附层，使得吸附层温度升高，被吸附组分解吸。

空分技术目前被广泛应用于化工、冶金、电子、航空航天、机械制造、生物、医疗等多种领域。对空分装置长期安全稳定运行最为重要的是分子筛的高效利用，而电加热器对分子筛长效使用起到至关重要的作用。

电加热器是分子筛纯化系统中的主要附件之一，分子筛在吸附水分、乙炔和二氧化碳变得饱和后，必须进行解析，即用不饱和的氮气进行170℃以上的高温再生，才能使得吸附剂分子筛恢复其吸附能力，以备下一个周期的正常工作。分子筛解析后，分子筛需要进行逐渐降低至室温，当对分子筛降温时，电加热器停止对分子筛供热，电加热器保持在一个高温密闭的状态，温度无法降低，电加热器发出高温报警，电加热器的长期高温会影响电加热器的使用寿命，造成加热管损坏。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型为了解决电加热器长期保持在高温状态会影响电加热器使用寿命的问题，提供一种节能型分子筛电加热装置。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：包括电加热器、污氮气收集装置、待净化空气收集箱、净化空气收集箱、冷空气收集箱、第一吸附器和第二吸附器，污氮气收集装置与电加热器之间安装有污氮气控制阀，第一吸附器从外到内依次设有第一分子筛和第一净化收集管，第二吸附器从外到内依次设有第二分子筛和第二净化收集管，第一吸附器、第二吸附器、第一净化收集管和第二净化收集管外壁均为疏松的网状结构，电加热器与第一分子筛之间安装有第一电热器控制阀，电加热器与第二分子筛之间安装有第二电热器控制阀，待净化空气收集箱与第一分子筛之间安装有第一空气控制阀，待净化空气收集箱与第二分子筛之间安装有第二空气控制阀，第一净化收集管与净化空气收集箱之间安装有第一净化空气收集阀，第二净化收集管与净化空气收集箱之间安装有第二净化空气收集阀，冷空气收集箱与第一吸附器、第二吸附器和电加热器之间分别安装有第一冷空气控制阀、第二冷空气控制阀和第三冷空气控制阀。

进一步，待净化空气收集箱、净化空气收集箱和污氮气收集装置上均设有对应的压缩机。

进一步，污氮气收集装置上设有温度调节器，第一吸附器和第二吸附器上均设有温度显示器。

进一步，第一吸附器、第二吸附器、第一净化收集管和第二净化收集管管壁网状结构的粒径分别小于对应第一分子筛和第二分子筛的粒径。

进一步，第一吸附器、第二吸附器、第一净化收集管和第二净化收集管管壁粒径为200nm。

进一步，电加热器为立式或者卧式。

进一步，电加热器中设有若干电加热管。

本实用新型的有益效果在于：

1、经过空气压缩机压缩后的待净化空气进入第一吸附器上的第一分子筛中，第一分子筛将空气中的水分、乙炔和二氧化碳吸附，经过过滤后的空气通过第一净化收集管收集至净化空气收集箱中；电加热器将污氮气加热后，污氮气进入第一分子筛中，吸附空气中水分、乙炔和二氧化碳的饱和第一分子筛进行解析，第一分子筛上的吸附剂加热后，吸附剂的吸附量减少，水分、乙炔和二氧化碳随着污氮气的流动排出第一吸附器。同时，冷空气收集箱对第一分子筛进行不断降温，使得第一分子筛恢复吸附能力。此时，可以通过第二分子筛对待净化的空气进行净化，开启第二分子筛上的第二电热器控制阀，将电加热器中的热量导入第二分子筛中，对第二分子筛进行解吸附，将电加热器中的热能重复利用，一方面节省了热能，一方面也防止了电加热器长期处于高温，影响电加热器中电加热管的使用寿命。

2、通过设置两组吸附器，两组吸附器中的分子筛对待净化的空气交替净化，分子筛交替解吸附的时候分别将电加热器中的热量交替使用，能够降低电加热器的功率，也能减少电能，经济效益显著。

3、本节能型分子筛电加热装置，结构简单紧凑，占地面积小，非常适于推广实施。

附图说明