專利名稱：大型徑向吸附器的構造方法
大型徑向吸附器的構造方法本發(fā)明涉及一種允許水平組裝徑向吸附器的組件和水平組裝所述吸附器的方法。吸附被廣泛用于凈化或分離氣體。常見工藝為η鏈烷烴和異鏈烷烴的分離、二甲苯、乙醇的分離、從大氣生產氮或氧、燃燒氣體、高爐氣體的CO2、排放等。在凈化側上，存在干燥器、氫或氦的凈化、富甲烷氣體的凈化、多種流體中微量雜質的吸附(捕集汞、Ν0Χ、硫化物等)。利用吸附的方法具有幾種類型，取決于吸附劑是否可原地再生。如果不是，則適用措辭“具有負荷損失的吸附”(當產品的雜質飽和時要進行更新)，否則將適用措辭“吸附循環(huán)”。吸附循環(huán)首先在再生吸附劑的方式上不同。如果再生主要通過升高溫度來完成，則其為TSA (變溫吸附)法。然而，如果通過降低壓力來執(zhí)行再生，則其為PSA (變壓吸附)法；措辭“PSA法”應當理解為意味著實際PSA 方法——也就是說，具有在顯著高于大氣壓的壓力下執(zhí)行的吸附階段和在略高于大氣壓的壓力下執(zhí)行的再生階段的方法，在大氣壓左右的壓力下執(zhí)行吸附階段并在真空中執(zhí)行再生的VSA(真空變壓吸附)法，在數(shù)巴壓力下執(zhí)行吸附階段并在真空中執(zhí)行再生的VPSA和類似(MPSA、MSA等)方法。該類別還包括通過使用吹掃氣體(或洗提氣體)進行凈化而再生的系統(tǒng)，該氣體可不屬于該方法本身。在該情況下，雜質的分壓事實上被降低，這使得它們能夠被脫附。吸附劑用于下文將被稱為吸附器的反應器中。這些吸附器也屬于不同類型，取決于它們的幾何形狀。最簡單的吸附器具有帶豎直軸線的圓筒形形式。當要凈化的流速變得顯著時，可使用帶水平軸線的圓筒形吸附器。在超過一定流速的情況下和/或如果希望小的負荷損失和/或如果氣體的速度可能大于至少該循環(huán)的特定步驟中的磨耗速度(使球體運動的速度)，則使用徑向吸附器是有利的。例如，當要凈化的流速達到數(shù)萬實際立方米(也就是說，在操作狀態(tài)下計算)時， 使用徑向吸附器實際上是公知的，如文獻US-A-4-541-851或文獻EP 1 638 669中教導的那樣。徑向吸附器使得事實上可以通過由于它們的幾何形狀而允許對所述流體的循環(huán)速度進行選擇的寬自由度來可靠地執(zhí)行大量流體的凈化或分離，特別是使它們與所用的吸附劑顆粒的機械特性兼容，同時確保貫穿吸附劑主體的良好氣態(tài)分配。該靈活性源于氣體通道截面取決于格柵的直徑和高度而不像標準吸附器一樣僅取決于直徑的事實。因此它們在氧VSA的情況下特別是用于在低溫分餾空氣之前干燥空氣和使空氣脫碳，并且特別適合于必須在低壓力或平均壓力(一般低于IObar abs，在大氣壓力下或在真空中再生)處理很高流率(數(shù)十萬Nm3/h)的CO2VSA或PSA單元?，F(xiàn)將以空氣的干燥和脫碳為例來說明采用這種吸附器的TSA循環(huán)以便舉例說明其操作。公知大氣含有必須在所述空氣被引導到空氣分離單元的冷箱的熱交換器中之前被消除的化合物，特別是例如二氧化碳(CO2)、蒸汽(H2O)、氮氧化物和/或烴等化合物。在實踐中，在未對空氣進行這種預處理以從其消除其(X)2和水雜質的情況下，這些雜質在空氣冷卻至通常低于或等于-150°C的低溫期間固化成冰，其可能導致特別是熱交換器、蒸餾塔等設備中的堵塞問題。此外，還有一個慣例是至少部分地消除空氣中可能存在的烴和氮氧化物雜質以避免一個或多個蒸餾塔底部中的濃度過大，以及任何導致的設備劣化的風險。通常，空氣凈化TSA法循環(huán)包括以下步驟a)通過在高于大氣壓的壓力并在環(huán)境溫度下吸附雜質而凈化空氣，b)將吸附器減壓至大氣壓，c)特別是通過廢氣——通常為源自空氣分離單元并通過一個或多個熱交換器再熱至通常介于100°C與250°C之間的溫度的不純氮氣——在大氣壓下再生吸附劑，d)特別是通過繼續(xù)將從空氣分離單元獲得但未被再熱的所述廢氣引導到其中而將吸附劑冷卻至環(huán)境溫度，e)使用例如在生產階段從另一吸附器獲得的凈化空氣或可能使用要凈化的空氣對吸附器進行重新加壓。一般而言，空氣預處理設備包含兩個輪流/交替操作的吸附器，也就是說一個吸附器處于生產階段而另一個處于再生階段。生產階段對應于通過吸附雜質來凈化氣態(tài)混合物。再生階段包含減壓、加熱、冷卻和重新加壓步驟。一般在再生階段開始或結束時增加并列安放兩個吸附器的步驟，其可為短時間或長時間操作，也就是說從幾秒鐘到數(shù)分鐘。此類TSA方法特別是在文獻US-A-3738084和FR-A-7725845中有說明。用于這種應用的徑向吸附器的操作在

圖1中示出。要凈化或分離的流體1進入徑向吸附器10的下部，經過吸附劑主體20，并且凈化過的流體在頂部2離開。在再生期間，再生流體3逆著該流動經頂部進入，脫附/解吸吸附劑主體20中含有的雜質，并且廢氣4離開底部。吸附器本身10由具有豎直軸線AA和兩個端板的圓筒形外殼組成。吸附劑主體通過外穿孔格柵11和也被穿孔的內格柵12——所述外穿孔格柵和內格柵在一側上被固定在頂端板上而在另一側上被固定在底部中的實心板13上——保持在適當位置。要凈化或分離的流體1在圓筒形外殼與外格柵之間的外自由區(qū)域14內的周邊處豎直循環(huán)，沿徑向通過吸附劑主體20，然后在經頂部離開吸附器之前在內自由區(qū)域15內豎直循環(huán)。再生沿反方向完成。在以上說明中，將要在吸附階段期間被凈化的氣體從周邊朝中心循環(huán)，這種情況下適用措辭“吸附中的向心循環(huán)”。然后離心地、也就是說從中心至外側執(zhí)行對應的再生。 這是最常見的構造，但徑向吸附器可通過反向循環(huán)以相同的方式使用，也就是說，例如在吸附模式下，要處理的氣體將從內側來到外側，而在再生模式下，再生氣體將從外側循環(huán)至內側。另一種可能的設置在于增加圓形密封盤以將吸附劑主體分為兩個部分。然后可在同一徑向吸附器中在例如吸附階段中以第一吸附劑體積進行離心循環(huán)，接著在吸附劑的上部體積中進行向心循環(huán)。
在實踐中，吸附劑材料可由同一種吸附劑組成，例如沸石X或含添加劑的活性氧化鋁，或包含幾個床層。在多個床層中，可提及以下對(活性氧化鋁；沸石X)、(硅膠；沸石X)、(沸石X ； 交換沸石)等。也可有利地使用類型(防水硅膠；標準硅膠或活性氧化鋁；沸石X)或類型(硅膠或活性氧化鋁；沸石X ；交換沸石)等的多層。使用多層的優(yōu)點在于其它方法例如VSA 02、VSA C02、PSA H2。圖2示出例如包含兩個不同的吸附劑層的徑向吸附器。一般而言，吸附劑在穿孔格柵之間保持就位?！按┛赘駯拧睉斃斫鉃橐馕吨蓾B透氣體、不可滲透吸附劑顆粒并具有充分的機械特征以確保數(shù)年可靠操作的系統(tǒng)。這種格柵可由多個元件組成，例如帶有寬開口的6mm或8mm厚的格柵，帶有小于一毫米的開口的金屬織物被壓緊在該寬開口上。最靠近中心軸線的格柵稱為“內格柵”而最靠近吸附器的外壁的格柵稱為“外格柵”。取決于所用的不同吸附劑的數(shù)量，可增加中間格柵。在實踐中，如果N為吸附劑層數(shù)，則必須使用N-I個中間格柵，從而提供總計N+1個格柵。如已經說明的那樣，這些格柵可滲透氣體并且由于這一點而包含大量穿孔。取決于應用和溫度或壓力效應所產生的應力，所述格柵可特意在縱向或徑向上被提供增加的彈性。文獻US 4，541，851提供了根據(jù)穿孔的排列具有不同彈性的穿孔板的實例。本發(fā)明更具體地涉及所述徑向吸附器的結構。為了簡化說明，以下說明將限于這種徑向吸附器的主要構件，即，在圖2的實例中3個穿孔格柵(5、6、7)、它們的底座(8)、格柵與端板之間的連接件(12)、2個端板(10和 11)以及外殼(9)。該系統(tǒng)使得可以將形成圓筒形床層( 和的吸附劑保持在適當位置。連接件(12)可具有不同形狀和尺寸，取決于為吸附器保留的精確技術。它們例如可包含可分離的艙門，該艙門提供通向格柵之間的空間或外格柵與外殼之間的空間的通道。在其它設計中，這些只是用于通過它們的端部固定格柵的部分。它們一般被設計成避免用于頂部中的氣體的優(yōu)先通路。在對構造過程的說明中未提及其它元件，例如中心環(huán)狀空間中的過濾器。這并不改變現(xiàn)將說明且在某種程度上構成本發(fā)明的原理的原理。在構成層次，各格柵由提供機械強度、卷繞在圓筒中并裝設有金屬織物的穿孔板組成，所述金屬織物的開口被適當?shù)剡x擇成將吸附劑顆粒保持在適當位置。這些格柵是使用鍋爐制造公司中通常存在的適當設備(鉆機、打包機、焊機、盤車機、移動式高架起重機、龍門式起重機等)而水平地生產的。金屬織物被壓緊在格柵上并通過適當?shù)难b置(桿、墊圈、螺母、釘子等)固定在格柵上。對于各格柵而言，施加金屬織物的一面通常被選擇成使得吸附劑在充裝期間或在正常操作期間將其貼合在格柵上。外殼也是從一般由碳鋼或有時由不銹鋼制成的金屬板水平地制造而成。端板也配設有它們的開口和凸緣并準備好被固定在外殼上。接下來的步驟是擰緊然后連續(xù)組裝各種格柵和外殼。系統(tǒng)通過底座(8)、至少一個端板(10、11)以及在適當?shù)那闆r下連接件(12)而變得牢固。擰緊和組裝通常是“豎直地”完成的，也就是說各種格柵通過它們的端部之一附接在提升系統(tǒng)(起重機、移動式高架起重機、龍門式起重機)上使得它們的軸線是豎直的。多個安裝步驟是可能的，取決于徑向吸附器的類型、其尺寸、各種設備部件的相應重量、要在組裝之后執(zhí)行的檢查(例如焊接射線探傷)、結構編碼。豎直安裝的兩個主要變型包括如果需要則利用連接件12將各種穿孔格柵裝配在它們的底座8或端板10或11上?！斑B接件”將用于表示格柵將首先被固定在其上的構件， 不論它是底座8還是吸附器的端板10、11之一。圖3a示出了當內格柵7已經被固定在底座8上時中間格柵6的裝配。使用通過其吊索200代表的移動式高架起重機來操縱中間格柵。圖北示出了在利用吸附器的端板10來完成格柵的組裝的情況下中間格柵6的裝配。用于操縱格柵的移動式高架起重機、起重機或龍門式起重機通過吊索200象征性地表
7J\ ο可以看到，通過這種安裝過程，各種格柵的同心定位比較容易。
外殼的裝配通常利用相同的提升裝置來完成。圖3c示出了已經裝配有其頂端板10的外殼9的裝配，外殼被同心地下降至被固定在它們的底座(8)上的3個格柵5、6、7。圖3d示出了一個變型，其中該組被固定在它們的底座上的穿孔格柵被降下到裝配有其頂端板10的外殼內。用于將格柵和端板固定在一起的連接件12已在圖3c和圖3d 中示出。這樣，可設想用于組裝格柵、外殼和至少一個端板的多個不同的步驟。它們的共同點在于各種穿孔格柵以及通常外殼通過它們的端部之一被固定在提升裝置(移動式高架起重機、起重機、龍門式起重機等)上而被豎直操縱。吸附器且特別是最后一個端板的裝配和固定的完工可通過保持格柵-外殼組件豎直或通過水平“放倒”該組件然后完成組裝來完成。一般而言，當其處于水平位置、也就是說其長軸平行于地面時完成吸附器的完工 (附件的裝配、噴砂、涂漆等)。利用這些步驟制造徑向吸附器原則上并不存在任何特別的問題，但需要生產車間相應地具有提升裝置200或能夠使用提升裝置，甚至可能要具有溝渠以限制所需的高度。在實踐中，對于15米高(或15米長，取決于相對于地面的位置)的格柵，需要大約40米的移動式高架起重機(或起重機)。事實上，一旦內格柵被固定在底座8上或頂端板10或底端板11上，就需要能夠使待裝配的第二格柵越過該內格柵上方。這種情況同樣適用于各種格柵并且可能適用于外殼。每一米額外格柵高度由于豎直擰緊而需要將提升裝置升高兩米。技術上難于以若干構件、至少兩個構件制造格柵以隨后焊接它們或更一般而言固定它們。在實踐中，這些格柵必須將小直徑的吸附劑保持在適當位置且最小的游隙將使顆粒朝內部或外部空間流動，從而引起大問題。然而，這種情況仍有可能，特別是在前面提到的吸附器被分離成幾個容積的情況下(例如離心循環(huán)然后向心循環(huán))。由于重量問題，外殼可更容易地以彼此焊接的區(qū)段擰緊。作為變型，由穿孔格柵和頂端板形成的系統(tǒng)可在其已被豎直制造之后水平放置并且外殼可被水平擰緊。
撐桿Qcarteur)、定中心件、支撐件和其它此類部件可被臨時或永久裝配以有利于操縱。對穿孔格柵的豎直擰緊的說明僅為與特定的徑向吸附器模型對應的一個實例。總體原理在于穿孔格柵的裝配運動平行于重力作用從頂部至底部發(fā)生。利用這種類型的操縱，格柵的變形很小或不會變形。用于相對于彼此同心地擰緊格柵的車間的所需高度限制了能夠處理大型吸附器的構建的車間數(shù)量。具有足夠容量的車間可能距離安裝吸附器的場地較遠。從車間至該場地的運輸本身可能存在問題?？傊c車間的距離以及缺乏競爭導致這些徑向吸附器的成本過高。也可就地進行吸附器的最終制造，各種格柵和外殼已經在車間中制造。這意味著在較長的時間段固定一個或多個額外的提升裝置(起重機)并導致取決于氣候條件。可以看出，這種就地最終豎直組裝一般不能實現(xiàn)并且它會很耗成本。因此，引起的一個問題是如何提供一種組裝徑向吸附器的改進的方法、一種特別是可適用于大尺寸格柵、例如超過IOm的格柵的方法。在本發(fā)明的以下說明中，根據(jù)圖2的附圖標記引用徑向吸附器的各種元件。本發(fā)明的一個解決方案是一種組裝至少一個徑向吸附器的方法，該徑向吸附器包含至少兩個同心的穿孔格柵、頂端板10、底端板11、組裝件——其為所述吸附器的底座8或底端板11、以及具有與所述格柵相同的軸線的圓筒形外殼9，該方法的特征在于水平地同心組裝所述穿孔格柵?！八健币馕吨叫杏诘孛妗１景l(fā)明的另一主題是一種組件，該組件包含由支撐件100和牢固地附接在支撐件 100上的至少一個柱基(基座，socle) 101組成的設備D，以及至少一個提升裝置201，其特征在于-柱基101使得徑向吸附器的組裝件能被固定在所述柱基上，-提升裝置能夠將處于水平位置的徑向吸附器的格柵定位成靠在固定于柱基101 上的組裝件上，以便有利于將格柵水平焊接在底座上，并且-當格柵被焊接在所述底座上時支撐件100能夠保持水平地形成懸臂的格柵。根據(jù)本發(fā)明的組件在圖如和圖4b中示出。優(yōu)選地，固定地附接在支撐件100上的柱基101圍繞其中心軸線回轉。再次優(yōu)選地，所述設備D包含定位在支撐件100的任一側上的兩個柱基101。提升裝置201優(yōu)選地為移動式高架起重機。組裝件為徑向吸附器的底座8、底端板11或頂端板10。也可考慮使用一頂端板10 作為組裝件，徑向吸附器的穿孔格柵將被固定在該頂端板10上。支撐件100具有使得其可支撐被固定在其上的負載的形狀和重量。支撐件本身可通過適當?shù)难b置固定在地面上。術語“柱基”將用于定義板，可能為盤的形式，并且更一般而言組裝件被固定在其上的系統(tǒng)。如上所述，該組裝件通常為支撐格柵的底座，或吸附器的底端板11。應該注意，支撐件(100)和柱基(101)可為提供兩個功能的同一個部件，所述兩個功能是，一方面“固定”在組裝件上，另一方面“保持”水平位置中的所述吸附器。當用于高于約IOm至15m的格柵時，根據(jù)本發(fā)明的組件優(yōu)選地可包含-活動支撐件50，其能夠支撐在一端由設備D支撐的徑向吸附器的格柵；以及-機械裝置60，其能夠被插入處于水平位置的徑向吸附器的格柵的內部空間中并支撐該格柵。當徑向吸附器采用底座8作為組裝件時，根據(jù)本發(fā)明的組裝方法——其中使用了根據(jù)本發(fā)明的組件——優(yōu)選地包含以下步驟a)在水平位置通過提升裝置201將徑向吸附器的格柵同心地定位成靠在底座8上并水平地焊接在所述底座上，以形成由設備D保持為水平地懸伸(水平地形成懸臂)的焊接的“底座-格柵”組件；以及bl)將外殼9定位在于步驟a)中焊接的格柵周圍，然后將底端板11和頂端板10 焊接在外殼9上；或b2)將頂端板10已預先被焊接在其上的外殼9定位在于步驟a)中焊接的格柵周圍，然后將底端板11焊接在外殼上。當徑向吸附器采用底端板11作為組裝件時，根據(jù)本發(fā)明的組裝方法——其中使用了根據(jù)本發(fā)明的組件——優(yōu)選地包含以下步驟a)在水平位置通過提升裝置201將徑向吸附器的格柵同心地定位靠在底端板11 上并水平地焊接在所述端板上以形成由設備D保持為水平地懸伸的焊接的“底端板11-格柵”組件；以及bl)將外殼9定位在于步驟a)中焊接的格柵周圍，然后將頂端板10焊接在外殼9 —t b2)將頂端板10已預先被焊接在其上的外殼9定位在于步驟a)中焊接的格柵周圍。當徑向吸附器采用頂端板10作為組裝件時，根據(jù)本發(fā)明的組裝方法——其中使用了根據(jù)本發(fā)明的組件——優(yōu)選地包含以下步驟a)在水平位置通過提升裝置201將徑向吸附器的格柵同心地定位成靠在頂端板10上并水平地焊接在所述端板上以形成由設備D保持為水平地懸伸的焊接的“頂端板 10-格柵”組件；以及bl)將外殼9定位在于步驟a)中焊接的格柵周圍，然后將底端板11焊接在外殼9 —t b2)將底端板11已預先被焊接在其上的外殼9定位在于步驟a)中焊接的格柵周圍。優(yōu)選地，當徑向吸附器采用頂端板10作為組裝件時，在步驟a)與bl)或1^)之間將格柵固定在底座8上。在這三種方法中，措辭“將外殼定位在...”應當理解為意味著將外殼擰緊在格柵周圍，或將格柵插入外殼內側。以上三種方法可包含以下特征中的一個或多個-使用了設備D，該設備D包含定位在支撐件100的任一側上的兩個柱基101，并且并行地構造兩個吸附器；
-在步驟a)中，從直徑最小的格柵開始，將吸附器的格柵接連地、同心地擰緊并焊接在組裝件上。圖如和圖4b示出了組裝方法，以其中組裝件為底座8的方法為例。圖如示出了通過兩個移動式高架起重機201和202定位第一格柵7 (內格柵)。一旦被固定在底座8 上，第一格柵7就如圖4b所示被保持平衡。在實踐中，支撐件100具有充分重量或被牢固地固定在地面上以保持格柵處于平衡而不需要任何外部支撐或幫助。圖4b還示出了如何將第二格柵6同心地擰緊在第一格柵上。柱基的旋轉致使底座和格柵旋轉，這使得可以最佳地執(zhí)行焊接，也就是說，不必在格柵(或外殼)周圍移動焊接設備?？蓪Ω鞣N格柵使用相同的方法。支撐件必須能夠保持所有懸臂式穿孔格柵。取決于吸附器的尺寸，這代表數(shù)十至數(shù)百噸。如果有必要可通過在與吸附器相對的一側上形成杠桿效應來獲得該平衡。其可為平衡重量或地面中的固定裝置。然后將格柵和底座8的組件插入端板10已被預先焊接在其上的外殼9內。為此， 如圖5所示，可使用移動式高架起重機200和由控制箱31控制的移動支架30兩者。由于外殼是平滑的，所以支架30可水平移位而不會出現(xiàn)任何問題。外殼本身由轉動支座32支撐。在將格柵固定在外殼上并楔緊之后，可轉動該組件。這有利于最終操作。安裝步驟使得可平衡所包含的重量并限制懸臂，如圖6中可見的那樣。頭尾相接地固定在公共支撐件40上的兩個吸附器A和B并行構建，也就是說先固定例如吸附器B的內格柵，接著固定吸附器A的內格柵。系統(tǒng)然后自然處于平衡。以這種方式繼續(xù)該過程，將接下來的兩個相同的格柵固定在一側上并且然后固定在另一側上。依此類推。這樣，懸臂總是僅由一個格柵構成。通過給定特征(重量、在地面上的表面積、固定在地面上等)的中心支撐件，然后可構造大得多的吸附器。生產原理在圖6中示出。吸附器A的第三格柵被引向公共支撐件以便隨后被焊接于其上而該格柵已被裝配在吸附器B側上。已變得明顯的是，當吸附器的尺寸變成大得多時這些水平擰緊系統(tǒng)無論如何都存在局限性。在用于空氣凈化應用的徑向吸附器的情況下，該局限性更具體而言在穿孔格柵的高度超過特定值、一般為IOm至15m時出現(xiàn)，取決于所述格柵的特征(直徑、穿孔率等)。在實踐中，由于它們的穿孔，穿孔格柵具有小于非穿孔圓筒體的“慣性”，這引起當格柵被水平地固定在它們的支撐件上時格柵的自由端朝地面比較明顯地偏離(偏轉/撓度)。圖8示出了這一點并定義了下文中所使用的撓度(f)。該撓度為一方面假設在格柵的整個長度上平行于地面(也就是說，未發(fā)生任何變形)的格柵的自由端的中心與另一方面在其重量作用下發(fā)生偏離的該同一格柵的自由端的中心之間的豎直距離?！白杂啥恕睉斃斫鉃橐馕吨駯盼幢还潭ㄔ诘鬃? (或更一般而言組裝件)上并因此未由支撐件100直接支撐的一端。在格柵的自由端基本保持圓形的情況下，也可通過以底部母線的極限點(圖8中 A和A')為基準獲得相同數(shù)量級的偏離。格柵越長，撓度(f)就越大。撓度作為第一級近似以長度的4次方變化。措辭“自然撓度”在下文中將用于表示被固定在其組裝件上的格柵在不存在任何支撐系統(tǒng)的情況下的撓度。該變形消除了圍繞水平軸線的對稱性并且可快速阻止下一格柵的擰緊。在實踐中，為了限制通過吸附器的負載損失，為吸附劑床層保留的厚度小，這意味著連續(xù)的格柵具有比較相似的直徑。在幾何形狀上，可以看出內格柵的撓度必須小于兩個格柵的半徑之差。在以下方法中，參考了圖2所示的徑向吸附器的元件，并且參考了圖7所示的設備的元件。本發(fā)明的一個解決方案是一種組裝至少一個徑向吸附器的方法，該吸附器包含至少兩個同心穿孔格柵、頂端板10、底端板11、用于組裝件的底座8、以及具有與所述格柵相同的軸線的圓筒形外殼9，在該方法中使用了具有活動支撐件50和機械裝置60的根據(jù)本發(fā)明的設備，并且該方法包含以下步驟a)在水平位置中通過提升裝置201將徑向吸附器的直徑較小的格柵定位成靠在底座8上并水平地焊接在所述底座上，以形成由設備D保持為水平地懸伸的焊接的“底座 8-格柵”組件，b)通過活動支撐件50在于步驟a)中焊接的較小直徑格柵的中間長度處保持該較小直徑格柵并且在非零長度L上將直徑較大的格柵水平地擰緊在該內格柵周圍，c)將機械裝置60至少部分地插入較小直徑格柵的內部空間內以便將該較小直徑格柵保持在當該較小直徑格柵由活動支撐件支撐時對其有利的位置，并且去除所述活動支撐件，d)將直徑較大的格柵一直水平地擰緊到底座8上并焊接在底座8上；e)將徑向吸附器的其余格柵同心地組裝在該直徑較大的格柵周圍；以及Π)將外殼9定位在焊接的格柵周圍，然后將底端板11和頂端板10焊接在外殼9 —t f2)將頂端板10已預先被焊接在其上的外殼9定位在焊接的格柵周圍，然后將底端板11焊接在外殼上。優(yōu)選地，在用于同心地組裝其余格柵的步驟e)中，對徑向吸附器的其余格柵重復步驟a)至d)，每次假設直徑較小的格柵是上一次/最后被焊接在底座8上的格柵。該方法的一個變型是一種組裝至少一個徑向吸附器的方法，該吸附器包含至少兩個同心穿孔格柵、頂端板10、用于組裝件的底端板11、以及具有與所述格柵相同的軸線的圓筒形外殼9，在該方法中使用了具有活動支撐件50和機械裝置60的根據(jù)本發(fā)明的設備， 并且該方法包含以下步驟a)在水平位置中通過提升裝置201將徑向吸附器的直徑較小的格柵定位成靠在底端板11上并水平地焊接在所述端板上，以形成由設備D保持為水平地懸伸的焊接的“底端板11-格柵”組件，b)通過活動支撐件50在于步驟a)中焊接的較小直徑格柵的中間長度處保持該較小直徑格柵并且在非零長度L上將直徑較大的格柵水平地擰緊在該內格柵周圍，c)將機械裝置60至少部分地插入較小直徑格柵的內部空間內以便將該較小直徑格柵保持在當該較小直徑格柵由活動支撐件支撐時對其有利的位置，并且去除所述活動支撐件，d)將直徑較大的格柵一直水平地擰緊到底端板11上并焊接在后者上；
e)將徑向吸附器的其余格柵同心地組裝在該直徑較大的格柵周圍；以及Π)將外殼9定位在焊接的格柵周圍，然后將頂端板10焊接在外殼9上；或f2)將頂端板10已預先被焊接在其上的外殼9定位在焊接的格柵周圍。優(yōu)選地，在步驟e)中，為了同心地組裝其余的格柵，對徑向吸附器的其余格柵重復步驟a)至d)，每次假設直徑較小的格柵是最后被焊接在底端板11上的格柵。該方法的另一變型是一種組裝至少一個徑向吸附器的方法，該吸附器包含至少兩個同心穿孔格柵、底端板(11)、用于組裝件的頂端板(10)、以及具有與所述格柵相同的軸線的圓筒形外殼9，在該方法中使用了具有活動支撐件50和機械裝置60的根據(jù)本發(fā)明的設備，并且該方法包含以下步驟a)在水平位置中通過提升裝置201將徑向吸附器的直徑較小的格柵定位成靠在頂端板10上并水平地焊接在所述端板上，以形成由設備D保持為水平地懸伸的焊接的“頂端板10-格柵”組件，b)通過活動支撐件50在于步驟a)中焊接的較小直徑格柵的中間長度處保持該較小直徑格柵并且在非零長度L上將直徑較大的格柵水平地擰緊在該內格柵周圍，c)將機械裝置60至少部分地插入較小直徑格柵的內部空間內以便將該較小直徑格柵保持在當該較小直徑格柵由活動支撐件支撐時對其有利的位置，并且去除所述活動支撐件，d)將直徑較大的格柵一直水平地擰緊到頂端板10上并焊接在后者上；e)將徑向吸附器的其余格柵同心地組裝在該直徑較大的格柵周圍；以及Π)將外殼9定位在焊接的格柵周圍，然后將底端板11焊接在外殼9上；或f2)將底端板11已預先被焊接在其上的外殼9定位在焊接的格柵周圍。優(yōu)選地，在步驟e)中，為了同心地組裝其余的格柵，對徑向吸附器的其余格柵重復步驟a)至d)，每次假設直徑較小的格柵是最后被焊接在頂端板10上的格柵。優(yōu)選地，當徑向吸附器采用頂端板10作為組裝件時，在步驟e)與Π)或f2)之間將格柵固定在底座8上。該方法可用于水平地構建包含高度高達約iaii至25m的穿孔格柵(取決于所述格柵的特征直徑、穿孔率和穿孔類型等)的徑向吸附器。格柵可被固定在其上的底座一般具有從2米至6米的直徑范圍。大致相同的范圍適用于吸附器的端板O米至7米)。這些尺寸通常被運輸限制固定。從組裝的角度來看， 只要可獲得適當?shù)脑O備(移動式高架起重機，設備D)，就可以具有更大的直徑。上文給出的說明定義了作為本發(fā)明的主題的組裝的原理。在不以任何方式改變水平組件的特征的前提下可作出變型。例如，在很長和/或很柔韌的格柵的情況下使用的活動支撐件可以不被安放在格柵的中間，而是例如被安放成更靠近被支撐的一端以便允許剛好擰緊直徑較大的格柵。于是將簡化機械裝置60的裝配(與要被支撐的格柵之間的距離更短)。取決于情況，用于構造包含同心穿孔格柵的至少一個徑向吸附器的根據(jù)本發(fā)明的方法可包括以下特征中的至少一個-加強件90在構造的至少一部分期間被固定在至少一個格柵上以便限制格柵的柔性，
-在格柵擰緊的全過程中，各所述格柵的撓度小于20cm，優(yōu)選地小于10cm。圖7示出了組裝包含高于Urn并且由于因其所致的自然偏轉而存在擰緊問題的至少一個吸附器的方法，以組裝件為底座8的方法為例。首先，內格柵7在已被固定到底座8 上之后通過活動支撐件50大致在其中間長度處被保持。由于該支撐件，在自由端的撓度 f比沒有支撐件的情況下將存在的撓度小很多。該撓度可減小至例如10厘米左右或更小的值，而在沒有支撐件的情況下，該撓度可達到并超過一米。其次，使用活動提升裝置201、 201(優(yōu)選移動式高架起重機)將下一格柵6擰緊在第一格柵周圍直到格柵的將要被固定在公共支撐裝置上的一端靠近內格柵的支撐件。當格柵處于該位置時，將“臂”60擰緊到要被擰緊的格柵的自由端(與柱基100和底座8相對)內。操縱該臂以便使其與內格柵的自由端接觸。經由架子62將該臂固定地附接在其支撐件61上。如果有必要可使用平衡重63 來平衡要在臂的端部施加的力以將內格柵7保持在適當位置或甚至拉直。圖7示出了當臂支撐內格柵時以及當隨后可去除活動支撐件50而不存在內格柵由于其自然偏轉而靠在外格柵上從而阻止繼續(xù)裝配所述格柵的風險時的時刻。在擰緊直徑較大的格柵的情況下，可以裝配支撐件以保持兩個格柵的同心度。如果有必要，對于后續(xù)的一個或多個格柵以這種方式繼續(xù)該過程。在已經生產出由格柵和底座8形成的系統(tǒng)的情況下，隨后可根據(jù)前述步驟之一執(zhí)行外殼的擰緊。在該第一變型中，通過由支承裝置(支撐件、臂)支撐格柵中的至少一個而允許水平構造。“加強件系統(tǒng)”在構造期間可臨時安裝在一個或多個格柵上，其隨后限制撓度。原則上，這是在一個或多個母線上縱向地固定到格柵的內部或外部的設備。該設備通過限制部分地由穿孔造成的柔性而硬化了格柵其通過限制拉長和/或壓縮而固定(bloque)基本圓筒形幾何形狀。這種系統(tǒng)在圖9中圖解地示出。加強件90被固定在格柵7的母線上。優(yōu)選地，該加強件將被安裝在格柵中其上不存在金屬織物的面上以便消除損壞金屬織物的風險。該加強件由長度與要支撐的格柵大致相同的剛性件組成并由適當?shù)墓潭ㄏ到y(tǒng)固定地附接在格柵上。這些加強件可在支撐件已被裝配以保持格柵的同心度之后去除。它們或許可以留在原位以在吸附器操作期間增加格柵的剛性。最后，本發(fā)明的其它主題為-按照根據(jù)本發(fā)明的方法構造的徑向吸附器。該吸附器優(yōu)選地具有an至7m、優(yōu)選地: 至6m的外殼直徑和/或:3m至25m、優(yōu)選地5m至20m的格柵高度；-利用根據(jù)本發(fā)明的吸附器分離或凈化氣體的方法。該方法可為從空氣清除包括 H20、C02、N0x、烴等的雜質中的至少一者的方法、通過吸附生產氧的方法、或從各種氣體排放 CO2的方法。
權利要求
1.一種組件，包含由支撐件(100)和牢固地附接在所述支撐件(100)上的至少一個柱基(101)組成的設備D，以及至少一個提升裝置001)，其特征在于-所述柱基(101)使得徑向吸附器的組裝件能被固定在所述柱基上， -所述提升裝置能夠將處于水平位置的所述徑向吸附器的所述格柵定位成靠在固定于所述柱基(101)上的所述組裝件上，以便有利于將所述格柵水平焊接在底座上，并且-當所述格柵被焊接在所述底座上時所述支撐件(100)能夠保持水平地形成懸臂的所述格柵。
2.如權利要求1所述的組件，其特征在于，被可靠地附接在所述支撐件上的所述柱基 (101)圍繞中心軸線回轉。
3.如權利要求1或2所述的組件，其特征在于，所述設備D包含定位在所述支撐件 (100)的兩側上的兩個柱基(101)。
4.如權利要求1至3中任一項所述的組件，其特征在于，所述組裝件為所述徑向吸附器的底座(8)、底端板(11)或頂端板(10)。
5.如權利要求1至4中任一項所述的組件，其特征在于，所述組件包含-活動支撐件(50)，所述活動支撐件能夠支撐在一端由所述設備D支撐并且高度大于 IOm的徑向吸附器的格柵；-以及機械裝置(60)，所述機械裝置能夠插入處于水平位置的徑向吸附器的格柵的內部空間內并支撐所述格柵。
6.一種組裝至少一個徑向吸附器的方法，所述吸附器包含至少兩個同心的穿孔格柵、 頂端板(10)、底端板(11)和具有與所述格柵相同的軸線的圓柱形外殼(9)，其特征在于，水平地同心組裝所述穿孔格柵。
7.如權利要求6所述的組裝至少一個徑向吸附器的方法，所述吸附器包含底座(8)作為所述組裝件，所述方法使用如權利要求1至3中任一項所述的組件，并且包含以下步驟a)在水平位置通過提升裝置(201)將所述徑向吸附器的所述格柵同心地定位成靠在底座(8)上并水平地焊接在所述底座上，以形成由所述設備D以水平地形成懸臂的方式保持的焊接的“底座-格柵”組件；以及bl)將外殼(9)定位在于所述步驟a)中焊接的所述格柵周圍，然后將所述底端板(11) 和所述頂端板(10)焊接在所述外殼(9)上；或b2)將所述預端板(10)已預先被焊接在其上的外殼(9)定位在于所述步驟a)中焊接的所述格柵周圍，然后將所述底端板(11)焊接在所述外殼上。
8.如權利要求6所述的組裝至少一個徑向吸附器的方法，所述吸附器包含所述底端板 (11)作為所述組裝件，所述方法使用如權利要求1至3中任一項所述的組件，并且包含以下步驟a)在水平位置通過所述提升裝置(201)將所述徑向吸附器的所述格柵同心地定位成靠在所述底端板(11)上并水平地焊接在所述底端板上，以形成由設備D以水平地形成懸臂的方式保持的“底端板(11)-格柵”組件；以及bl)將外殼(9)定位在于所述步驟a)中焊接的所述格柵周圍，然后將所述頂端板(10) 焊接在所述外殼(9)上；或b2)將所述預端板(10)已預先被焊接在其上的外殼(9)定位在于所述步驟a)中焊接的所述格柵周圍。
9.如權利要求6所述的組裝至少一個徑向吸附器的方法，所述吸附器包含所述頂端板 (10)作為所述組裝件，所述方法使用如權利要求1至3中任一項所述的組件，并且包含以下步驟a)在水平位置通過所述提升裝置(201)將所述徑向吸附器的所述格柵同心地定位成靠在所述頂端板(10)上并水平地焊接在所述頂端板上，以形成由所述設備D以水平地形成懸臂的方式保持的焊接的“頂端板(10)-格柵”組件；以及bl)將外殼(9)定位在于所述步驟a)中焊接的所述格柵周圍，然后將所述底端板(11) 焊接在所述外殼(9)上；或b2)將所述底端板(11)已預先被焊接在其上的外殼(9)定位在于所述步驟a)中焊接的所述格柵周圍。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步驟a)與bl)或b2)之間，將所述格柵固定在底座(8)上。
11.如權利要求7至10中任一項所述的組裝方法，其特征在于，使用包含定位在所述支撐件(100)的兩側上的兩個柱基(101)的設備D并且并行構造兩個徑向吸附器。
12.如權利要求7至10中任一項所述的方法，其特征在于，在所述步驟a)中，將所述吸附器的格柵接連、同心地擰緊并焊接在所述組裝件上，從直徑最小的格柵開始。
13.—種組裝至少一個徑向吸附器的方法，所述吸附器包含至少兩個同心穿孔格柵、頂端板(10)、底端板(11)、用于所述組裝件的底座(8)、以及具有與所述格柵相同的軸線的圓筒形外殼(9)，所述方法使用了如權利要求5所述的設備，并包含以下步驟a)在水平位置通過所述提升裝置(201)將所述徑向吸附器的直徑較小的格柵定位成靠在所述底座(8)上并水平地焊接在所述底座上，以形成由所述設備D以水平地形成懸臂的方式保持的焊接的“底座(8)-格柵”組件，b)通過活動支撐件(50)在于所述步驟a)中焊接的較小直徑格柵的中間長度處保持該較小直徑格柵，并且在非零長度L上將直徑較大的格柵水平地擰緊在所述內格柵周圍，c)將機械裝置(60)至少部分地插入所述較小直徑格柵的內部空間內，以便將該較小直徑格柵保持在當該較小直徑格柵由所述活動支撐件支撐時受益的位置，并且去除所述活動支撐件，d)將直徑較大的格柵一直水平地擰緊到所述底座(8)處并焊接在所述底座上；e)將所述徑向吸附器的其余格柵同心地組裝在所述直徑較大的格柵周圍；以及fl)將外殼(9)定位在所述焊接的格柵周圍，然后將所述底端板(11)和所述頂端板 (10)焊接在所述外殼(9)上；或f2)將所述預端板(10)已預先被焊接在其上的外殼(9)定位在所述焊接的格柵周圍， 然后將所述底端板(11)焊接在所述外殼上。
14.如權利要求12所述的方法，其特征在于，在所述步驟e)中，為了同心地組裝其余格柵，對所述徑向吸附器的其余格柵重復所述步驟a)至d)，每次假設直徑較小的格柵為最后被焊接在所述底座( 上的格柵。
15.一種組裝至少一個徑向吸附器的方法，所述吸附器包含至少兩個同心穿孔格柵、頂端板(10)、用于所述組裝件的底端板(11)、以及具有與所述格柵相同的軸線的圓筒形外殼(9)，其中使用了如權利要求5所述的設備，該方法包含以下步驟a)在水平位置通過所述提升裝置(201)將所述徑向吸附器的直徑較小的格柵定位成靠在所述底端板(11)上并水平地焊接在所述底端板上，以形成由所述設備D以水平地形成懸臂的方式保持的焊接的“底端板(11)-格柵”組件，b)通過活動支撐件(50)在于所述步驟a)中焊接的較小直徑格柵的中間長度處保持該較小直徑格柵并且在非零長度L上將直徑較大的格柵水平地擰緊在所述內格柵周圍，c)將機械裝置(60)至少部分地插入較小直徑格柵的內部空間內以便將該較小直徑格柵保持在當該較小直徑格柵由所述活動支撐件支撐時受益的位置，并且去除所述活動支撐件，d)將直徑較大的格柵一直水平地擰緊到所述底端板(11)處并焊接在所述底端板上；e)將所述徑向吸附器的其余格柵同心地組裝在該直徑較大的格柵周圍；以及fl)將外殼(9)定位在所述焊接的格柵周圍，然后將所述頂端板(10)焊接在所述外殼 (9)上；或f2)將所述頂端板(10)已預先被焊接在其上的外殼(9)定位在所述焊接的格柵周圍。
16.如權利要求15所述的方法，其特征在于，在所述步驟e)中，為了同心地組裝其余格柵，對所述徑向吸附器的其余格柵重復所述步驟a)至d)，每次假設直徑較小的格柵為最后被焊接在所述底端板(11)上的格柵。
17.—種組裝至少一個徑向吸附器的方法，所述吸附器包含至少兩個同心穿孔格柵、底端板(11)、用于所述組裝件的頂端板(10)、以及具有與所述格柵相同的軸線的圓筒形外殼 (9)，其中使用了如權利要求5所述的設備，該方法包含以下步驟a)在水平位置通過所述提升裝置(201)將所述徑向吸附器的直徑較小的格柵定位成靠在所述頂端板(10)上并水平地焊接在所述頂端板上，以形成由所述設備D以水平地形成懸臂的方式保持的焊接的“頂端板(10)-格柵”組件，b)通過活動支撐件(50)在于所述步驟a)中焊接的較小直徑格柵的中間長度處保持該較小直徑格柵并且在非零長度L上將直徑較大的格柵水平地擰緊在所述內格柵周圍，c)將機械裝置(60)至少部分地插入較小直徑格柵的內部空間內以便將該較小直徑格柵保持在當該較小直徑格柵由所述活動支撐件支撐時受益的位置，并且去除所述活動支撐件，d)將直徑較大的格柵一直水平地擰緊到所述頂端板(10)處并焊接在所述頂端板上；e)將所述徑向吸附器的其余格柵同心地組裝在該直徑較大的格柵周圍；以及fl)將外殼(9)定位在所述焊接的格柵周圍，然后將所述底端板(11)焊接在所述外殼 (9)上；或f2)將所述底端板(11)已預先被焊接在其上的外殼(9)定位在所述焊接的格柵周圍。
18.如權利要求17所述的方法，其特征在于，在所述步驟e)中，為了同心地組裝其余格柵，對所述徑向吸附器的其余格柵重復所述步驟a)至d)，每次假設直徑較小的格柵為最后被焊接在所述頂端板(10)上的格柵。
19.如權利要求17或18所述的方法，其特征在于，在所述步驟e)與f1)或f2)之間將所述格柵固定在底座(8)上。
20.如權利要求6至19中任一項所述的方法，其特征在于，在所述構造的至少一部分期間將加強件(90)固定在至少一個格柵上以便限制所述格柵的柔性。
21.根據(jù)權利要求11至20中任一項所述的方法，其特征在于，在擰緊所述格柵的全過程中，每個所述格柵的撓度小于20cm，優(yōu)選地小于10cm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種組裝至少一個徑向吸附器的方法，所述吸附器包括至少兩個同心穿孔格柵、上基部、下基部和具有與所述格柵相同的軸線的圓筒形外殼，其特征在于，所述穿孔格柵水平地被同心組裝。
文檔編號B01D53/04GK102196854SQ200980141710
公開日2011年9月21日 申請日期2009年10月12日 優(yōu)先權日2008年10月21日
發(fā)明者C·莫內羅, P·讓諾 申請人:喬治洛德方法研究和開發(fā)液化空氣有限公司