一種吸附分離裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及吸附分離技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是涉及一種吸附分離裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]利用吸附法進(jìn)行物質(zhì)分離已有漫長(zhǎng)的歷史，國(guó)內(nèi)外的科研工作者在這方面作了大量的研究工作，目前吸附法已廣泛應(yīng)用于化工、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥衛(wèi)生和生物工程等領(lǐng)域。變壓吸附法制氧制氮技術(shù)便是利用吸附法進(jìn)行氧氮分離的常用技術(shù)，其通過(guò)某種氣體吸附材料進(jìn)行氣體滲透分離。技術(shù)原理為空氣中的氧氣與氮?dú)獾脑诜肿雍Y表面滲透速率不同，氧氣滲透速度較快，氮?dú)鉂B透速率較慢，從而得到相為富集的氣體，進(jìn)而通過(guò)某種控制方式達(dá)到氮氧分離。
[0003]但是，傳統(tǒng)的變壓吸附制氧制氮技術(shù)是通過(guò)閥門(mén)等控制器實(shí)行高低壓切換進(jìn)行制氧制氮，其存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)產(chǎn)氣的等弊端，另一方面，傳統(tǒng)的變壓吸附制氧制氮技術(shù)所需的設(shè)備存在制造成本和維護(hù)成本較高，不符合節(jié)能減排的要求。
[0004]因此，如何研發(fā)一種吸附分離裝置及系統(tǒng)，便成為亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請(qǐng)解決的主要問(wèn)題是提供一種吸附分離裝置及系統(tǒng)，以解決無(wú)法實(shí)現(xiàn)的高純度、低成本、連續(xù)供給的吸附分離的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種吸附分離裝置，用于物質(zhì)的吸附分離，其特征在于，包括:至少一個(gè)吸附芯和設(shè)置于所述吸附芯外部的筒體，其中:
[0007]所述吸附芯設(shè)置有內(nèi)環(huán)和外環(huán)，所述內(nèi)環(huán)設(shè)置有第一密封單元，且通過(guò)所述第一密封單元的延伸單元將所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間分隔成多個(gè)用于容納吸附單元的吸附空腔；
[0008]所述吸附芯的外環(huán)連接有第二密封單元，通過(guò)所述第二密封單元將所述吸附芯與所述筒體之間的腔體分隔為第一分離腔和第二分離腔；
[0009]所述吸附芯通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將其在所述第一分離腔中吸附于所述吸附空腔內(nèi)的物質(zhì)帶到第二分離腔中進(jìn)行分離。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一分離腔為正壓分離腔；所述第二分離腔為負(fù)壓分離腔。
[0011]進(jìn)一步地，所述吸附單元為吸附劑。
[0012]進(jìn)一步地，所述第一分離腔內(nèi)設(shè)置有一側(cè)與所述吸附芯相連接的擋片，用于在物質(zhì)通過(guò)的方向形成阻擋。
[0013]進(jìn)一步地，所述第二密封單元的最小寬度大于每相鄰兩個(gè)延伸單元的最大寬度。
[0014]本發(fā)明還公開(kāi)了一種吸附分離系統(tǒng)，其特征在于，包括:輸送裝置、分離裝置和收容裝置，其中，所述分離裝置為如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的吸附分離裝置，其中，
[0015]所述輸送裝置，與所述分離裝置相連接，用于提供和輸送原料物質(zhì)；
[0016]所述分離裝置，分別與所述輸送裝置和收容裝置相連接，用于吸附分離；
[0017]所述收容裝置，與所述分離裝置相連接，用于容納分離后得到的物質(zhì)。
[0018]進(jìn)一步地，所述收容裝置，包括:第一收容裝置和第二收容裝置，其中，
[0019]所述第一收容裝置與所述第一分離腔相連接；
[0020]所述第二收容裝置與所述第二分離腔相連接。
[0021]進(jìn)一步地，所述分離裝置與所述收容裝置之間還設(shè)置有真空壓縮裝置。
[0022]進(jìn)一步地，所述分離裝置包括多個(gè)所述吸附分離裝置連接組成。
[0023]進(jìn)一步地，還包括中央控制裝置，所述中央控制裝置分別與所述輸送裝置、收容裝置和分離裝置相連接。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的一種吸附分離裝置及系統(tǒng)，達(dá)到了如下效果:
[0025](1)適用范圍廣:該裝置和系統(tǒng)采用了吸附芯組的結(jié)構(gòu)，使其可以設(shè)計(jì)成每小時(shí)只生產(chǎn)幾立方米的小型可移動(dòng)設(shè)備，也可以設(shè)計(jì)成每小時(shí)生產(chǎn)幾萬(wàn)立方米的超大型系統(tǒng)，具有靈活適用性；
[0026](2)應(yīng)用領(lǐng)域廣:該裝置和系統(tǒng)不僅可用于節(jié)能減排領(lǐng)域，還可以用于醫(yī)療、環(huán)保、交通等其他領(lǐng)域，具有廣泛的適用性。
[0027](3)穩(wěn)定性高:在中央控制裝置的調(diào)控下，避免了送風(fēng)的流量變化所造成的溫度和壓力的不穩(wěn)定性，使系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)高效。
[0028](4)生產(chǎn)和制造成本低:由于該裝置和系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，其降低了設(shè)備的制造成本和維護(hù)成本，同時(shí)在生產(chǎn)或分離過(guò)程中也大幅減低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
[0029](5)能耗低:該系統(tǒng)采用了真空栗，可在正壓分離腔和負(fù)壓回收腔的壓力差較小的情況下進(jìn)行分離，從而可以降低空氣栗的功率，進(jìn)一步節(jié)能。在不需要高效率生產(chǎn)條件下，可以省略真空栗，在常壓下回收氣體，節(jié)省建設(shè)投資和能耗。
[0030](6)連續(xù)供給:該裝置和系統(tǒng)可由多個(gè)吸附芯組連接組成，使吸附分離過(guò)程持續(xù)高效，達(dá)到不同組分的氣體或其他物質(zhì)可以同時(shí)進(jìn)行分離的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0031]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0032]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一所述的吸附分離裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖2是本發(fā)明實(shí)施例二所述的吸附分離裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0034]圖3是本發(fā)明實(shí)施例二所述的吸附分離裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0035]圖4是本發(fā)明實(shí)施例三所述的吸附分離系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0036]圖5是本發(fā)明實(shí)施例三所述的吸附分離系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖6是本發(fā)明實(shí)施例三所述的吸附分離系統(tǒng)中央控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖7是本發(fā)明實(shí)施例三所述的吸附分離系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]如在說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來(lái)指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會(huì)用不同名詞來(lái)稱呼同一個(gè)組件。本說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求并不以名稱的差異來(lái)作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來(lái)作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通篇說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”為一開(kāi)放式用語(yǔ)，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”?！按笾隆笔侵冈诳山邮盏恼`差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術(shù)問(wèn)題，基本達(dá)到所述技術(shù)效果。此外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電性耦接于所述第二裝置，或通過(guò)其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說(shuō)明書(shū)后續(xù)描述為實(shí)施本申請(qǐng)的較佳實(shí)施方式，然所述描述乃以說(shuō)明本申請(qǐng)的一般原則為目的，并非用以限定本申請(qǐng)的范圍。本申請(qǐng)的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
[0040]以下結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但不作為對(duì)本申請(qǐng)的限定。
[0041]實(shí)施例1
[0042]本實(shí)施例提供一種吸附分離裝置，包括:筒體1和設(shè)置于所述筒體1內(nèi)部的至少一個(gè)吸附芯2，其中:
[0043]所述吸附芯2設(shè)置有內(nèi)環(huán)3和外環(huán)4，所述內(nèi)環(huán)3設(shè)置有第一密封單元5，且通過(guò)所述第一密封單元5的延伸單元501將所述內(nèi)環(huán)3和外環(huán)4之間分隔成多個(gè)用于容納吸附單元6的吸附空腔7 ；
[0044]所述吸附芯2的外環(huán)4連接有第二密封單元8，通過(guò)所述第二密封單元8將所述吸附芯2與所述筒體1之間的腔體分隔為第一分離腔9和第二分離腔10 ;
[0045]所述吸附芯2通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將其在所述第一分離腔9中吸附于所述吸附空腔7內(nèi)的物質(zhì)帶到第二分離腔10中進(jìn)行分離。
[0046]具體地，所述吸附分離裝置可以應(yīng)用于氣體、液體和/或微小固體等物質(zhì)的吸附分離，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需求設(shè)置所述吸附單元6的種類，使其適用于各類物質(zhì)的吸附和分離，進(jìn)一步地，所述吸附單元6可以為活性氧化鋁、硅膠、活性炭或分子篩等吸附劑，吸附劑是能有效地從氣體、液體中吸附其中某些成分的固體物質(zhì)。
[0047]進(jìn)一步地，所述筒體1內(nèi)部可以設(shè)置多個(gè)吸附芯2，具體地，請(qǐng)參照?qǐng)D2，所述筒體1內(nèi)可以有多個(gè)吸附芯2通過(guò)所述第二密封單元8串聯(lián)和/或并聯(lián)形成一組或多組吸附芯組，將所述筒體1分隔成第一分離腔9和第二分離腔10，如圖2所示，為有兩組吸附芯組將所述筒體1分隔成兩個(gè)第二分離腔10和一個(gè)第一分離腔9，其中，原料物質(zhì)進(jìn)入所述第一分離腔9中，其中目標(biāo)組分通過(guò)