甲醇裂解制氢装置的吸附塔及其吸附剂的填充方法

【技术领域】

本发明涉及氢气技术领域，具体是指甲醇裂解制氢装置的吸附塔及其吸附剂的填充方法。

【背景技术】

氢气在工业上有着广泛的用途。近年来，由于精细化工、蒽醌法制双氧水、粉末冶金、油脂加氢、林业品和农业品加氢、生物工程、石油炼制加氢及氢燃料清洁汽车等的迅速发展，对纯氢需求量急速增加，甲醇裂解制氢气是需要将甲醇蒸汽在专用的催化物上裂解和转化一步完成的，传统的添加催化物的方式多是采用人工添加，不仅会出现催化物对人体产生有害影响的问题，同时也会出现催化物分布不均，导致收集的氢气混有杂质，影响氢气纯度，并且在人工添加倾倒催化物时，催化物从高处落下，极易出现破损的情况，影响催化效率

市面上出现很多甲醇裂解装置，例如专利公开号为CN208883486U，专利名称为甲醇裂解制氢装置的专利公开了一种甲醇裂解制氢装置，包括气化炉、浓度调节器，气化炉连接原料液管道，原料液管道上固定安装着浓度比例调节器，气化炉上设置有计量泵，气化炉通过进液管道连接在裂解炉上，进液管道上设置有浓度检测器，与浓度检测器相对位置设置有氮气加压器，进液管道管头位置延伸至缓冲腔内，缓冲腔位于裂解炉底部，裂解炉内设有内胆，内胆内设有反应腔，反应腔与缓冲腔相通，裂解炉外设有循环泵，循环泵穿过裂解炉与反应腔相连接，裂解炉上设有出气管，出气管上连接着吸附塔，该专利通过循环泵可以对催化剂进行疏导，避免催化剂与甲醇作用时出现架桥或是断路中空情况，但是这种方式会存在催化剂腐蚀循环泵，导致循环泵发生故障无法工作的问题，并且通过循环泵对催化剂进行搅动，极易将催化剂搅碎，影响催化效率，同时也存在更换催化剂困难，需要人工进行更换添加催化剂，会对人体产生不良影响，为此，提出了种甲醇裂解制氢装置的吸附塔及其吸附剂的填充方法。

【发明内容】

本发明的目的是为了解决上述问题而提出甲醇裂解制氢装置的吸附塔及其吸附剂的填充方法。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种甲醇裂解制氢装置的吸附塔，包括吸附塔，焊接在吸附塔上的爬梯，所述吸附塔上设置有进料口和出料口，其特征在于：还包括安装在吸附塔上的固定架，以及设置在吸附塔一侧的缠绕机构，所述吸附塔底部还安装有震动机构，所述固定架上安装送料机构，所述吸附塔上设置有凸台，所述固定架与凸台固定连接，所述吸附塔上还设置有若干位置传感器一。

进一步优选的：所述送料机构分为横向送料机构和纵向送料机构，所述橫向送料机构包括设置在固定架上的横向电机，与横向电机连接横向丝杆，还包括设置在固定架上的横向导轨以及与横向丝杆和横向导轨相配合的横向滑块，所述纵向送料机构通过螺栓安装在横向滑块上。

进一步优选的：所述纵向送料机构包括安装在横向滑块上的纵向电机，与纵向电机连接的纵向丝杆，还包括安装在横向滑块上纵向导轨以及设置在纵向丝杆和纵向导轨上的纵向滑块。

进一步优选的：所述纵向送料机构还包括安装在纵向滑块上的纵向气缸，所述纵向气缸另一端上安装有管夹组件。

进一步优选的：所述管夹组件包括安装在纵向气缸上的上管夹以及与上管夹相配合的下管夹，所述上管夹和下管夹通过螺栓连接，所述上管夹上设置有位置感应器二，所述下管夹上设置有料位感应器，所述管夹组件上涂有防腐涂层。

进一步优选的：所述缠绕机构包括设置在吸附塔上的基座，所述基座分为顶部基座，底部基座和若干中部基座，所述底部基座和中部基座上还安装有气缸，所述气缸一端安装有轴套，所述轴套内安装有转动轴，所述转动轴上安装有滚轮，所述顶部基座上设置有通孔，所述通孔上安装有轴承套，所述轴承套上安装有转动轴，所述转动轴上安装有滚轮，所述滚轮上缠绕有送料管道。

进一步优选的：所述轴套分为中部轴套和底部轴套，所述底部轴套上安装有缠绕电机，所述缠绕电机与转动轴连接

进一步优选的：所述震动机构包括设置在吸附塔底部的支架，设置在支架上的振动泵，所述振动泵上还设置有减震组件。

进一步优选的：所述减震组件包括设置在震动泵上的下减震片，与下减震片相配合的上减震片，所述下减震片和上减震片上设置安装槽，所述安装槽内安装有弹簧，所述上减震片上还设置橡胶垫。

吸附剂填充于甲醇裂解制氢装置的吸附塔的填充方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步：管道安装；通过控制气缸来调节滚轮的位置，将送料管道依次安装在滚轮上，再将送料管道安装上管夹和下管夹之间；

第二步：感应送料；通过纵向电机带动纵向丝杆使纵向滑块向下移动，同时纵向气缸推动管夹组件带动管道头向下进入吸附塔中，通过位置感应器二感应到最底部的位置感应器一后，纵向电机和纵向气缸停止工作，管道开始送料，同时横向电机启动，通过横向丝杆带动横向滑块左右移动，使管道能够左右均匀送料，当料位感应器感应到料位时停止送料，纵向送料机构带动管道头向上移动至位置感应器二再次感应到位置感应器一时停止；

第三步：振动摇匀；当管道停止送料时，振动泵启动，通过减震组件带动吸附塔振动，将吸附塔内的催化物振动均匀；

第四步：分批送料；振动完成之后，重复二～三步骤进行分批送料，直至催化物填满吸附塔；

第五步：管道缠绕；，当催化物填满之后，将送料管从管夹组件上拆卸下来，启动缠绕电机，顺着滚轮对管道进行缠绕收纳。

本发明的有益效果：

1.本发明在吸附塔上设置有固定架和设置在固定架上的送料机构，通过送料机构能够将送料管道送至吸附塔内底部再进行送料，避免管道从高处送料导致催化物掉落破损的问题，同时在送料过程中，送料机构能够带动管道左右移动，使送料更加均匀，避免在吸附塔内出现空隙和堆积的情况，并且自动送料能够避免催化物对人体造成不良影响。

2.本发明在吸附塔一侧设置有缠绕机构，通过缠绕机构上设置的滚轮，能够便于送料管的缠绕，避免送料管在送料的过程中发生折弯堵塞的现象，同时阶梯式的滚轮排布能够送料管垂直输送催化物，从而方便送料管送料。

3.本发明在吸附塔底部设置有震动机构，通过振动泵带动制氢罐振动，从而使吸附塔内的催化物混合均匀，避免在出现空隙现象，导致罐体制氢不纯，无需直接接触催化物，不会出现腐蚀情况，同时设置有减震组件，在振动泵震动的过程中能够起到缓冲的作用，避免因振动泵振动过大，导致震碎催化物的情况出现。

【附图说明】

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是本发明另一视角结构示意图；

附图3是本发明另一视角部分结构示意图；

附图4是附图1中A处放大图；

附图5是附图1中B处放大图；

附图6是附图1中C处放大图；

附图7是附图1中D处放大图。

图例说明：1、吸附塔；101、进料口；102、出料口；103、凸台；104、传感器一；2、爬梯；3、固定架；4、缠绕结构；401、基座；4011、顶部基座；4012、底部基座；4013、中部基座；402、气缸；403、轴套；4031、中部轴套；4032、底部轴套；404、转动轴；405、滚轮；406、缠绕电机；5、震动机构；501、支架；502、振动泵；503、减震组件；5031、下减震片；5032、上减震片；5033、安装槽；5034、弹簧；5035、橡胶垫；6、送料机构；601、横向送料机构；6011、横向电机；6012、横向丝杆；6013、横向导轨；6014、横向滑块；602、纵向送料机构；6021、纵向电机；6022、纵向丝杆；6023、纵向导轨；6024、纵向滑块；6025、纵向气缸；603、管夹组件；6031、上管夹；6032、下管夹；6033、位置感应器二；6034、料位感应器；7送料管道。

具体实施方式

下面我们结合附图1-7对本发明所述的一种甲醇裂解制氢装置的吸附塔及其工作方法做进一步的说明。

参阅附图1-2中所示，本实施例的一种甲醇裂解制氢装置的吸附塔，包括吸附塔1，焊接在吸附塔1上的爬梯2，所述吸附塔1上设置有进料口101和出料口102，其特征在于：还包括安装在吸附塔1上的固定架3以及设置在吸附塔1一侧的缠绕机构4，所述吸附塔1底部还安装有震动机构5，所述固定架3上安装送料机构6，所述吸附塔1上设置有凸台103，所述固定架3与凸台103固定连接，所述吸附塔1上还设置有若干位置传感器一104；通过爬梯2方便送料管道7安装在送料机构6上，送料机构6能够带动送料管道7上下移动进行送料，同时在送料的过程中控制送料管道7左右移动，避免堆积，通过缠绕机构4能够在送料的过程中，方便送料管道7的缠绕，避免因送料管道7垂直向上增加送料难度，同时能够便于对送料管道7的整理，通过震动机构5能够对吸附塔1进行振动摇匀，避免催化物在吸附塔1内发生堆积和催化物之间产生间隙的情况出现，同时在设置有减震组件503，同归减震组件503能够缓冲振动泵502对吸附塔1底部的冲击，避免吸附塔1内的底部的催化物因振动过大导致破损的情况出现。

参阅附图1所示，所述送料机构6分为横向送料机构601和纵向送料机构602，所述橫向送料机构601包括通过螺栓安装在固定架3上的横向电机6011，与横向电机6011连接横向丝杆6012，还包括设置在固定架3上的横向导轨6013以及与横向丝杆6012和横向导轨6013相配合的横向滑块6014，所述纵向送料机构602通过螺栓安装在横向滑块6014上；通过横向电机6011带动横向丝杆6012转动，使横向滑块6014在横向导轨上左右移动，在送料管道7进行送料时，能够控制管道左右移动，使管道内的催化物更加均匀，避免出现催化物堆积的情况。

参阅附图4所示，所述纵向送料机构602包括安装在横向滑块6014上的纵向电机6021，与纵向电机6021连接的纵向丝杆6022，还包括安装在横向滑块6014上纵向导轨6023以及设置在纵向丝杆6022和纵向导轨6023上的纵向滑块6024；通过纵向电机6021带动纵向丝杆6022转动，控制纵向滑块6024在纵向导轨6023上上下移动，从而控制安装在送料机构6上的送料管道7上下移动进出吸附塔1内，无需人工控制管道，不会对人体产生危害。

参阅附图4所示，所述纵向送料机构602还包括通过螺栓安装在纵向滑块6024上的纵向气缸6025，所述纵向气缸6025另一端上安装有管夹组件603，所述管夹组件603包括焊接在纵向气缸6025上的上管夹6031以及与上管夹6031相配合的下管夹6032，所述上管夹6031和下管夹6032通过螺栓连接，所述上管夹6031上设置有位置感应器二6033，所述下管夹6032上设置有料位感应器6034，所述管夹组件6032上涂有防腐涂层；通过纵向气缸6025能够增加送料机构6的纵向行程，使安装在管夹组件603的送料管道7能够直达吸附塔1的底部，同时位置感应器二6033能够配合位置感应器一104感应送料管道7的位置，从而进行精确送料，料位感应器6034能够感应催化物的位置，当料位感应器6034感应到催化物时，发送信号控制送料管道7停止送料，送料机构6上移控制送料管到达另一位置感应器一104的位置开始送料，形成分批送料，配合震动机构5进行振动摇匀，避免出现催化物在吸附塔1内发生堆积的现象；同时在管夹组件603上设置有防腐涂层能够有效避免管夹组件603受到催化物的腐蚀，增加装置的使用寿命。

参阅附图1-6所示，所述缠绕机构4包括设置在吸附塔1上的基座401，所述基座401分为顶部基座4011，底部基座4012和若干中部基座4013，所述底部基座4012和中部基座4013上还通过螺栓安装有气缸402，所述气缸402一端焊接有轴套403，所述轴套403内安装有转动轴404，所述转动轴404上安装有滚轮405，所述顶部基座4011上设置有通孔4014，所述通孔4014上安装有轴承套4015，所述轴承套4015上安装有转动轴404，所述转动轴404上安装有滚轮405；通过气缸402能够带动滚轮405进行收缩，从而调整滚轮405的位置，使滚轮405形成阶梯式结构，方便送料管缠绕的同时，避免送料管垂直送料影响送料效率。

参阅附图1-6所示，所述轴套403分为中部轴套4031和底部轴套4032，所述底部轴套4032上通过螺栓安装有缠绕电机406，所述缠绕电机406与转动轴404连接，通过缠绕电机406能够带动转动轴404转动，从而使缠绕在滚轮405上的送料管道7进行缠绕，方便送料管的收纳。

参阅附图1-7所示，所述震动机构5包括设置在吸附塔1底部的支架501，设置在支架501上的振动泵502，所述振动泵502上还设置有减震组件503，所述减震组件503包括设置在振动泵502上的下减震片5031，与下减震片5031相配合的上减震片5032，所述下减震片5031和上减震片5032上设置安装槽5033，所述安装槽5033内安装有弹簧5034，所述上减震片5032上还设置橡胶垫5035；通过振动泵502带动吸附塔1进行振动防止吸附塔1内的催化物堆积影响制氢效率，同时减震组件503的设置，通过弹簧5034和橡胶垫5035能够对振动泵502产生的震动进行缓冲，避免因振动过大，导致吸附塔1内底部的催化物破损的情况出现。

该吸附塔填充吸附剂的方法如下：

第一步：管道安装；通过控制气缸402来调节滚轮405的位置，将管道依次安装在滚轮405上，再将管道头安装上管夹6031和下管夹6032之间用螺栓固定住；

第二步：感应送料；通过纵向电机6021带动纵向丝杆6022转动，纵向滑块6024上安装有与纵向丝杆6022活动连接的丝杆螺母座，纵向丝杆6022在转动时通过与丝杆螺母座的配合使纵向滑块6024沿纵向导轨6023向下移动，同时纵向气缸402推动管夹组件603带动管道头向下进入吸附塔1中，通过位置感应器二6033感应到最底部的位置感应器一104后，纵向电机6021和纵向气缸402停止工作，管道开始送料，同时横向电机6011启动，横向滑块6014上安装有与横向丝杆6012活动连接丝杆螺母座，横向电机6011带动横向丝杆6012转动，横向丝杆6012通过与丝杆螺母座的配合带动横向滑块6014沿横向导轨6013左右移动，使管道能够左右均匀送料，当料位感应器6034感应到料位时停止送料，纵向送料机构602带动管道头向上移动至位置感应器二6033再次感应到位置感应器一104时停止工作；

第三步：振动摇匀；当管道停止送料时，振动泵502启动，通过减震组件503带动吸附塔1振动，将吸附塔1内的催化物振动均匀；

第四步：分批送料；振动完成之后，重复二～三步骤进行分批送料，直至催化物填满吸附塔1；

第五步：管道缠绕；，当催化物填满之后，将送料管从管夹组件603上拆卸下来，启动缠绕电机406，顺着滚轮405对管道进行缠绕收纳；

当需要进行更换催化物时，需要将送料管道7连接抽气风机，通过送料机构3带动管道进入吸附塔1内配合抽气风机将罐体内的催化物抽出，再重复二～四步将催化物重新填满吸附塔1内；

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。