增強傳質(zhì)型吸附式反應(yīng)器的制造方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實用新型屬于吸附換熱用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能夠有效提高吸附效率的增強傳質(zhì)型吸附式反應(yīng)器。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]隨著能源危機的日益嚴(yán)重，化石能源存儲利用量越來越緊張，節(jié)約能源和尋找新的替代能源成為緩解能源危機的解決方法，而余熱利用是節(jié)約能源的重要途徑，因此，余熱利用被企業(yè)越來越重視，在多種余熱利用中，吸附式熱栗是一種能夠利用低溫余熱來生成中高溫能源的有效方法。吸附熱栗的原理大致如下:以消耗一部分的能量為代價，吸附劑吸附吸附質(zhì)時所釋放出的吸附熱量可將傳熱介質(zhì)加熱，通過傳熱介質(zhì)將吸附熱量傳遞并加以利用?？梢灾溃瑐鳠峤橘|(zhì)為產(chǎn)品，其具有高溫高壓性能而具有能源利用價值。
[0005]目前，吸附熱栗所采用的吸附反應(yīng)器大多采用的都是間接式換熱，S卩，通過換熱管來進(jìn)行熱量傳遞，由于吸附質(zhì)與換熱管間存在較大的熱阻等問題，換熱管傳遞熱量的吸附式熱栗熱量浪費較大，換熱效率不高，余熱利用率低下。因此，間接式換熱的吸附反應(yīng)器明顯無法滿足余熱利用的需要。
[0006]為克服間接式換熱的不足，技術(shù)人員對直接接觸式吸附反應(yīng)器做出研究，如圖1所示，吸附質(zhì)含有一定的溫度，吸附質(zhì)由反應(yīng)器底部進(jìn)入，吸附劑為多孔介質(zhì)層，多孔介質(zhì)層由小顆粒多孔介質(zhì)堆積而成，吸附質(zhì)在吸附劑填充層被吸附，吸附過程會釋放出熱量，而，通入反應(yīng)器的吸附質(zhì)的流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于吸附劑的吸附速率，因此，吸附質(zhì)在流動過程中，部分吸附質(zhì)被吸附劑吸附，并釋放熱量，而該熱量又被吸附質(zhì)吸收，吸附質(zhì)溫度升高，并汽化，氣態(tài)吸附質(zhì)從反應(yīng)器上端流出，供人們生產(chǎn)生活使用，從而達(dá)到回收吸附質(zhì)內(nèi)所含熱量的目的。直接接觸式吸附反應(yīng)器能夠得到具有較高溫度和較大質(zhì)量的氣態(tài)吸附質(zhì)。
[0007]但是，直接接觸式換熱也存在一定缺陷。即，氣態(tài)吸附質(zhì)在通過多孔介質(zhì)層向上流動的過程中，會受到上部多孔介質(zhì)造成的質(zhì)量和熱量傳遞阻力的影響，氣態(tài)吸附質(zhì)上升速度緩慢，且由于氣態(tài)吸附質(zhì)溫度較高，而上層的多孔介質(zhì)溫度低于氣態(tài)吸附質(zhì)的溫度，因此，高溫的氣態(tài)吸附質(zhì)在上升過程中與低溫的多孔介質(zhì)進(jìn)行熱交換，會導(dǎo)致氣態(tài)吸附質(zhì)降溫冷凝，進(jìn)而造成產(chǎn)品生成率低下，得到的產(chǎn)品質(zhì)量也遠(yuǎn)低于實際吸附熱量能夠生成的蒸汽質(zhì)量。
[0008]【實用新型內(nèi)容】:
[0009]綜上所述，為了克服現(xiàn)有技術(shù)問題的不足，本實用新型提供了一種增強傳質(zhì)型吸附式反應(yīng)器，它是在直接接觸式吸附反應(yīng)器的吸附劑層內(nèi)，沿氣態(tài)吸附質(zhì)的流動方向設(shè)置多個傳質(zhì)通道，氣態(tài)吸附質(zhì)沿傳質(zhì)通道流動，減小氣態(tài)吸附質(zhì)流動的阻力，使氣態(tài)吸附質(zhì)及時迅速地流出反應(yīng)器，減少熱量損失，保證余熱回收效率。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0011]—種增強傳質(zhì)型吸附式反應(yīng)器，其中:包括罐體，罐體下端設(shè)置吸附質(zhì)進(jìn)口，罐體上端設(shè)置氣態(tài)吸附質(zhì)出口，罐體中部設(shè)置有吸附劑層，所述的吸附劑層內(nèi)設(shè)置有多個傳質(zhì)通道，傳質(zhì)通道壁上設(shè)置有透孔。
[0012]進(jìn)一步，所述的傳質(zhì)通道的長度與吸附劑層的厚度相同。
[0013]進(jìn)一步，所述的吸附劑層包括頂板、多孔介質(zhì)及底板，頂板及底板與罐體內(nèi)壁固定，頂板與底板之間填充多孔介質(zhì)，頂板及底板上均設(shè)置有多個透孔。
[0014]本實用新型的有益效果為:
[0015]1、本實用新型是在直接接觸式吸附反應(yīng)器的吸附劑層內(nèi)，沿氣態(tài)吸附質(zhì)的流動方向設(shè)置多個傳質(zhì)通道，氣態(tài)吸附質(zhì)沿傳質(zhì)通道流動，減少氣態(tài)吸附質(zhì)流動的阻力，使氣態(tài)吸附質(zhì)及時迅速的流出反應(yīng)器，減少熱量損失，保證余熱回收效率。
[0016]2、本實用新型的傳質(zhì)通道壁上設(shè)置透孔，傳質(zhì)通道附近的氣態(tài)吸附質(zhì)優(yōu)先從傳質(zhì)通道流過，導(dǎo)致傳質(zhì)通道附近的區(qū)域的氣態(tài)吸附質(zhì)濃度小，而距離傳質(zhì)通道較遠(yuǎn)的區(qū)域的氣態(tài)吸附質(zhì)濃度高，則，高濃度區(qū)域的氣態(tài)吸附質(zhì)向低濃度區(qū)域流動，最終大量的氣態(tài)吸附質(zhì)在傳質(zhì)通道內(nèi)流動，也就是說，氣態(tài)吸附質(zhì)優(yōu)先選擇從傳質(zhì)通道流過，最終從罐體上端的氣態(tài)吸附質(zhì)出口流出。
[0017]3、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、使用方便、成本低廉，能夠有效的減少氣態(tài)吸附質(zhì)流動的阻力，縮短氣態(tài)吸附質(zhì)在反應(yīng)器內(nèi)流動的時間，熱量損失減小，能夠有效的提高吸附質(zhì)內(nèi)的熱量的回收利用率。
[0018]【附圖說明】:
[0019]圖2為本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實用新型圖2的A-A剖視示意圖；
[0021]圖4為本實用新型的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為本實用新型圖4的B-B剖視示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0024]實施例一:
[0025]如圖2、圖3所示，一種增強傳質(zhì)型吸附式反應(yīng)器，包括罐體1，罐體1下端設(shè)置吸附質(zhì)進(jìn)口 2，罐體1上端設(shè)置氣態(tài)吸附質(zhì)出口 3，罐體1中部設(shè)置有吸附劑層4，所述的吸附劑層4包括頂板6、多孔介質(zhì)7及底板8，頂板6及底板8與罐體1內(nèi)壁固定，頂板6與底板8之間填充多孔介質(zhì)7，頂板6及底板8上均設(shè)置有多個透孔。所述的吸附劑層4中間位置設(shè)置有一個傳質(zhì)通道5，傳質(zhì)通道5為金屬絲網(wǎng)圍成的圓筒狀通道，傳質(zhì)通道5的長度與吸附劑層4的厚度相同，金屬絲網(wǎng)圍成圓筒狀傳質(zhì)通道5，金屬絲網(wǎng)的網(wǎng)孔即為透孔。
[0026]使用時，吸附質(zhì)由罐體1下端設(shè)置的吸附質(zhì)進(jìn)口 2進(jìn)入罐體1內(nèi)，在罐體1內(nèi)高度不斷升高，當(dāng)罐體1內(nèi)吸附質(zhì)從吸附劑層4的底板8上的透孔進(jìn)入，然后與吸附劑層4底部的多孔介質(zhì)7接觸后。多孔介質(zhì)7吸附吸附質(zhì)，釋放熱量，由于通入罐體1內(nèi)的吸附質(zhì)的流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于多孔介質(zhì)7的吸附速率，因此，在多孔介質(zhì)7吸附過程中釋放的熱量，再次被吸附質(zhì)吸收，吸附質(zhì)升溫汽化，形成高溫的氣態(tài)吸附質(zhì)，氣態(tài)吸附質(zhì)向上流動，由于傳質(zhì)通道5內(nèi)只有空氣，因此，傳質(zhì)通道5內(nèi)流動阻力小，在傳質(zhì)通道5附近區(qū)域生成的氣態(tài)吸附質(zhì)會沿傳質(zhì)通道向上流動，當(dāng)傳質(zhì)通道5附近區(qū)域的氣態(tài)吸附質(zhì)濃度比其它區(qū)域濃度小時，這將導(dǎo)致外側(cè)高濃度區(qū)域的氣態(tài)吸附質(zhì)向內(nèi)側(cè)低濃度區(qū)域流動，最終沿傳質(zhì)通道5向上流動，最后從罐體1頂端的氣態(tài)吸附質(zhì)出口 3流出，氣態(tài)吸附質(zhì)所含的熱量被作為能源供人們生產(chǎn)生活使用，達(dá)到回收吸附質(zhì)內(nèi)熱量的目的。
[0027]實施例二:
[0028]如圖4、圖5所示，重復(fù)實施例一，有以下不同點:吸附劑層4內(nèi)設(shè)置三道傳質(zhì)通道5。設(shè)置的傳質(zhì)通道5數(shù)量增多，能夠進(jìn)一步的提高罐體1內(nèi)氣態(tài)吸附質(zhì)的流動速度，提高氣態(tài)吸附質(zhì)產(chǎn)生的效率，提高吸附質(zhì)內(nèi)所含余熱的回收效率。
[0029]要說明的是，以上所述實施例是對本實用新型技術(shù)方案的說明而非限制，所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員的等同替換或者根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而做的其它修改，只要沒超出本實用新型技術(shù)方案的思路和范圍，均應(yīng)包含在本實用新型所要求的權(quán)利范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種增強傳質(zhì)型吸附式反應(yīng)器，其特征在于:包括罐體(1 )，罐體(1)下端設(shè)置吸附質(zhì)進(jìn)口(2)，罐體(1)上端設(shè)置氣態(tài)吸附質(zhì)出口(3)，罐體(1)中部設(shè)置有吸附劑層(4)，所述的吸附劑層(4)內(nèi)設(shè)置有多個傳質(zhì)通道(5)，傳質(zhì)通道(5)壁上設(shè)置有透孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強傳質(zhì)型吸附式反應(yīng)器，其特征在于:所述的傳質(zhì)通道(5)的長度與吸附劑層(4)的厚度相同。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強傳質(zhì)型吸附式反應(yīng)器，其特征在于:所述的傳質(zhì)通道(5)為金屬絲網(wǎng)圍成的圓筒狀通道。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強傳質(zhì)型吸附式反應(yīng)器，其特征在于:所述的吸附劑層(4)包括頂板(6)、多孔介質(zhì)(7)及底板(8)，頂板(6)及底板(8)與罐體(1)內(nèi)壁固定，頂板(6)與底板(8)之間填充多孔介質(zhì)(7)，頂板(6)及底板(8)上均設(shè)置有多個透孔。
【專利摘要】本實用新型涉及一種增強傳質(zhì)型吸附式反應(yīng)器，包括罐體，罐體下端設(shè)置吸附質(zhì)進(jìn)口，罐體上端設(shè)置氣態(tài)吸附質(zhì)出口，罐體中部設(shè)置有吸附劑層，所述的吸附劑層內(nèi)設(shè)置有多個傳質(zhì)通道，傳質(zhì)通道壁上設(shè)置有透孔。本實用新型是在直接接觸式吸附反應(yīng)器的吸附劑層內(nèi)，沿氣態(tài)吸附質(zhì)的流動方向設(shè)置多個傳質(zhì)通道，氣態(tài)吸附質(zhì)沿傳質(zhì)通道流動，減少氣態(tài)吸附質(zhì)流動的阻力，使氣態(tài)吸附質(zhì)及時迅速的流出反應(yīng)器，減少熱量損失，保證余熱回收效率。
【IPC分類】F25B30/04, F25B37/00
【公開號】CN204987561
【申請?zhí)枴緾N201520630530
【發(fā)明人】薛冰, 姚志敏, 盛遵榮, 魏新利, 孟祥睿
【申請人】鄭州大學(xué)
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年8月20日