本發(fā)明涉及吸附劑壓緊裝置，具體為一種變壓吸附塔中吸附劑的壓緊裝置及其使用方法。

背景技術：

1、變壓吸附(psa)是一種重要的氣體分離技術，廣泛應用于氫氣提純、二氧化碳捕集、空氣分離等眾多領域。其基本原理是利用吸附劑對不同氣體組分在壓力變化下吸附性能的差異來實現(xiàn)氣體分離。吸附劑作為變壓吸附過程的核心，其性能直接影響分離效果；

2、由于吸附塔內部的吸附劑在使用時需要通過壓緊使其表示緊密狀態(tài)，一般現(xiàn)有的裝置基本在吸附材料的頂部安裝一個彈簧板，通過彈簧板上的彈力達到壓緊的狀態(tài)，由于彈簧的壓緊方式是靜態(tài)且單一的方式，難以實時根據(jù)吸附劑的沉降或其他工況變化做出快速響應，并且還容易在吸附材料出現(xiàn)沉降時，難以對材料進行均勻的壓緊。容易導致吸附劑床層出現(xiàn)松動或壓實不緊產生溝流現(xiàn)象，影響吸附材料的吸附效率。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種變壓吸附塔中吸附劑的壓緊裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

3、本發(fā)明為一種變壓吸附塔中吸附劑的壓緊裝置，包括主體，主體的底部固定連接有進氣管，主體的頂部螺栓連接有連接盤，主體的外表面固定連接有出料管，還包括；

4、壓緊機構，壓緊機構包括螺栓連接在連接盤底部的若干個彈簧桿，若干個彈簧桿遠離連接盤的一端轉動連接有篩選板，篩選板遠離彈簧桿的一端固定連接有若干個彈簧軸，若干個彈簧軸遠離篩選板的一端固定連接有壓板，壓板的側壁開設有若干個圓孔槽，壓板的中部固定連接有半圓框，半圓框的底部固定連接有伸縮筒，伸縮筒的外表面開設有若干個圓孔，所屬于伸縮筒的內壁呈螺旋狀，伸縮筒遠離彈簧桿的一端固定連接有圓形盤，伸縮筒與半圓框呈連通設置；

5、轉動機構，轉動機構包括固定連接在半圓框內部的固定板，固定板的內部開設有若干個壓縮腔，固定板靠近伸縮筒的一側開設有圓柱槽，壓縮腔與壓縮腔呈連通設置，圓柱槽頂部內壁轉動連接有風扇軸，風扇軸的外表面固定連接有錐形齒筒。

6、進一步地，主體的內部設置有壓縮機構，壓縮機構包括轉動連接在壓縮腔內部的兩個壓縮塊，兩個壓縮塊呈垂直設置，壓縮塊靠近壓縮腔的一側固定連接有傳動齒盤，傳動齒盤遠離壓縮塊的一端貫穿至固定板的外壁并延伸至外部，兩個傳動齒盤之間相互嚙合，其中一個傳動齒盤遠離壓縮塊的一側固定連接有連接齒盤，若干個連接齒盤與錐形齒筒的外表面嚙合連接，固定板的外表面固定連接有若干個軟管。

7、進一步地，軟管與壓縮腔呈連通設置，若干個軟管遠離固定板的一端固定連接有噴氣管，噴氣管的內部轉動連接有若干個格柵軸，格柵軸的底部貫穿至壓板的底部外壁并延伸至外部，若干個格柵軸的延伸段外表面設置有鋸齒環(huán)，鋸齒環(huán)的頂部轉動連接在壓板的底部外壁，鋸齒環(huán)的底部與格柵軸的延伸端外表面相接觸。

8、進一步地，主體的內部設置有晃動機構，晃動機構包括固定連接在兩個軟管之間的連接環(huán)，連接環(huán)的外表面嚙合連接有連接板，連接板遠離連接環(huán)的一端轉動連接有彈性板，彈性板的中部轉動連接在篩選板的側壁，若干個彈性板遠離連接環(huán)的一端轉動連接有限位環(huán)，限位環(huán)的側壁開設有若干個通槽，通槽的底部設置有環(huán)形板，環(huán)形板與限位環(huán)轉動連接。

9、進一步地，環(huán)形板的底部設置有限位機構，限位機構包括轉動連接在環(huán)形板底部的若干個萬向桿，萬向桿遠離環(huán)形板的一側轉動連接有曲線管，若干個曲線管遠離萬向桿的一端轉動連接有地盤，地盤靠近曲線管的一側固定連接有風扇桿，風扇桿的頂部貫穿至通槽的頂部外壁并延伸至外部，地盤的底部轉動連接在壓板的側壁，風扇桿的延伸端外表面固定連接有插桿。

10、進一步地，風扇桿的外表面設置有移動機構，移動機構包括設置連接在風扇桿延伸端外表面的方形架，方形架的頂部固定連接在篩選板的側壁，方形架的頂部與底部均固定連接有鋸齒筒，兩個鋸齒筒呈交錯設置，插桿設置在兩個鋸齒筒之間，方形架的底部設置有錐形螺旋筒，錐形螺旋筒靠近方形架的一側固定連接在環(huán)形板的底部側壁，錐形螺旋筒的外表面固定連接有若干個斜板，錐形螺旋筒的外表面設置有若干個限位桿，限位桿的頂部與環(huán)形板固定連接，限位桿的內部固定連接有噴氣軟管，噴氣軟管的外表面滑動連接有彈簧塊，彈簧塊與曲線管固定連接。

11、進一步地，壓板的內部設置有輔助機構，輔助機構包括固定連接在圓孔槽的內部的彈簧架，彈簧架的內部轉動連接有轉動球；

12、其中，地盤設置在兩個轉動球之間。

13、進一步地，一種變壓吸附塔中吸附劑的壓緊裝置的使用方法，變壓吸附塔中吸附劑的壓緊裝置，該方法包括以下步驟，

14、s1：首先將此裝置的下半部分放置到主體的內部，之后將吸附的材料放置到圓形盤上，之后將此裝置完全放置到主體的內部，并將連接盤與主體通過螺栓進行連接，隨后將進氣管與外部的氣泵輸送管道進行連接；

15、s2：隨后將連接盤的頂部與外部的排氣管進行連接，之后啟動氣泵輸送管道的氣泵，將需要吸附的氣體輸送到主體的內部，當氣體進入到主體內時，其內部的吸附材料會對經過的氣體進行吸附；

16、s3：同時，當將此裝置放置到主體內時，壓板會貼合在吸附材料的頂部并對吸附材料進行擠壓。

17、本發(fā)明具有以下有益效果：

18、1、本發(fā)明，當泵體輸送管將氣體輸送到主體的內部時，氣體的流動會通過伸縮筒上的圓孔進入到伸縮筒內，并順著伸縮筒內部螺旋結構的引導使氣體快速的向上流動，同時還有另外部分的氣體會進入到壓板底部的半圓框內，當兩部分的氣體進入到半圓框內時，氣體會沖擊到風扇軸的表面，風扇軸受到氣體的沖擊后會帶動錐形齒筒進行轉動，在錐形齒筒轉動時會將氣體吹拂到圓柱槽內并進入到壓縮腔內，同時，在錐形齒筒轉動時，錐形齒筒的轉動還會帶動多個連接齒盤同步轉動，連接齒盤轉動時會通過傳動齒盤帶動兩個壓縮塊使其在壓縮腔的內部進行相對的轉動，在兩個壓縮塊在壓縮腔的內部進行相對轉動時，壓縮塊的轉動會進入到壓縮腔內部的氣體進行壓縮，當氣體在兩個壓縮腔進行相對的轉動被壓縮時，壓縮后的氣體會在壓縮腔的繼續(xù)轉動下快速的沖擊到軟管內，并通過軟管沖擊到噴氣管內，由于軟管的材質較軟，在氣體通過軟管沖擊到噴氣管的內部時，軟管會進行大幅度的晃動，當多個軟管內的氣體沖擊到噴氣管的內部時，氣體會通過軟管噴向到篩選板的底部，此時，在氣體通過噴氣管噴出時所產生的反向沖擊力會帶動壓板向下移動，同時，在氣體進入到噴氣管的內部時，氣體還會沖擊到格柵軸的表面并使其進行轉動，格柵軸在轉動時會帶動鋸齒環(huán)在材料的表面進行轉動，當氣體在噴出時所產生的推力推動壓板向下移動時，可以補償吸附劑沉降導致的壓緊力下降，使得吸附劑能夠持續(xù)保持在被壓緊的狀態(tài)，同時，在變壓吸附過程中，由于吸附和脫附循環(huán)導致吸附劑頻繁膨脹和收縮，相比傳統(tǒng)的僅依靠彈簧等單一方式的壓緊裝置，此裝置可以有效地維持吸附劑床層的緊密狀態(tài)，減少溝流現(xiàn)象的發(fā)生，從而提高吸附效率。

19、2、本發(fā)明，當氣體通過軟管沖擊到噴氣管的瞬間時，軟管會出現(xiàn)大幅度晃動的情況，當多個軟管在晃動時，軟管的晃動會帶動連接環(huán)進行上下的移動，當連接環(huán)在移動的過程中會帶動連接板進行晃動，由于彈性板具有彈性，在連接環(huán)帶動連接板進行上下移動時，彈性板會在連接板的移動進行快速的晃動，當多個彈性板在晃動時，彈性板的晃動會帶動限位環(huán)上下移動，當限位環(huán)向下移動時，限位環(huán)的移動會帶動環(huán)形板向下移動，環(huán)形板在下移時會通過多個萬向桿推動曲線管，使多個曲線管向外擴張，在多個曲線管向外擴張時，曲線管的側壁會與轉動球的側壁進行接觸，之后在限位環(huán)帶動環(huán)形板下移時，環(huán)形板會通過曲線管推動地盤下移，地盤在下移時會拉動風扇桿下移，風扇桿在下移時會通過表面的插桿與鋸齒筒的底部進行接觸，并順著鋸齒筒上的鋸齒槽進行轉動，當插桿帶動風扇桿轉動時，風扇桿的轉動會通過地盤帶動曲線管同步轉動，曲線管在轉動時會在轉動球的表面通過摩擦力帶動轉動球在吸附材料的表面進行轉動，在壓板壓緊吸附劑的過程中，轉動球的轉動可以使得壓板與吸附劑之間的摩擦方式由靜摩擦轉變?yōu)闈L動摩擦，使得壓板在施加壓緊力時，可以使得吸附劑顆粒所承受的局部壓力大大減小，可以有效避免因局部壓力過大導致顆粒破碎，保護了吸附劑顆粒的完整性，從而減少吸附劑的吸附性能出現(xiàn)損壞的情況，確保吸附過程的進行。

20、3、本發(fā)明，當彈性板帶動限位環(huán)進行上下移動的過程中，限位環(huán)的移動會帶動環(huán)形板同步移動，在環(huán)形板上下移動時，環(huán)形板的移動會通過曲線管帶動地盤與風扇桿同步移動，在風扇桿進行上下移動時，風扇桿的移動會通過其表面的插桿在上下兩個鋸齒筒的鋸齒槽間進行往復移動，此時受到鋸齒筒上鋸齒槽的引導，插桿便會帶動風扇桿進行轉動，風扇桿在轉動時會帶動地盤并通過曲線管帶動環(huán)形板同步轉動，在風扇桿轉動時，風扇桿的轉動會將向上流動的氣體進行擾動同時還會將通過噴氣管噴向到篩選板上的氣體進行吸取，在風扇桿對氣體進行吸取時，氣體會進入到錐形螺旋筒內，并順著錐形螺旋筒內部螺旋槽的影響向下噴出，由于噴氣管將氣體噴向篩選板上時，氣體會對篩選板的底部進行碰撞并在篩選板的表面進行擴散，此時在風扇桿的周圍的氣體進行擾動并對噴氣管噴出的氣體進行抽取時，可以減少氣體碰撞后進行擴散的情況，可以有效減少噴氣管噴出的高速氣體對主體內部向上流動氣體的影響，通過這種擾動，使得兩種氣體能夠更好地混合，可以減少因高速噴氣導致的局部氣流紊亂和對整體氣體流動的阻礙，有利于維持吸附塔內氣體流動的穩(wěn)定性。

21、4、本發(fā)明，當風扇桿與錐形螺旋筒的轉動對氣體進行擾動時，錐形螺旋筒的轉動會通過其底部的斜板，將氣體四周進行甩動，使氣體向外擴散流動，在氣體向流動時，斜板的甩動可以將氣體甩到噴氣軟管內，同時，在曲線管向外擴張時，曲線管的擴張會通過彈簧塊帶動噴氣軟管向外擴張，并使其處于轉動球的表面，之后在斜板的轉動將氣體向外部甩動時，氣體的流動會帶動噴氣軟管進行晃動，同時部分氣體還會進入到噴氣軟管內并向外進行噴出，此時在噴氣軟管噴出氣體時同樣會使得噴氣軟管進行晃動，噴氣軟管在晃動時，會在轉動球的表面對轉動球進行不斷的敲擊并使其產生震動，這種震動會使吸附劑顆粒所受的壓力得到分散，使其原本可能集中在某些顆粒接觸點上的壓力，通過震動和轉動球的運動，能夠以動態(tài)的方式傳遞到更多的顆粒上，使得吸附劑顆粒之間的受力方式從單純的靜態(tài)擠壓變?yōu)閯討B(tài)的受力，減少顆粒之間因長時間靜態(tài)擠壓而產生的破碎風險，同時，震動的產生還可以使吸附劑顆粒發(fā)生重新排列，有助于打破吸附劑可能出現(xiàn)的局部緊密堆積或團聚現(xiàn)象，使吸附劑顆粒更加均勻地分布在床層中，從而提高氣體在吸附劑床層中的擴散效率。

22、當然，實施本發(fā)明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。