本發(fā)明涉及甲烷凈化，具體為一種焦?fàn)t煤氣制乙醇用凈化處理裝置。

背景技術(shù)：

1、乙醇是一種優(yōu)質(zhì)的清潔能源，乙醇可以單獨(dú)使用，也可以在汽油中混合使用。乙醇的生產(chǎn)方式包括發(fā)酵法、水解法、羰基合成法等。其中采用合成氣的羰基合成法具有良好的發(fā)展前景。焦?fàn)t煤氣的主要成分除了甲烷之外主要有氫氣、一氧化碳和二氧化碳，其中氫氣、一氧化碳和二氧化碳是合成乙醇所需的合成氣，因此可使用焦?fàn)t煤氣獲取制備乙醇的原料氣。

2、在使用焦?fàn)t煤氣獲取原料氣合成制備乙醇時(shí)，合成氣中會(huì)含有少量的甲烷，甲烷在乙醇的合成過(guò)程中不參與反應(yīng)，但是在乙醇合成之后，甲烷會(huì)隨著反應(yīng)氣被直接排放或進(jìn)入到循環(huán)氣中進(jìn)入到下一輪的乙醇合成過(guò)程中，甲烷直接排放到大氣中會(huì)使溫室效應(yīng)增加，若進(jìn)入到循環(huán)氣中，乙醇反應(yīng)器中甲烷的含量會(huì)不斷增加，會(huì)降低一氧化碳和二氧化碳與氫氣的有效分壓，對(duì)乙醇的合成反應(yīng)不利，因此在合成乙醇之后，需要對(duì)反應(yīng)氣中的甲烷進(jìn)行凈化處理。

3、通常以沸石作為吸附材料吸附凈化甲烷，傳統(tǒng)的甲烷凈化處理設(shè)備在對(duì)甲烷進(jìn)行吸附凈化一段時(shí)間之后，凈化處理設(shè)備中的沸石材料的吸附凈化效果會(huì)降低，需要對(duì)沸石材料進(jìn)行脫附處理，因此需要將凈化設(shè)備中的沸石材料拆卸下來(lái)，凈化設(shè)備中沸石材料的脫附處理較為繁瑣，同時(shí)會(huì)影響甲烷的持續(xù)凈化作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決以上傳統(tǒng)的甲烷凈化處理設(shè)備需要將沸石材料拆卸下來(lái)進(jìn)行脫附處理，沸石材料脫附處理較為繁瑣，同時(shí)會(huì)影響甲烷的持續(xù)凈化作業(yè)的問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種焦?fàn)t煤氣制乙醇用凈化處理裝置，包括凈化罐，所述凈化罐的內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有支撐環(huán)，所述支撐環(huán)的內(nèi)環(huán)中軸向設(shè)置有凈化筒，所述凈化筒軸向方向的兩側(cè)分別為吸附腔和脫附腔；

2、所述凈化筒由外吸附筒、至少一組中間吸附筒和內(nèi)吸附筒組成，所述外吸附筒軸向滑動(dòng)設(shè)置在所述支撐環(huán)的內(nèi)環(huán)中，所述中間吸附筒和內(nèi)吸附筒的直徑依次減小，并依次軸向滑動(dòng)連接；

3、所述外吸附筒、中間吸附筒和內(nèi)吸附筒的外環(huán)面均為吸附層一，通過(guò)軸向滑動(dòng)調(diào)節(jié)所述外吸附筒、中間吸附筒和內(nèi)吸附筒的吸附層一的位置，所述吸附層一位于所述吸附腔中時(shí)，利用所述吸附層一吸附凈化反應(yīng)氣中的甲烷，所述吸附層一位于所述脫附腔中時(shí)，對(duì)吸附層一進(jìn)行脫附處理。

4、進(jìn)一步的，所述支撐環(huán)的截面為t形，所述外吸附筒通過(guò)支撐滑條軸向滑動(dòng)安裝在支撐環(huán)的內(nèi)環(huán)中，所述支撐滑條的兩端均設(shè)有限位側(cè)沿；

5、所述外吸附筒和中間吸附筒的內(nèi)環(huán)面均軸向開(kāi)設(shè)有限位滑槽一和限位滑槽二，所述限位滑槽一的其中一端延伸至所述外吸附筒或中間吸附筒的一側(cè)面，所述限位滑槽二的其中一端延伸至所述吸附筒或中間吸附筒的另一側(cè)面；

6、所述中間吸附筒和內(nèi)吸附筒的外環(huán)面均固定安裝有滑塊一和滑塊二，所述滑塊一與對(duì)應(yīng)的所述限位滑槽一相適配，所述滑塊二與對(duì)應(yīng)的所述限位滑槽二相適配。

7、進(jìn)一步的，所述凈化罐與所述吸附腔對(duì)應(yīng)的表面設(shè)有進(jìn)氣管，所述內(nèi)吸附筒的內(nèi)筒中轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有出氣管，所述出氣管的中間段設(shè)有伸縮管，所述出氣管遠(yuǎn)離內(nèi)吸附筒的一端穿過(guò)脫附腔延伸至所述凈化罐的外側(cè)；

8、所述凈化罐與所述脫附腔對(duì)應(yīng)的表面設(shè)有輸入管和輸出管；

9、所述進(jìn)氣管和輸入管位于凈化罐內(nèi)部的一端設(shè)有排氣管，所述排氣管沿靠近凈化筒的方向傾斜設(shè)置，所述排氣管靠近凈化筒一側(cè)的表面設(shè)有若干個(gè)噴嘴。

10、進(jìn)一步的，所述內(nèi)吸附筒的內(nèi)筒中固定安裝有螺紋環(huán)，所述凈化罐的內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有傳動(dòng)軸，所述傳動(dòng)軸的中間段設(shè)置有螺紋桿，所述螺紋環(huán)與所述螺紋桿相適配。

11、進(jìn)一步的，所述外吸附筒、中間吸附筒和內(nèi)吸附筒由外到內(nèi)均依次由吸附層一、隔熱層和吸附層二組成。

12、進(jìn)一步的，所述傳動(dòng)軸位于吸附腔內(nèi)部段的表面設(shè)置有多級(jí)伸縮桿，所述多級(jí)伸縮桿的最內(nèi)側(cè)的桿體與所述傳動(dòng)軸固定連接，所述多級(jí)伸縮桿的最外側(cè)的桿體與所述螺紋環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

13、所述多級(jí)伸縮桿的最外側(cè)的桿體表面固定設(shè)置有多個(gè)離心葉輪，若干個(gè)離心葉輪的尺寸沿遠(yuǎn)離內(nèi)吸附筒的方向依次增加。

14、進(jìn)一步的，所述傳動(dòng)軸位于所述脫附腔內(nèi)部段的表面固定設(shè)置有磁環(huán)，所述磁環(huán)有所述螺紋桿之間為無(wú)螺紋段，所述螺紋環(huán)靠近磁環(huán)的一側(cè)為磁性材料。

15、進(jìn)一步的，還包括：換熱器、反應(yīng)器、水冷器、乙醇分離器和精餾塔；

16、利用焦慮煤氣獲取的合成氣經(jīng)過(guò)壓縮之后進(jìn)入所述換熱器預(yù)熱，然后進(jìn)入所述反應(yīng)器中反應(yīng)合成乙醇，反應(yīng)后的氣相導(dǎo)出所述反應(yīng)器之后依次進(jìn)入經(jīng)過(guò)換熱器、水冷器，獲取的液態(tài)乙醇進(jìn)入到所述乙醇分離器中，經(jīng)冷卻后與液態(tài)乙醇分離的反應(yīng)氣以及從所述乙醇分離器中排出的反應(yīng)氣進(jìn)入到所述凈化罐中，經(jīng)所述乙醇分離器分離出的粗乙醇進(jìn)入到所述精餾塔中；

17、經(jīng)所述凈化罐凈化處理的氣體一部分被排放，另一部分作為循環(huán)氣升壓后與原料氣進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

19、1、該焦?fàn)t煤氣制乙醇用凈化處理裝置，通過(guò)在凈化罐中設(shè)置吸附腔和脫附腔，并設(shè)計(jì)由外吸附筒、中間吸附筒和內(nèi)吸附筒組成的凈化筒，利用凈化筒的軸向變形，可以將凈化筒中的吸附層一調(diào)節(jié)至吸附腔或脫附腔中，吸附層一位于吸附腔中時(shí)，用于甲烷的吸附凈化處理，當(dāng)需要對(duì)吸附層一進(jìn)行脫附處理時(shí)，將吸附層一調(diào)節(jié)至脫附腔中即可，凈化罐中的凈化筒無(wú)需拆卸即可實(shí)現(xiàn)脫附處理。

20、2、該焦?fàn)t煤氣制乙醇用凈化處理裝置，由吸附層一、隔熱層和吸附層二組合形成外吸附筒、中間吸附筒和內(nèi)吸附筒，在利用軸向移動(dòng)調(diào)節(jié)凈化筒的位置時(shí)，吸附層一和吸附層二的位置會(huì)同步被調(diào)節(jié)，使吸附層一和吸附層二交替出現(xiàn)在吸附腔中，在對(duì)吸附層二進(jìn)行脫附時(shí)，可利用吸附層一對(duì)吸附腔中的甲烷進(jìn)行吸附凈化處理，在對(duì)吸附層一進(jìn)行脫附時(shí)，可利用吸附層二對(duì)吸附腔中的甲烷進(jìn)行吸附凈化處理，以此實(shí)現(xiàn)甲烷的連續(xù)吸附凈化處理。

技術(shù)特征：

1.一種焦?fàn)t煤氣制乙醇用凈化處理裝置，包括凈化罐（1），其特征在于：所述凈化罐（1）的內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有支撐環(huán)（2），所述支撐環(huán)（2）的內(nèi)環(huán)中軸向設(shè)置有凈化筒，所述凈化筒軸向方向的兩側(cè)分別為吸附腔（101）和脫附腔（102）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t煤氣制乙醇用凈化處理裝置，其特征在于：所述支撐環(huán)（2）的截面為t形，所述外吸附筒（3）通過(guò)支撐滑條（32）軸向滑動(dòng)安裝在支撐環(huán)（2）的內(nèi)環(huán)中，所述支撐滑條（32）的兩端均設(shè)有限位側(cè)沿（31）；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焦?fàn)t煤氣制乙醇用凈化處理裝置，其特征在于：所述凈化罐（1）與所述吸附腔（101）對(duì)應(yīng)的表面設(shè)有進(jìn)氣管（10），所述內(nèi)吸附筒（5）的內(nèi)筒中轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有出氣管（11），所述出氣管（11）的中間段設(shè)有伸縮管，所述出氣管（11）遠(yuǎn)離內(nèi)吸附筒（5）的一端穿過(guò)脫附腔（102）延伸至所述凈化罐（1）的外側(cè)；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焦?fàn)t煤氣制乙醇用凈化處理裝置，其特征在于：所述內(nèi)吸附筒（5）的內(nèi)筒中固定安裝有螺紋環(huán)（51），所述凈化罐（1）的內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有傳動(dòng)軸（9），所述傳動(dòng)軸（9）的中間段設(shè)置有螺紋桿（91），所述螺紋環(huán)（51）與所述螺紋桿（91）相適配。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焦?fàn)t煤氣制乙醇用凈化處理裝置，其特征在于：所述外吸附筒（3）、中間吸附筒（4）和內(nèi)吸附筒（5）由外到內(nèi)均依次由吸附層一（8）、隔熱層（81）和吸附層二（82）組成。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的焦?fàn)t煤氣制乙醇用凈化處理裝置，其特征在于：所述傳動(dòng)軸（9）位于吸附腔（101）內(nèi)部段的表面設(shè)置有多級(jí)伸縮桿（15），所述多級(jí)伸縮桿（15）的最內(nèi)側(cè)的桿體與所述傳動(dòng)軸（9）固定連接，所述多級(jí)伸縮桿（15）的最外側(cè)的桿體與所述螺紋環(huán)（51）轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的焦?fàn)t煤氣制乙醇用凈化處理裝置，其特征在于：所述傳動(dòng)軸（9）位于所述脫附腔（102）內(nèi)部段的表面固定設(shè)置有磁環(huán)（92），所述磁環(huán)（92）有所述螺紋桿（91）之間為無(wú)螺紋段，所述螺紋環(huán)（51）靠近磁環(huán)（92）的一側(cè)為磁性材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的焦?fàn)t煤氣制乙醇用凈化處理裝置，其特征在于，還包括：換熱器（17）、反應(yīng)器（18）、水冷器（19）、乙醇分離器（20）和精餾塔（21）；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及甲烷凈化技術(shù)領(lǐng)域，且公開(kāi)了一種焦?fàn)t煤氣制乙醇用凈化處理裝置，包括凈化罐，所述凈化罐的內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有支撐環(huán)，所述支撐環(huán)的內(nèi)環(huán)中軸向設(shè)置有凈化筒，所述凈化筒軸向方向的兩側(cè)分別為吸附腔和脫附腔；所述凈化筒由外吸附筒、至少一組中間吸附筒和內(nèi)吸附筒組成；該焦?fàn)t煤氣制乙醇用凈化處理裝置，通過(guò)在凈化罐中設(shè)置吸附腔和脫附腔，并設(shè)計(jì)由外吸附筒、中間吸附筒和內(nèi)吸附筒組成的凈化筒，利用凈化筒的軸向變形，可以將凈化筒中的吸附層一調(diào)節(jié)至吸附腔或脫附腔中，吸附層一位于吸附腔中時(shí)，用于甲烷的吸附凈化處理，當(dāng)需要對(duì)吸附層一進(jìn)行脫附處理時(shí)，將吸附層一調(diào)節(jié)至脫附腔中即可。

技術(shù)研發(fā)人員：杜漢雙,王海廷,趙永進(jìn),岳洋,張金剛,張美榮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東恒信新能源有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14