一种变压吸附塔中吸附剂的压紧装置及其使用方法与流程

本发明涉及吸附剂压紧装置，具体为一种变压吸附塔中吸附剂的压紧装置及其使用方法。

背景技术：

1、变压吸附(psa)是一种重要的气体分离技术，广泛应用于氢气提纯、二氧化碳捕集、空气分离等众多领域。其基本原理是利用吸附剂对不同气体组分在压力变化下吸附性能的差异来实现气体分离。吸附剂作为变压吸附过程的核心，其性能直接影响分离效果；

2、由于吸附塔内部的吸附剂在使用时需要通过压紧使其表示紧密状态，一般现有的装置基本在吸附材料的顶部安装一个弹簧板，通过弹簧板上的弹力达到压紧的状态，由于弹簧的压紧方式是静态且单一的方式，难以实时根据吸附剂的沉降或其他工况变化做出快速响应，并且还容易在吸附材料出现沉降时，难以对材料进行均匀的压紧。容易导致吸附剂床层出现松动或压实不紧产生沟流现象，影响吸附材料的吸附效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种变压吸附塔中吸附剂的压紧装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明为一种变压吸附塔中吸附剂的压紧装置，包括主体，主体的底部固定连接有进气管，主体的顶部螺栓连接有连接盘，主体的外表面固定连接有出料管，还包括；

4、压紧机构，压紧机构包括螺栓连接在连接盘底部的若干个弹簧杆，若干个弹簧杆远离连接盘的一端转动连接有筛选板，筛选板远离弹簧杆的一端固定连接有若干个弹簧轴，若干个弹簧轴远离筛选板的一端固定连接有压板，压板的侧壁开设有若干个圆孔槽，压板的中部固定连接有半圆框，半圆框的底部固定连接有伸缩筒，伸缩筒的外表面开设有若干个圆孔，所属于伸缩筒的内壁呈螺旋状，伸缩筒远离弹簧杆的一端固定连接有圆形盘，伸缩筒与半圆框呈连通设置；

5、转动机构，转动机构包括固定连接在半圆框内部的固定板，固定板的内部开设有若干个压缩腔，固定板靠近伸缩筒的一侧开设有圆柱槽，压缩腔与压缩腔呈连通设置，圆柱槽顶部内壁转动连接有风扇轴，风扇轴的外表面固定连接有锥形齿筒。

6、进一步地，主体的内部设置有压缩机构，压缩机构包括转动连接在压缩腔内部的两个压缩块，两个压缩块呈垂直设置，压缩块靠近压缩腔的一侧固定连接有传动齿盘，传动齿盘远离压缩块的一端贯穿至固定板的外壁并延伸至外部，两个传动齿盘之间相互啮合，其中一个传动齿盘远离压缩块的一侧固定连接有连接齿盘，若干个连接齿盘与锥形齿筒的外表面啮合连接，固定板的外表面固定连接有若干个软管。

7、进一步地，软管与压缩腔呈连通设置，若干个软管远离固定板的一端固定连接有喷气管，喷气管的内部转动连接有若干个格栅轴，格栅轴的底部贯穿至压板的底部外壁并延伸至外部，若干个格栅轴的延伸段外表面设置有锯齿环，锯齿环的顶部转动连接在压板的底部外壁，锯齿环的底部与格栅轴的延伸端外表面相接触。

8、进一步地，主体的内部设置有晃动机构，晃动机构包括固定连接在两个软管之间的连接环，连接环的外表面啮合连接有连接板，连接板远离连接环的一端转动连接有弹性板，弹性板的中部转动连接在筛选板的侧壁，若干个弹性板远离连接环的一端转动连接有限位环，限位环的侧壁开设有若干个通槽，通槽的底部设置有环形板，环形板与限位环转动连接。

9、进一步地，环形板的底部设置有限位机构，限位机构包括转动连接在环形板底部的若干个万向杆，万向杆远离环形板的一侧转动连接有曲线管，若干个曲线管远离万向杆的一端转动连接有地盘，地盘靠近曲线管的一侧固定连接有风扇杆，风扇杆的顶部贯穿至通槽的顶部外壁并延伸至外部，地盘的底部转动连接在压板的侧壁，风扇杆的延伸端外表面固定连接有插杆。

10、进一步地，风扇杆的外表面设置有移动机构，移动机构包括设置连接在风扇杆延伸端外表面的方形架，方形架的顶部固定连接在筛选板的侧壁，方形架的顶部与底部均固定连接有锯齿筒，两个锯齿筒呈交错设置，插杆设置在两个锯齿筒之间，方形架的底部设置有锥形螺旋筒，锥形螺旋筒靠近方形架的一侧固定连接在环形板的底部侧壁，锥形螺旋筒的外表面固定连接有若干个斜板，锥形螺旋筒的外表面设置有若干个限位杆，限位杆的顶部与环形板固定连接，限位杆的内部固定连接有喷气软管，喷气软管的外表面滑动连接有弹簧块，弹簧块与曲线管固定连接。

11、进一步地，压板的内部设置有辅助机构，辅助机构包括固定连接在圆孔槽的内部的弹簧架，弹簧架的内部转动连接有转动球；

12、其中，地盘设置在两个转动球之间。

13、进一步地，一种变压吸附塔中吸附剂的压紧装置的使用方法，变压吸附塔中吸附剂的压紧装置，该方法包括以下步骤，

14、s1：首先将此装置的下半部分放置到主体的内部，之后将吸附的材料放置到圆形盘上，之后将此装置完全放置到主体的内部，并将连接盘与主体通过螺栓进行连接，随后将进气管与外部的气泵输送管道进行连接；

15、s2：随后将连接盘的顶部与外部的排气管进行连接，之后启动气泵输送管道的气泵，将需要吸附的气体输送到主体的内部，当气体进入到主体内时，其内部的吸附材料会对经过的气体进行吸附；

16、s3：同时，当将此装置放置到主体内时，压板会贴合在吸附材料的顶部并对吸附材料进行挤压。

17、本发明具有以下有益效果：

18、1、本发明，当泵体输送管将气体输送到主体的内部时，气体的流动会通过伸缩筒上的圆孔进入到伸缩筒内，并顺着伸缩筒内部螺旋结构的引导使气体快速的向上流动，同时还有另外部分的气体会进入到压板底部的半圆框内，当两部分的气体进入到半圆框内时，气体会冲击到风扇轴的表面，风扇轴受到气体的冲击后会带动锥形齿筒进行转动，在锥形齿筒转动时会将气体吹拂到圆柱槽内并进入到压缩腔内，同时，在锥形齿筒转动时，锥形齿筒的转动还会带动多个连接齿盘同步转动，连接齿盘转动时会通过传动齿盘带动两个压缩块使其在压缩腔的内部进行相对的转动，在两个压缩块在压缩腔的内部进行相对转动时，压缩块的转动会进入到压缩腔内部的气体进行压缩，当气体在两个压缩腔进行相对的转动被压缩时，压缩后的气体会在压缩腔的继续转动下快速的冲击到软管内，并通过软管冲击到喷气管内，由于软管的材质较软，在气体通过软管冲击到喷气管的内部时，软管会进行大幅度的晃动，当多个软管内的气体冲击到喷气管的内部时，气体会通过软管喷向到筛选板的底部，此时，在气体通过喷气管喷出时所产生的反向冲击力会带动压板向下移动，同时，在气体进入到喷气管的内部时，气体还会冲击到格栅轴的表面并使其进行转动，格栅轴在转动时会带动锯齿环在材料的表面进行转动，当气体在喷出时所产生的推力推动压板向下移动时，可以补偿吸附剂沉降导致的压紧力下降，使得吸附剂能够持续保持在被压紧的状态，同时，在变压吸附过程中，由于吸附和脱附循环导致吸附剂频繁膨胀和收缩，相比传统的仅依靠弹簧等单一方式的压紧装置，此装置可以有效地维持吸附剂床层的紧密状态，减少沟流现象的发生，从而提高吸附效率。

19、2、本发明，当气体通过软管冲击到喷气管的瞬间时，软管会出现大幅度晃动的情况，当多个软管在晃动时，软管的晃动会带动连接环进行上下的移动，当连接环在移动的过程中会带动连接板进行晃动，由于弹性板具有弹性，在连接环带动连接板进行上下移动时，弹性板会在连接板的移动进行快速的晃动，当多个弹性板在晃动时，弹性板的晃动会带动限位环上下移动，当限位环向下移动时，限位环的移动会带动环形板向下移动，环形板在下移时会通过多个万向杆推动曲线管，使多个曲线管向外扩张，在多个曲线管向外扩张时，曲线管的侧壁会与转动球的侧壁进行接触，之后在限位环带动环形板下移时，环形板会通过曲线管推动地盘下移，地盘在下移时会拉动风扇杆下移，风扇杆在下移时会通过表面的插杆与锯齿筒的底部进行接触，并顺着锯齿筒上的锯齿槽进行转动，当插杆带动风扇杆转动时，风扇杆的转动会通过地盘带动曲线管同步转动，曲线管在转动时会在转动球的表面通过摩擦力带动转动球在吸附材料的表面进行转动，在压板压紧吸附剂的过程中，转动球的转动可以使得压板与吸附剂之间的摩擦方式由静摩擦转变为滚动摩擦，使得压板在施加压紧力时，可以使得吸附剂颗粒所承受的局部压力大大减小，可以有效避免因局部压力过大导致颗粒破碎，保护了吸附剂颗粒的完整性，从而减少吸附剂的吸附性能出现损坏的情况，确保吸附过程的进行。

20、3、本发明，当弹性板带动限位环进行上下移动的过程中，限位环的移动会带动环形板同步移动，在环形板上下移动时，环形板的移动会通过曲线管带动地盘与风扇杆同步移动，在风扇杆进行上下移动时，风扇杆的移动会通过其表面的插杆在上下两个锯齿筒的锯齿槽间进行往复移动，此时受到锯齿筒上锯齿槽的引导，插杆便会带动风扇杆进行转动，风扇杆在转动时会带动地盘并通过曲线管带动环形板同步转动，在风扇杆转动时，风扇杆的转动会将向上流动的气体进行扰动同时还会将通过喷气管喷向到筛选板上的气体进行吸取，在风扇杆对气体进行吸取时，气体会进入到锥形螺旋筒内，并顺着锥形螺旋筒内部螺旋槽的影响向下喷出，由于喷气管将气体喷向筛选板上时，气体会对筛选板的底部进行碰撞并在筛选板的表面进行扩散，此时在风扇杆的周围的气体进行扰动并对喷气管喷出的气体进行抽取时，可以减少气体碰撞后进行扩散的情况，可以有效减少喷气管喷出的高速气体对主体内部向上流动气体的影响，通过这种扰动，使得两种气体能够更好地混合，可以减少因高速喷气导致的局部气流紊乱和对整体气体流动的阻碍，有利于维持吸附塔内气体流动的稳定性。

21、4、本发明，当风扇杆与锥形螺旋筒的转动对气体进行扰动时，锥形螺旋筒的转动会通过其底部的斜板，将气体四周进行甩动，使气体向外扩散流动，在气体向流动时，斜板的甩动可以将气体甩到喷气软管内，同时，在曲线管向外扩张时，曲线管的扩张会通过弹簧块带动喷气软管向外扩张，并使其处于转动球的表面，之后在斜板的转动将气体向外部甩动时，气体的流动会带动喷气软管进行晃动，同时部分气体还会进入到喷气软管内并向外进行喷出，此时在喷气软管喷出气体时同样会使得喷气软管进行晃动，喷气软管在晃动时，会在转动球的表面对转动球进行不断的敲击并使其产生震动，这种震动会使吸附剂颗粒所受的压力得到分散，使其原本可能集中在某些颗粒接触点上的压力，通过震动和转动球的运动，能够以动态的方式传递到更多的颗粒上，使得吸附剂颗粒之间的受力方式从单纯的静态挤压变为动态的受力，减少颗粒之间因长时间静态挤压而产生的破碎风险，同时，震动的产生还可以使吸附剂颗粒发生重新排列，有助于打破吸附剂可能出现的局部紧密堆积或团聚现象，使吸附剂颗粒更加均匀地分布在床层中，从而提高气体在吸附剂床层中的扩散效率。

22、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。