(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202222515756.2 (22)申请日 2022.09.22 (73)专利权人 中国石油大 学(华东) 地址 266580 山东省青岛市黄岛区长江西 路66号 (72)发明人 孙云兵　唐建峰　孙永彪　李童　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市晨晟知识产权代理 有限公司 23219 专利代理师 朱永林 (51)Int.Cl. B01D 53/04(2006.01) B01J 20/34(2006.01) F28D 7/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种基于热能回收利用的脱碳净化装置 (57)摘要 本实用新型涉及气体净化领域， 公开了一种 基于热能回收利用的脱碳净化装置， 所述脱碳净 化装置包括吸附塔、 热回收利用装置； 所述吸附 塔内部设置介质导管， 所述吸附塔的塔体外壁设 置介质夹套， 所述介质夹套外侧设置保温层， 所 述介质夹套的上方与介质入口导管连接， 所述介 质夹套的下方与介质出口导管连接； 所述热回收 利用装置包括箱体， 所述箱体上设置介质入口 管， 介质出口管、 再生气管、 再生气废气管， 所述 箱体内设置导热介质； 所述介质出口管与介质入 口导管的入口、 介质导管的入口连接； 所述介质 出口导管的出口、 介质导管的出口均与介质入口 管连接。 本实用新型解决了吸附剂吸附气体释放 吸附热产生热效应导致吸附系统温度升高， 能量 浪费的问题。 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 CN 218011950 U 2022.12.13 CN 218011950 U 1.一种基于热能回收利用的脱碳净化装置， 其特征在于， 所述脱碳净化装置包括吸附 塔(1)、 热回收利用装置(13)； 所述吸附塔(1)内部设置介质导管(32)， 所述吸附塔(1)的塔 体外壁设置介质夹套(33)， 所述介质夹套(33)外侧设置保温层(34)， 所述介质夹套(33)的 上方与介质入口导管(3 5)连接， 所述介质夹套(3 3)的下方与介质出口导管(3 6)连接； 所述热回收利用装置(13)包括箱体(44)， 所述箱体(44)上设置介质入口管(37)， 介质 出口管(38)、 再生气管(39)、 再生气废气管(40)， 所述箱体(44)内设置导热介质(41)； 所述 介质出口管(38)与介质入口导管(35)的入口、 介质导管(32)的入口连接； 所述介质出口导 管(36)的出口、 介质导管(32)的出口均 与介质入口管(37)连接 。 2.根据权利要求1所述的基于热能回收利用的脱碳净化装置， 其特征在于， 所述脱碳净 化装置还包括高温介质循环箱 （12） ， 所述高温介质循环箱(12)的出口分别与介质入口导管 (35)的入口、 介质导管(32)的入口连接； 所述介质出口导管(36)的出口、 介质导管(32)的出 口均与高温介质循环 箱(12)的入口连接 。 3.根据权利要求2所述的基于热能回收利用的脱碳净化装置， 其特征在于， 所述再生气 管(39)的入口与气瓶(14)连接， 所述再生气管(39)的出口与高温介质循环箱(12)的气体入 口连接， 所述高温介质循环 箱(12)的气体出口与原料气进气管路(19)连接 。 4.根据权利要求3所述的基于热能回收利用的脱碳净化装置， 其特征在于， 连接所述介 质出口管(38)与介质入口导管(35)的管路上设置循环泵(10)、 第二球阀(29)； 连接所述高 温介质循环箱(12)的出口与介质入口导管(35)的管路上设置第一球阀(28)； 连接所述介质 入口管(37)与介质出口导管(36)的管路上设置第三球阀(30)， 连接所述介质出口导管(36) 与热回收利用装置(13)的介质入口管(37)的管道上设置第四球阀(31)。 5.根据权利要求4所述的基于热能回收利用的脱碳净化装置， 其特征在于， 所述介质导 管(32)为盘管， 介质在所述介质导管(32)以及 介质入口导管(3 5)内流动。 6.根据权利要求1 ‑5任一项所述的基于热能回收利用的脱碳净化装置， 其特征在于， 原 料气经过进气管路(18)进入吸附塔(1)， 所述进气管路(18)上设置压力表(3)与流量计(4)， 所述进气管路(18)上设置第一CO2浓度检测管路(21)， 所述第一CO2浓度检测管路(2 1)上设 置CO2在线浓度分析仪(5)。 7.根据权利要求6所述的基于热能回收利用的脱碳净化装置， 其特征在于， 所述吸附塔 (1) 的出气管路(24)与产品气管路(25)、 第二CO2浓度检测管路(26)、 再生气废气管(40)连 接， 所述第二CO2浓度检测管路(26)上设置CO2在线浓度分析仪(5)， 所述再生气废气管(40) 路与热回收利用装置(13)的再生气废气管(40)的入口连接， 所述再生气废气管(40)的出口 与再生气废气储气罐(15)连接 。 8.根据权利要求7所述的基于热能回收利用的脱碳净化装置， 其特征在于， 所述压力表 (3)、 流量计(4)、 CO2在线浓度分析仪(5)与数据采集装置(8)连接 。 9.根据权利要求8所述的基于热能回收利用的脱碳净化装置， 其特征在于， 所述介质夹 套(33)为介质流 通的空腔， 所述介质夹套(3 3)外侧设置供冷水流 通的冷水夹套(42)。 10.根据权利要求9所述的基于热能回收利用的脱碳净化装置， 其特征在于， 所述再生 气管(39)与再生气废气管(40)伸入箱体(4 4)内部的导热介质(41)中的部分为盘 状管。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 218011950 U 2一种基于热能回收利用的脱碳净化 装置 技术领域 [0001]本实用新型涉及气体净化领域， 更具体地涉及一种基于热能回收利用的脱碳净化 装置。 背景技术 [0002]气体净化方法包括吸收法、 吸附法、 低温分离法、 膜分离法等。 相较于其它净化方 法而言， 因吸附法具有工艺简单、 操作简单、 稳定性强、 装置灵活性强、 再生能耗低、 占地面 积小、 环保等特点， 在气体净化处理工艺上越来越受欢迎。 吸附法是通过固体吸附剂对混合 气体中各组分的吸附选择性 不同进行吸附分离的。 [0003]吸附过程中， 吸附剂吸附气体释放吸附热产生热效应， 导致吸附系统温度升高， 进 而对吸附作用产生负面影响。 在变温吸附工艺中， 由于较长的循环时间， 现有脱碳净化装置 中产生吸附热导致吸附系统温度升高较大。 目前普遍的处理措施是将吸附热向大气散失或 者进行降温处理， 无法有效回收和利用吸附热。 在高温再生时， 因再生后吸附剂和吸附塔的 热量及再生气废气的热量在再生能耗中占比较大， 在冷却过程中吸 附系统散失大量热量， 难以有效回收利用， 会造成能量 浪费， 同时废气排空也会造成气 体浪费。 单独设置回收利用 吸附热装置和回收利用再生后热量装置及冷却装置， 增加了装置整体占地面积， 产生装置 尺寸较大等问题， 并且缺少 相关装置之间联合 运行的方法。 实用新型内容 [0004]为解决现有技术中吸附剂吸附气体释放吸附热产生热效应导致吸附系统温度升 高， 能量浪费的问题， 本实用新型提供一种基于热能回收利用的脱碳净化装置 。 [0005]本实用新型采用的具体方案为： 一种基于热能回收利用的脱碳净化装置， 所述脱 碳净化装置包括吸附塔、 热回收利用装置； 所述吸附塔内部设置介质导管， 所述吸附塔的塔 体外壁设置介质夹套， 所述介质夹套外侧设置保温层， 所述介质夹套的上方与介质入口导 管连接， 所述介质夹套的下 方与介质出口导管 连接； [0006]所述热回收利用装置包括箱体， 所述箱体上设置介质入口管、 介质出口管、 再生气 管、 再生气废气管， 所述箱体内设置导热介质； 所述介质出 口管与介质入口导管的入口、 介 质导管的入口连接； 所述介质出口导管的出口、 介质导管的出口均 与介质入口管 连接。 [0007]所述脱碳净化装置还包括高温介质循环箱， 所述高温介质循环箱的出口分别与介 质入口导管的入口、 介质导管的入口连接； 所述介质出口导管的出口、 介质导管的出口均与 高温介质循环 箱的入口连接 。 [0008]所述再生气管的入口与气瓶连接， 所述再生气管的出口与高温介质循环箱的气体 入口连接， 所述高温介质循环 箱的气体出口与原料气进气管路连接 。 [0009]连接所述介质出口管与介质入口导管的管路上设置循环泵、 第二球阀； 连接所述 高温介质循环箱的出口与介质入口导管的管路上设置第一球阀； 连接所述介质入口管与介 质出口导管的管路上设置第三球阀， 连接所述介质出口导管与热回收利用装置的介质入口说　明　书 1/6 页 3 CN 218011950 U 3