Ang儲罐用吸附劑的填充和定位方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種ANG儲罐用吸附劑的填充和定位方法，包括吸附劑的干燥、填裝和活化，具體的工藝步驟如下：步驟A、選取添加有粘接劑的吸附劑顆粒，干燥，備用；步驟B、將干燥后的吸附劑顆粒通過ANG儲罐的裝料口填裝至儲罐內(nèi)，邊填裝邊振動ANG儲罐；步驟C、將ANG儲罐密閉，然后抽真空、并加熱至120~200℃進行活化90~120h，所述吸附劑顆粒借助粘結(jié)劑在ANG儲罐內(nèi)固化為與儲罐一體的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明填充方式簡單、快捷，填充完畢后，在吸附劑活化的同時完成固化成型，工藝簡單，降低了ANG儲罐的加工難度。
【專利說明】
ANG儲罐用吸附劑的填充和定位方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及天然氣吸附儲運裝置和方法領(lǐng)域，尤其是一種ANG儲罐用吸附劑的填充和定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]常用的天然氣儲運技術(shù)包括管道儲運(PNG)、天然氣液化儲運(LNG)、天然氣壓縮儲運(CNG)和天然氣吸附儲運(ANG)等。其中，ANG是在儲罐中裝入高比表面的天然氣專用吸附劑，利用其巨大的比表面積和豐富的微孔結(jié)構(gòu)，在常溫、中壓(3?6MPa)下達到與CNG相接近的儲存容量，且具有工藝簡便、使用安全的優(yōu)勢，因此，越來越多的研究機構(gòu)對相關(guān)技術(shù)進行研究、開發(fā)和運行試驗，并取得了一定的階段性成果。
[0003]對ANG儲罐的設(shè)計而言，吸附劑在罐內(nèi)的設(shè)置是無疑是要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。目前，吸附劑大都需要支撐裝置進行限定，采用粉狀或塊狀結(jié)構(gòu)，以防止儲罐在運輸途中摩擦、擠壓。如公告號為CN105090742的專利公開了一種用于天然氣儲存和運輸?shù)奈教烊粴膺\輸罐，其在運輸罐內(nèi)部設(shè)置支撐板、固定板和立管用于固定活性炭。一方面支撐板、固定板和立管的設(shè)置增加了運輸罐的自重，降低了運輸途中罐體的可靠性;另一方面在支撐板、固定板和立管之間填充吸附劑顆粒，操作難度較大，且無法避免會彌散到支撐板或固定板之外。
[0004]再如公告號為CN204026132U的專利公開了一種新型吸附天然氣儲罐，在罐體中設(shè)置多層翅片構(gòu)成的翅片換熱器，在相鄰翅片之間填充有吸附劑;吸附劑采用壓片成型為需要的形狀安裝在翅片之間，顯然，吸附劑需要在罐體密閉前設(shè)置;為此，其罐體頂部設(shè)置了密封法蘭，在將吸附劑定位完畢后，完成儲罐的安裝，這對于大容積(圖30?60立方米)的儲罐而言，吸附劑定位的效率極低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種ANG儲罐用吸附劑的填充和定位方法，其在安裝完成的儲罐內(nèi)填裝帶有粘結(jié)劑的吸附劑、在活化過程中吸附劑與儲罐隨形固化為一體結(jié)構(gòu)，操作簡單，避免儲罐在運輸途中吸附劑粉末的無序摩擦或吸附劑壓塊的相互擠壓。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種ANG儲罐用吸附劑的填充和定位方法，包括吸附劑的干燥、填裝和活化，具體的工藝步驟如下:
步驟A、選取添加有粘接劑的吸附劑顆粒，干燥，備用；
步驟B、將干燥后的吸附劑顆粒通過ANG儲罐的裝料口填裝至儲罐內(nèi)，邊填裝邊振動ANG儲觸；
步驟C、將ANG儲罐密閉，然后抽真空、并加熱至120?200°C進行活化90?120h，所述吸附劑顆粒借助粘結(jié)劑在ANG儲罐內(nèi)固化為與儲罐一體的結(jié)構(gòu)。
[0007]優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑為羥甲基纖維素。
[0008]優(yōu)選的，吸附劑干燥的條件為:在80?100°C烘24?48h，吸附劑的含水量不超過IPPM0
[0009]優(yōu)選的，采用真空栗將吸附劑顆粒進行填裝，與真空栗連接的裝料管和出料管分別與所述裝料口和吸附劑的料倉連通，提高了填充效率。
[0010]上述方法將吸附劑顆粒在儲罐內(nèi)固化成型，一方面填充操作便利，另一方面在吸附劑活化過程中將吸附劑顆粒固化成型，形成吸附劑定位結(jié)構(gòu)，省去了支撐和限位機構(gòu)，提高了吸附效率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，突破了采用支撐板和固定板將吸附劑顆粒固定在某一范圍內(nèi)的模式，也突破了現(xiàn)有技術(shù)中在罐體外將吸附劑預壓成型、再將成型吸附劑進行布置的模式。
[0011]采用上述技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果在于:(I)本發(fā)明填充方式簡單、快捷，填充完畢后，在吸附劑活化的同時完成固化成型，工藝簡單，降低了ANG儲罐的加工難度；(2)吸附劑固化成型，避免在運輸途中碰撞、摩擦，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，而且無需設(shè)置吸附劑支撐組件，罐體自重輕、容重比較高。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中，1、罐體，2、裝料口，3、吸附劑，5、管路系統(tǒng)，6、安全閥，8、人孔，10、抽真空裝置，
11、壓力傳感器和溫度傳感器的接口。
【具體實施方式】
[0013]參見圖1，是一種立式儲罐，其包括罐體I，所述罐體I上設(shè)有安全閥6、人孔8壓力傳感器和溫度傳感器的接口 11和裝料口 2，所述罐體I內(nèi)設(shè)置布有充放氣通孔的管路系統(tǒng)5，所述管路系統(tǒng)5預設(shè)在罐體I內(nèi)，通過填裝裝料口2向罐體I內(nèi)填充粉末狀或顆粒狀的吸附劑，通過震蕩形成均勻的自然堆積狀，然后借助活化工藝，將吸附劑隨儲罐形狀固化為一體結(jié)構(gòu)。與管路系統(tǒng)5的進出氣管接口 5-4連接分別裝有緊急切斷閥和快裝接頭的連接管，所述連接管上配套設(shè)有壓力表和控制快裝接頭開關(guān)的球閥。
[0014]具體的定位工藝步驟包括:
步驟A、選取添加有粘接劑的吸附劑顆粒，干燥，備用。
[0015]所述粘結(jié)劑為羥甲基纖維素分子，還可以加入一定比例的交聯(lián)劑，吸附劑干燥的條件為:在80~100°C烘24?48h，使吸附劑的含水量不超過1PPM，吸附劑制備完成后采用密封容器封裝。
[0016]步驟B、將干燥后的吸附劑顆粒通過ANG儲罐的裝料口2填裝至儲罐內(nèi)，邊填裝邊振動ANG儲罐。使吸附劑顆粒盡量填充在ANG儲罐的每個角落，并盡可能平鋪設(shè)置。
[0017]本實施例中ANG儲罐的水容積為30?60立方米。所述裝料口2可以設(shè)置多個，同時進行填裝，以縮短填裝的時間。還可以采用真空栗進行填裝，與真空栗連接的裝料管和出料管分別與所述裝料口 2和吸附劑的料倉連通。將吸附劑填充至ANG儲罐容積的70?90%。
[0018]步驟C、將ANG儲罐密閉，然后抽真空、并加熱至120?150°C進行活化90?120h，所吸附劑顆粒借助粘結(jié)劑在ANG儲罐內(nèi)粘接固化為與儲罐一體的結(jié)構(gòu)。
[0019]具體地，將ANG儲罐放置在加熱爐中，從抽真空接頭10處連接抽真空管引出加熱爐、與設(shè)置在加熱爐外的真空栗連接。
[0020]抽真空至2000Pa?3000Pa;羥甲基纖維素經(jīng)過120?150°C的加熱后，冷卻后將吸附劑顆粒粘接固化為與儲罐內(nèi)壁一體的結(jié)構(gòu)。
[0021]本實施例中，吸附劑在罐內(nèi)采用自然堆積的形式，不需要特別的定位，填裝吸附劑時震動罐體，可以實現(xiàn)均勻堆積。在活化過程中吸附劑顆粒板結(jié)或粘接成與ANG儲罐的一體結(jié)構(gòu)。管路系統(tǒng)5包括借助支撐柱定位在罐體I內(nèi)的主管路以及與所述主管路連通的導向支管;所述主管路沿罐體I軸向平行線延伸。導向支管、主管路上密布有充放氣通孔，在管路外還包裹有絲網(wǎng)，所述管路系統(tǒng)還具有導熱的作用，同時通過快速、均勻擴散實現(xiàn)吸附平衡。
[0022]對于水容積為40立方米的罐體，通過充放氣試驗表明:在吸附天然氣時，2小時充滿，升溫15°C左右，脫附時溫降約為10°C左右，對吸附劑的吸附性能影響較小。
[0023]綜上所述，吸附劑顆粒中添加了粘結(jié)劑，主要用來實現(xiàn)吸附劑顆粒在活化過程中實現(xiàn)固化。ANG罐體在熱處理爐中進行抽真空固化。固化過程中需控制罐內(nèi)溫度，并通過罐體抽真空接頭10進行抽真空。固化的同時伴隨完成了吸附劑的活化，吸附劑的固化加大了吸附的填充密度，活化增強了吸附劑的吸附能力。顆粒狀的吸附劑經(jīng)過活化后借助羥甲基纖維素粘接固化為一體結(jié)構(gòu)，完成吸附劑的定位。
【主權(quán)項】
1.一種ANG儲罐用吸附劑的填充和定位方法，包括吸附劑的干燥、填裝和活化，其特征在于具體的工藝步驟如下: 步驟A、選取添加有粘接劑的吸附劑顆粒，干燥，備用； 步驟B、將干燥后的吸附劑顆粒通過ANG儲罐的裝料口(2)填裝至儲罐內(nèi)，邊填裝邊振動ANG儲觸； 步驟C、將ANG儲罐密閉，然后抽真空、并加熱至120?150°C進行活化90?120h，所述吸附劑顆粒借助粘結(jié)劑在ANG儲罐內(nèi)固化為與儲罐一體的結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ANG儲罐用吸附劑的填充和定位方法，其特征在于步驟A中所述粘結(jié)劑為羥甲基纖維素。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ANG儲罐用吸附劑的填充和定位方法，其特征在于步驟A中吸附劑干燥的條件為:在80?100°C烘24?48h，吸附劑的含水量不超過1PPM。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ANG儲罐用吸附劑的填充和定位方法，其特征在于步驟B中采用真空栗將吸附劑顆粒進行填裝，與真空栗連接的裝料管和出料管分別與所述裝料口(2)和吸附劑的料倉連通。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ANG儲罐用吸附劑的填充和定位方法，其特征在于步驟B將吸附劑顆粒占ANG儲罐容積的70?95%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ANG儲罐用吸附劑的填充和定位方法，其特征在于步驟C抽真空至 2000Pa?3000Pa。
【文檔編號】F17C11/00GK105987278SQ201610198907
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】賈春莉, 王紅霞, 翟蘭惠, 周慧濤, 祁慧玲
【申請人】石家莊安瑞科氣體機械有限公司