卷式分子筛膜、吸附塔和应用的制作方法

本发明属于吸附制氧，具体涉及一种卷式分子筛膜、吸附塔和应用。

背景技术：

1、当前制氧机采用变压吸附制氧的原理生产氧气，变压吸附制氧技术是利用分子筛的吸附选择性来分离空气中的氧气和氮气。现有便携式变压吸附制氧机中的吸附床都是使用小颗粒制氧分子筛散料填装，压缩后的空气流经吸附床时，吸附床内的制氧吸附剂颗粒吸附空气中的氮气，实现氧气的提纯富集。而现有的制氧机采用的颗粒型制氧分子筛至少存在以下不足：①填装工序非常繁琐且要求精度较高，变压吸附的所有塔之间的填装量需要完全一致，否则会影响最终的产氧效果。②这些颗粒型制氧分子筛的粒度非常小，大约0.3mm，填装时容易散落和飞扬。③颗粒型分子筛还会由于堆叠填充的原因以及工作过程中空气湿度的影响结团，导致压阻增加从而增加能耗。④单一的分子筛材料受海拔高度、气压和温度的影响比较大，对于制氧设备正常运转的稳定性造成很多的不确定因素。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提出一种卷式分子筛膜、吸附塔和应用。所述卷式分子筛膜为可以逐层吸附空气中的氮气，层级化分离氮气和氧气，最终达到富集氧气的目的。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明的目的之一在于提供一种卷式分子筛膜，所述卷式分子筛膜为中空圆柱形结构；所述卷式分子筛膜的径向包括分子筛层和基材层，所述分子筛层和所述基材层交替层叠设置；

4、所述分子筛层与所述基材层粘接。

5、本发明提供的卷式分子筛膜，所述基材层作为支撑结构用于粘附分子筛形成分子筛层，分子筛层吸附空气中的氮气。分子筛粘附在所述基材层上形成分子筛层，填装时不会导致分子筛散落和飞扬。所述分子筛层和所述基材层交替层叠设置，形成的多层分子筛层，可以逐层吸附空气中的氮气，层级化分离氮气和氧气，最终达到富集氧气的目的。所述卷式分子筛膜最外层为所述分子筛层或基材层，最内层为基材层，这样可以使分子筛在工作时不易因气流或震动而脱落。本发明的卷式分子筛膜填装工序简单，尺寸可以与塔体积一致，填装时每个塔只需使用一个卷式分子筛膜，实现变压吸附的所有塔之间的分子筛填装量一致，提高制氧机的产氧效果。

6、进一步地，所述卷式分子筛膜的中空部分的内径为6mm～10mm。

7、进一步地，所述分子筛层的层数为10层～100层。

8、进一步地，单层所述分子筛层厚度为0.1mm～0.5mm。

9、进一步地，所述基材层的层数为10层～100层。

10、进一步地，单层所述基材层厚度为0.1mm～0.2mm。

11、进一步地，所述分子筛层的分子筛材料为沸石分子筛和/或改性沸石分子筛。

12、进一步地，所述基材层的基材材料包括玻璃纤维纸、陶瓷纤维纸、不锈钢丝网中的至少一种。

13、本发明的目的之二在于提供一种吸附塔，所述吸附塔包括：

14、本发明提供的卷式分子筛膜、密封环、密封盘和外壳；

15、所述卷式分子筛膜、所述密封环和所述密封盘设置在所述外壳内；所述密封环设置在所述卷式分子筛膜一端并与所述卷式分子筛膜的环形横截面贴合，所述密封盘设置在所述卷式分子筛膜的背离所述密封环的另一端。

16、本发明提供的吸附塔，用于吸附空气中的氮气，以达到富集氧气的目的。所述吸附塔中的卷式分子筛膜，含多层交替层叠起来的分子筛层和基材层，空气进入所述外壳内壁沿所述卷式分子筛膜径向流动，氮气经所述卷式分子筛膜的多层分子筛层吸附后，富集了氧气，进入所述卷式分子筛膜中空部分并经所述密封环的中空内环空间排出吸附塔，传送至外部，以供使用。

17、进一步地，所述卷式分子筛膜直径与所述密封盘直径相同；

18、所述密封环直径与所述外壳直径相同，所述密封环的内径与所述卷式分子筛膜的中空部分的内径相同；

19、所述卷式分子筛膜的直径小于所述外壳直径。

20、进一步地，所述外壳的直径与所述卷式分子筛膜的直径之差为5mm～15mm。

21、进一步地，所述外壳包括壳体、第一封头、第二封头和中心流道管道；

22、壳体内装载卷式分子筛膜，第一封头和第二封头分别封住壳体两端，中心流道管道与卷式分子筛膜的中空部分连通，且中心流道管道贯穿第一封头或第二封头中心。

23、本发明的目的之三在于提供一种本发明提供的卷式分子筛膜、本发明提供的吸附塔或本发明提供的吸附塔富集氧气的方法在富集氧气技术领域中的应用。

技术特征：

1.一种卷式分子筛膜，其特征在于，所述卷式分子筛膜为中空圆柱形结构；所述卷式分子筛膜的径向包括分子筛层和基材层，所述分子筛层和所述基材层交替层叠设置；

2.根据权利要求1所述的卷式分子筛膜，其特征在于，所述卷式分子筛膜的中空部分的内径为6mm～10mm。

3.根据权利要求1或2所述的卷式分子筛膜，其特征在于，所述分子筛层的层数为10层～100层，所述分子筛层和所述基材层交替层叠设置；

4.根据权利要求3所述的卷式分子筛膜，其特征在于，所述分子筛层的分子筛材料为沸石分子筛和/或改性沸石分子筛；

5.一种吸附塔，其特征在于，所述吸附塔包括：如权利要1～4任一项所述的卷式分子筛膜、密封环、密封盘和外壳；

6.根据权利要求5所述的吸附塔，其特征在于，所述卷式分子筛膜直径与所述密封盘直径相同；

7.根据权利要求6所述的吸附塔，其特征在于，所述外壳的直径与所述卷式分子筛膜的直径之差为5mm～15mm。

8.根据权利要求5～7任一项所述的吸附塔，其特征在于，所述外壳包括壳体、第一封头、第二封头和中心流道管道；

9.一种如权利要求5～8任一项所述的吸附塔富集氧气的方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.一种如权利要求1～4任一项所述的卷式分子筛膜、如权利要求5～8任一项所述的吸附塔或如权利要9所述的吸附塔富集氧气的方法在富集氧气技术领域中的应用。

技术总结本发明属于吸附制氧领域，具体涉及一种卷式分子筛膜、吸附塔和应用。所述卷式分子筛膜为中空圆柱形结构；卷式分子筛膜的径向包括分子筛层和基材层，所述分子筛层和所述基材层交替层叠设置；所述分子筛层与所述基材层粘接。所述卷式分子筛膜可以逐层吸附空气中的氮气，层级化分离氮气和氧气，达到富集氧气的目的。技术研发人员：刘应书,孙宁起,张全立,刘文海,唐启明,李烨,梁双双,严明丽受保护的技术使用者：中科汇智（东莞）设备科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14