本发明涉及原料气杂质变温吸附，尤其涉及一种换热型变温吸附塔及吸附方法。
背景技术：
1、变温吸附(temperature swingadsorption，tsa)是一种吸附分离技术，它基于吸附剂在不同温度下对目标组分吸附能力的变化来实现对目标组分的分离和纯化，变温吸附技术具有操作灵活、能耗低、分离效果好等优点，因此在许多领域得到了广泛应用。
2、原料气变温吸附的过程中，但在解吸再生时，需要先使用热源将大量解吸气升温，然后再利用热解吸气加热床层，最后再将解吸气冷却这种利用解吸气间接加热床层的方式，会导致较低的热效率和较高的能耗，变温吸附利用率低，能耗高，填充吸附填料困难等缺陷。
3、申请公布号为cn116328485a的中国发明专利公开了“一种氢气变温吸附除杂装置及氢气变温吸附除杂工艺”，通过环形”管束和多根换热管等结构，提高了换热和传质效率，塔内空间复杂化，不仅空间利用率低，而且提高了吸附剂的装填难度，笼性结构的换热管使得内部填充的吸附填料难以填充均匀，而且整个吸附除杂装置为一次性封闭结构，吸附过程中无法补充填料，随着吸附进程吸附填料消耗无法补充，最终需要重新制作，装置利用率低，运行成本高，不利于推广。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本发明提供换热型变温吸附塔及吸附方法，通过塔内主要由多组“弓”字形布置的“直管”构成纵横换热网络，“弓”字形换热管束天然形成的热胀冷缩补偿能力，减少热应力，“弓”字型换热管束将换热路径加长，换热介质在吸附区的停留时间变长，解吸再生能力增加，“弓”字形的水平开口处形成的平台区便于吸附填料装填，吸附进程中随时可补充填料，管束间隙还能供原料气和解吸气通过，形成的扰动可使塔内流场分布更加均匀。
2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
3、一种换热型变温吸附塔，包括下端口、下封头、塔体、上封头和上端口，所述的塔体为圆柱形筒体，塔体从上到下依次连通上端口、上封头、下封头和下端口，所述的塔体内的垂直空间为吸附区，吸附区内设置弓形换热管束，所述的弓形换热管束由多组“弓”字形布置的“直管”构成的纵横换热管束网络组成，弓形换热管束的在塔体上部汇总连接到换热总管入口，在塔体下部汇总连接到换热总管出口，所述的弓形换热管束的水平段开口方向的塔体上设置人孔。
4、进一步的，所述的换热型变温吸附塔还包括上分布器、管间气体分布盘和下分布器，所述的上分布器设置在上封头和塔体下端连接内部，下分布器设置在下封头和塔体下端连接的内部，所述的管间气体分布盘设置在塔体内部中间。
5、进一步的，所述的换热总管入口和换热总管出口伸出塔体外。
6、进一步的，所述的上端口内设置出口过滤器。
7、进一步的，所述的上分布器采用平板形，采用瓷球或机械压紧的结构。
8、进一步的，所述的下分布器在吸附塔直径≤2m时采用平板形。
9、进一步的，所述的下分布器在吸附塔直径>2m时采用锥台形，在锥台顶部和侧面开有气体孔。
10、进一步的，所述的换热型变温吸附塔的吸附方法如下：
11、s1、填料：将吸附填料通过下层的人孔推入进塔体内部，并且通过最下层人孔将填进去吸附填料压实，再依次从下到上依次通过塔体两侧的人孔推入吸附填料，由于人孔正对弓形换热管束的水平开口，因此填料压实的设备可以伸入到塔体内部，将塔体内部填满压实吸附填料；
12、s2、除杂；原料原料气从下端口进入吸附塔，自下而上顺次经过下分布器、吸附区、管间气体分布盘、上分布器、出口过滤器和上端口，原料气经过吸附区的吸附填料吸附杂质的同时，经过下分布器、管间气体分布盘和下分布器将原料气均压，减缓原料气升高流出速度，原料气中微量的焦油、苯、萘，以及硫化氢、氨、氰化氢和部分有机硫被吸附脱除后再平稳通过出口过滤器过滤净化后完成原料气吸附净化；
13、s3、泄压：当吸附剂的吸附量接近吸附饱和时，关闭上端口，同时打开下端口，对吸附塔进行逆向放压，使塔压减至常压；
14、s4、解吸再生：当吸附塔减至常压后，打开上端口使解吸气流入，解吸气自上而下顺次经过上分布器、吸附区、管间气体分布盘、下分布器和下端口；同时，打开换热总管入口，通入加热介质，利用加热介质对吸附剂和解吸气进行升温加热，加热介质降温后从换热总管出口排出，吸附剂解吸出的杂质气体和解吸气一起从下端口排出；
15、s5、冷却：解吸再生完毕，从换热总管入口通入冷却介质，使冷却介质流经弓形换热管束，冷却介质升温后从换热总管出口排出，清扫气仍自上而下对吸附区内残余气体进行吹扫，并从下端口排出；
16、s6、补料：打开最上层塔体外侧的人孔，观察最上层吸附区的吸附填料是否充满整个吸附区，若发现存在吸附填料空洞，利用填料设备向塔体内填充吸附填料；
17、s7、终充：关闭换热总管出入口和下端口，使用上端口的解吸气对塔内充压，直至吸附区内的吸附剂达到吸附压力，关闭上端口，至此完成一个变温吸附循环。
18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19、1、本发明在吸附塔内设置弓形换热管束，实现变温吸附过程的间接加热和冷却，在确保加热和冷却介质循环利用的同时，减少了再生解吸气用量；弓形换热管束的扰动作用，使原料气和解吸气分布更加均匀，吸附剂吸收和解吸再生效果更好。
20、2、“弓”字形的换热管本身具有热胀冷缩的补偿能力，减少热应力产生，“弓”字形的水平开口位置还能形成的平台区，便于吸附剂装填，可随时补充吸附填料，吸附塔使用寿命增加，运行成本降低。
21、3、“弓”字形直管管束制造加工方便、成本低且易于维修、流动阻力小，因此特别适用于焦炉煤气等有腐蚀性气体的吸附过程。
22、4、塔体内设置上分布器、管间气体分布盘和下分布器，将原料气和解吸气在塔体内均压打散，均匀分布，降低原料气和解吸气在塔体吸附区的运行速度，延长吸附时间和解吸再生时间，使得原料气吸附更彻底，解吸再生更充分，吸附填料利用率更高。
1.一种换热型变温吸附塔，包括下端口、下封头、塔体、上封头和上端口，所述的塔体为圆柱形筒体，塔体从上到下依次连通上端口、上封头、下封头和下端口，其特征在于，所述的塔体内的垂直空间为吸附区，吸附区内设置弓形换热管束，所述的弓形换热管束由多组“弓”字形布置的“直管”构成的纵横换热管束网络组成，弓形换热管束的在塔体上部汇总连接到换热总管入口，在塔体下部汇总连接到换热总管出口，所述的弓形换热管束的水平段开口方向的塔体上设置人孔。
2.根据权利要求1所述的一种换热型变温吸附塔，其特征在于，所述的换热型变温吸附塔还包括上分布器、管间气体分布器和下分布器，所述的上分布器设置在上封头和塔体下端连接内部，下分布器设置在下封头和塔体下端连接的内部，所述的管间气体分布器设置在塔体内部中间。
3.根据权利要求1所述的一种换热型变温吸附塔，其特征在于，所述的换热总管入口和换热总管出口伸出塔体外。
4.根据权利要求1所述的一种换热型变温吸附塔，其特征在于，所述的上端口内设置出口过滤器。
5.根据权利要求2所述的一种换热型变温吸附塔，其特征在于，所述的上分布器采用平板形，采用瓷球或机械压紧的结构。
6.根据权利要求2所述的一种换热型变温吸附塔，其特征在于，所述的所述的下分布器在吸附塔直径≤2m时采用平板形。
7.根据权利要求2所述的一种换热型变温吸附塔，其特征在于，所述的下分布器在吸附塔直径>2m时采用锥台形，在锥台顶部和侧面开有气体孔。
8.一种权利要求1所述的换热型变温吸附塔的吸附方法，其特征在于，所述的换热型变温吸附塔的吸附方法如下：
