Форма выполнения аппарата для способа и приспособления для отгонки поглощенных адсорбером газов и паров, означенного в п. 1 по пат. по заяв. свид. № 9527

 

Класс 1 2е, 3 № I7398

-ПАТЕНТ HA ИЗО

ОПИСАНИЕ

1 способа и приспособления для отгонки поглощенных ацсор-, бером газов и паров.

К дополнйтельному патенту ин-ной фирмы „Общество изысканий и эксплоатации нефтеносных земель" (Societe de Recherches et d Ecploitations:

Petroliferes), в г. Париже, Франция, заявленному 25 августа 1927 года (ваяв. свид. Ж 19027).

Действительный изобретатель ин - ц А. Годель (Albert Godel).

Основной патент на имя той же фирмы от 31 октября" 1930;года за J4 16638.

0 выдаче дополнительного патента опубликовано 31 октября 1930 года. Действие дополнительного патента простирается на срок до 30 октября 1945 года.

B патенте № 16638 описано приспособление для отгонки поглощенных адсорбером газов и паров, в котором предварительное нагревание содержащейся в сосудах адсорбирующей массы производится не помощью „термической кондукции" или теплопроводности, а помощью „термической конвекции", или теплопереноса; а именно, посредством потока газов, которые заставляют циркулировать в адсорбирующей .массе для переноса и распределения калорий, получающихся от нагревательных поверхностей, образуемых стенками аппарата с адсорбером, снабжаемого;в этом случае двойной оболочкой, или же паро..выми змеевиками, электрическими реостатами и т. и приспособленйями, расположенными на пути следования циркулирующих по замкнутой системе газов.

В предлагаемой форме выполнения приспособления в качестве нагревательного элемента, или соответственно охлаждающего конвекционные потоки газов, воздуха или паров, применен концентрично установленный в сосуде для ад! сорбера цилиндр с помещенным в нем пуч к ом трубок.

В другой форме выполнения такого же приспособления помимо концентрически расположенного в сосуде для адсорбера цилиндра с пучком трубок применены кольцевые, окружающие цилиндр нагревательные, — соответственно охлаждаю, щие трубочные элементы..

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез приспособления, снабженного только одним пучком трубок, служащим для перегрева или для охлаждения; фиг. 2 — вид того же аппарата сбоку; фиг. 3 †в сверху при снятой крышке и удаленной решетке; фиг. 4 —, вертикальный разрез другой формы выполнения приспособления, снабженного двумя пучками трубок, одного центрального и другого †кольцево; фиг. 5 †в того же приспособления сбоку; фиг. 6— вид сверху при снятой крышке и удаленной решетке.

Приспособление с одним пучком трубок (фиг. 1 — 3) особенно . пригодно для рекуперации бензола, содержащегося.в светильном газе, летучих растворителей, находящихся в воздухе, и газолина из натурального (природного) газа. Оно ..состоит из цилиндрической формы со, суда А, предназначенного для помещения адсорбера с нижней частью а, имею..щей форму усеченного конуса.. Ндсорбер насыпается на решетку В, образующую так йазываемое ложное дно сосуда, имеющего посредине вырез, чтобы дать про. ход цилиндру Q, концентричному с сосу.дом А и содержащему пучек трубок q, концы которых укреплены в кольцевой пластинке q . Пучек трубок покоится на

-камере N„укрепленной в нижней части а приемника, образуя сообщение между трубкой с запорным краном Н для газа и верхней поверхностью поглощающего ,материала. Крышка сосуда А может быть съемной или же иметь лаз G диаметра, .достаточного для прохода цилиндра Q.

- Боковая стенка сосуда А также может быть снабжена одним или несколькими .лазами, не показанными на чертеже, . для удаления „поглощающего материала.

Нижняя часть а сосуда снабжена на окружности трубой N, êîòîðàÿ может

:быть соединена или с выходом газа с краном Н„или с выходом воздуха с краном 1 „или (через вентиль) с вентилятором J, выходящим в камеру N npu .посредстве так называемого циркуляуционного крана S. В Красположен кран для впуска воздуха, соединяющий кран с;вентилятором Х Пучок труб q нагре.вается паром, впускаемым в одно из его отверстий m и выпускаемым в другое отверстие и; охлаждение достигается во .дой, циркулирующей в противоположном t направленииСамый процесс адсорбции и последующей отгонки протекает по следую.щей примерной схеме. В первой стадии поглощения краны S, U, V,— закрыты, а краны Н и Н,— открыты; подлежащий

-обработке газ поступает через кран Н, поднимается по пучку труб q (который охлаждают водой в случае, если газ го—,рячий) и распространяется по всей массе, .активного угля (1) стремясь книзу, чтобы выйти через трубу N, и через кран Н,.

: Если обрабатываемый газ очень богат

:поглощаемыми продуктами, то может ,- развиться количество теплоты, могущее

- повысить температуру адсорбера на- столько, что этим будет нанесен ущерб полноте адсорбции. Этот дефект может быть устранен в описываемом приспособлении путем открытия циркуляцион-. ного крана 5 и пуска в действие вентилятора,У, при одновременной циркуляции холодной воды . по пучку труб q; первоначальный газ разжижается соответственно количеству пропущенного через вентилятор воздуха, и нагревание адсорбера сводится к.ничтожному минимуму. Когда насыщение поглощающей, ° массы достигло достаточной степени, циркуляцию газа прерывают, закрыв краны Н и Н,. Затем переходят к подогреву ад- сорбера и металличесмцх масс второй стадии процесса, имеющей своей целью уменьшить или избежать конденсации воды при последующей обработке паром. Этот подогрев производится посредством газовых струй, имеющих своей задачей доставить необходимые калории так,. как это описано в основном. патенте № 16638. Для того, чтобы вызвать в приспособлении газовые струи, открывают циркуляционный кран S, затем пускают в действие вентилятор J таким образом, что газ, находящийся в приспособлении, описывает кольцо S j, Ф, (1), N„S; от времени до времени повышают температуру пучка q, например, водяным паром под давлением, керосиновыми парами и т. д. Таким образом газ подогревается при каждом проходе, через упомянутый пучрк труб и передает полученные им калории адсррбирующему материалу, который быстро достигает температуры выше 100 ., Этот материал начинает освобождать поглощенные продукты, которые стекают по трубе h с краном, открытым в конденсатор с обрат-, ным охлаждением. В некоторых случаях нет необходимости и невыгодно вводить пары непосредственно в поглощающий материал в таких случаях продолжают нагревание адсорбера циркуляцией газа по пучку труб q, а избыток:.этого газа отсасывают в конденсатор. Можно также расположить между кранами V u специальный конденсатор с небольшим сопротивлением, и закрыть кран S, чтобы заставить газ, содержащий продукты, подлежащие дестилляции, пройти через этот конденсатор. Такой процесс . особенно применим для, обратного получения алкоголя, эфира и других раствори.телей, которые нежелательно, в целях .избежания их гидратации. ставить. в соприкосновение с водяными парами. В дру,гих случаях, как, например, при добывании бензола, из каменноугольного. газа, .,а при добывании газолина из естествен .ного (натурального газа и т. д., после подогрева, производят нагревание нейосредственно паром, так как смешение водяного пара с материалами, подлежа;щими обратному получению, не связано . ни с какими потерями. Затем, через отверстие .t в камере N вводят пар под ,низким давлением, перегретый или нет. :Если кран S закрыт, а вентилятор 1 остановлен, этот пар перегревается еще, проходя через пучок труб,д, проходит через адсорбер, выходит по трубе h u поступает в конденсатор-холодильник, увлекая с собою большую часть рекуперированного материала. Можно, впрочем,, повысить термический коэфициент по.лезного действия, заставив пар циркуЖ :ровать при открытом кране S и пуске в действие вентилятора J; такая циркуляция дает более совершенную отдачу тепла парами воды адсорберу; она приводит к настоящему промыванию.поглотителя парами воды, избыток которых

-стекает вместе с рекуг ерированным материалом в конденсатор - холодильник.

Если выходящий из трубы «h âîäÿíoé пар не увлекает более с собой значительных масс рекуперировенного материала, прекращают впуск пара и закры..вают отверстие t и трубу h. Затем переходят к осушке поглотителя, с помощью уже обработанного газа или же воздуха.

В первом случае достаточно открыть краны H и Н, и впустить пар в пучок труб q; газ, нагревшийся при прохождении этого пучка труб, достигает погло.щающего материала и осушается путем

:испарения и отсасывания. Во втором случае открывают краны V, U>, закрывают кран S и пускают в ход вентилятор .У, который засасывает через V сухой.воз .дух, продвигает его через пучок труб q, :нагретый паром, и выпускает его в V

Для охлаждения осушенного угля в обоих рассмотрекнь случаях достаточно заменить в пучке труб q пар холодной водой; .при применении воздуха вейтилятор J .должен продолжать свою работу; Ко да адсорбер достаточно охлажден, прерывают поток газа или воздуха, служащего для обратного охлаждения, и возобновляют циркуляцию обрабатываемого газа, на чем и заканчивается процесс отгонки.

В некоторых случаях, в целях упрощения, предпочитают заменять вентилятор паровым инжектором; но механический коэфициент полезного действия такого инжектора, конечно, значительно ниже, чем у вентилятора, Приспособление из двух камер с нагреванием двумя, пучками труб (фиг. 4, 5 и 6) в особенности пригодно для поглощения „отягощенных газов", которые при поглощении значительно нагрева-. ются, как, например, некоторые естественные газы с большим содержанием газолина. Такое приспособление может быть снабжено, как показано на - чертеже, вентилятором, но мойет и не иметь его; в последнем случае производительность пучка. труб..менее, чем в первом случае, так как газовый обмен в пучках труб очень сильно убывает со скоростью газа, циркулирующего по трубам.

Приспособление состоит из цилин дрической формы сосуда А, нижняя часть а которого имеет форму усеченного конуса. Кроме центрального заключенного в цилиндр Q пучка. труб q, сосуд А снабжен.еще кольцевым пучком труб д„зажатым между двумя концентрическими трубчатыми элементами @, д1.

Эти заключенные в цилиндры трубчатые элементы жестко соединены друг с другом и по всей окружности прикреплены болтами; цилиндр Q> — прикреплен к к основанию а, а цилиндр Q — к крышке сосуда А, образуя . непроницаемые ко

° жухи. Верхние и нижние концы труб q, собраны венцами в трубчатых пластинах. йдсорбер распсЬожен в двух камерах 1 и 2 и лежит на двух решетках В, и В.

Благодаря пучку трубчатых элементов q,, между обеими этими камерами имеется свободная циркуляция. Крышка сосуда А может быть съемная, или же может иметь лаз 6 диаметра, достаточного для прохода лучка трубок q, а также может иметь лазы G„G. G„G„., для загрузки поглощающим материалом. 11илиндрическая часть сосуда А также может быть снабжена одним или .несколькими лазами (не показанными на черте— 4

С; М.,! жах) для удаления поглощающего материала. Пучек,;труб q, образует соединение между трубой с газовыпускным краном Н, монтированным в камере N u верхней поверхностью поглощающей массы, находящейся в камере 1.

Нижняя часть а сосуда А имеет на своей периферии патрубок N„который может быть соединен с tгазовыводным каналом краном О„с воздуховыводным каналом краном V,, с вентилятором посредством крана S; Этот вентилятор примыкает к камере N. В V расположен кран для впуска воздуха, соединяющий кран S с вентилятором J. Нагревание, центрального пучка труб достигается парок, впускаемым в один из концов т и удаляемым из другого конца и; охлаждение этого пучка труб достигается холодной водой, циркулирующей в противоположном направлении. Нагревание или .охлаждение кольцевого пучка трубчатых элементов q производится таким же способом т.-е введением пара или холодной воды в конец т или и. Концы m — т, и и — n, могут быть монтированы в парал лельном порядке в том же самом трубо-. проводе. В нижней части приспособле ния имеется трубка h, для удаления кон денсата, получающегося из поглощающей

; ммассы (1) и другая трубка h для удаления конденсата, или паров, получающихся из поглощающей массы (2). Дей"ствие.этого аппарата и его обслуживание сходны с действием и обслуживанием аппарата, изображенного на фиг. 1 — 3, с той лишь разницей, что адсорбер разде" лен между камерами 1 и 2, расположенными последовательно. Поэтому, если газ, выходящий из поглощающей массы (I), нагревается благодаря поглощению, он . может быть охлажден в пучке труб, и затем подвергйут тщательному поглощению в массе (2). Такии образом можно

-получить более энергичное нагревание : или охлаждение вещества при той же

/ скорости циркуляции, что,допускает обработку газов, очень богатых подлежащими поглощению веществами. Приспособления можно снабжать двумя или тремя кольцевыми пучками труб, расположенными койцентрически, а в случае желания избежать конструкции кольцевого пучка труб подобно фиг. 4 вЂ, можно придать аппарату круглую, овальную или прямоугольную форму, и разделить его на две или несколько смежных камер, при чем переход из одной камеры. в другую осуществлять посредством пучков труб, а циркуляции газа по замкнутому кольцу достигать при помощи вен: тилятора, инжектора, эксгаустера и т. д

В описываемом аппарате пучки труб могут оыть заменены любыми нагревательными поверхностями, как:змеевики, электрические реостаты и т. д.

1 Предмет па тента.

1. Форма выполнения. аппарата для осуществления означенного в и. 1 по па.тенту № 1бб38 способа, отличающаяся тем, что в качестве нагреватедьного элемента или соответственно охлаждающего конвекционные потоки газЬв, воздуха или паров применен, концентрично устано- вленный в сосуде А для адсорбера, цилиндр Q с помещенным в нем пучком трубок q (фиг. 1 — 3).

2. Форма выполнения означенного в и. 1 аппарата для обработки отягощенных газов, отличающаяся .тем, что„ помимо концентрически расположенного в сосуде А для адсорбера цилиндра Q с пучком труоок q, применены, кольце. вые перегородки Q, и @„содержащие нагревательный, соответственно охлаждающий пучок трубок д„при чем эти перегородки окружают цилиндр 9 и разделяют сосуд на две,камеры (1) и. (2) (фиг. 4 — 6).

Фиг.4.

Фиг.1.. Фиг.2.

J иг.Б.

) Фиг.5.

Твн. <Печатными Зруу ь б

Б дополнительному патентху, Общества изысканий и жсплоахации нефтеносных немеешь" № 17898