Блок очистки газа

 

БЛОК ОЧИСТКИ ГАЗА, включающий два адсорбера, нагреватель, холодильник, соединительные трубопроводы с клапанами, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности за счет ликвидации потерь газа,он снабжен дополнительными нагревателем и холодильником , при этом выход каждого нагревателя соединен с входом регенерирующего газа каждого адсорбера, а выход газа каждого адсорбера соединен с входом каждого холодильника.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕОНИХ

РЕСПУБЛИН () 9) (! 1) 4(5)) В 01 D 53/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВЩ ТЕЛЬСТВУ атн (21) 3608t89/23-26 (22) 20.06.83 (46) 15.04.85. Бюл. У 14 (72) В.М. Голубев, Й.А.Борзенко, В.С. Зотов, В.А.Кротов,С.С.Петухов, С.В.почечуев, И.И.-Кирилов и И.И.Увяткин (53) 66.074.7(088.8) (56) 1. Заявка Франции N- 2213088, кл. В 01 9 53/02, 1974.

2. Кельцев Н. В. Основы адсорбционной техники. 1976, с. 335. (54)(57) БЛОК ОЧИСТКИ ГАЗА, включающий два адсорбера, нагреватель, холодильник, соединительные трубопроводы с клапанами, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения экономичности за счет ликвидации потерь газа он снабжен дополг нительными нагревателем и холодильником, при этом выход каждого нагревателя соединен с входом регенерирующего газа каждого адсорбера, а выход газа каждого адсорбера соединен с входом каждого холодильника.

1150006

Изобретение относится к очистке газов, точнее к тонкой очистке дорогостоящих газов адсорбентами.

Известно устройство, включающее попеременно работающие адсорберы, 5 нагреватели регенерирующего газа, трубопроводы и арматуру обвяэки этих аппаратов (1) .

Известен также блок очистки газа, включающий два адсорбера, нагреватель, холодильник и соединительный трубопровод с клапанами (2) .

Регенерацию адсорбента осуществляют горячим азотом, проходящим через слой адсорбента, охлаждение— рабочим потоком.

Недостатком данного устройства является то, что как регенерирующий гаэ, так и очищаемый газ на первом этапе охлаждения прогревают арма- 20 туру, через которую они проходят до температуры близкой к температуре регенерации. В случае регенерации цеолитовых блоков осушки эта температура составляет 350-400 С. о 25

Прогрев арматуры до таких температур существенно усложняет условия ее эксплуатации и резко снижает ее герметичность. В случае, когда речь идет об очистке дорогостоящих ЗО газов, таких как гелий, водород, когда требования к очистке высокие и для обеспечения этих требований адсорбент регенерирует при высокой температуре сторонним газом с пос- ледующим вакуумированием регенерируемой полости, применение данного узла очистки становится практически невозможным, так как из-за потери арматурой герметичности процесс очи- 4р стки будет сопровождаться большими потерями очищенного газа.

Цель изобретения — повышение экономичности за счет ликвидации потерь газа. 45

Поставленная цель достигается тем, что блок очистки газа, включающий два адсорбера, нагреватель, холодильник и соединительные трубопроводы с клапанами, снабжен .дополнительными gg нагревателем и холодильником, при этом выход каждого нагревателя соединен с входом регеиерирующего газа каждого адсорбера, а выход газа каждого адсорбера соединен с входом каж-щ дого холодильника.

Такое конструктивное выполнение блока очистки позволяет обеспечить его эксплуатацию таким образом, что через входящую в блок арматуру проходит газ с температурой не выше, о например 30-45 С, что существенно улучшает условия ее эксплуатации, гарантирует сохранение ее герметичности и обеспечение эффективной регенерации, и исключение потерь дорогостоящего очищаемого газа.

На чертеже схематично показан блок очистки газа.

Блок очистки состоит иэ двух попеременно переключающихся адсорберов 1 и 2. По очищаемому потоку адсорберы через вентили 3 и 4 соединены с трубопроводом подачи очищаемого газа, а через вентили 5 и 6 — с трубопроводом выхода очищаемого газа.

Адсорберы соединены с нагревателями 7 и 8 и холодильниками 9 и

10. Нагреватели соединены с трубопроводами подачи регенерирующего газа через вентили 11 и 12. Холодильники через вентили 13 и 14 соединены с трубопроводами сброса газа в атмосферу, а через вентили 15 и 16 — с вакуумным агрегатом.

Патрубки выхода очищаемого газа адсорберов 1 и 2 через вентили 17 соединены между собой дополнительным трубопроводом.

Блок работает следующим образом.

При работе адсорбера в режиме очистки очищаемый газ (например, гелий) с температурой 5-8 С через вентиль 3 подают в адсорбер 1, очищают. от примесей (например, паров воды) и через вентиль 5 подают в систему.

Если адсорбер 2 находится на регенерации регенерирующий газ, например азот, с температурой 0-20 С о через вентиль 12 подают через нагреватель 8, где нагревают да 350-400 С, о пропускают через адсорбер 2, прогревая адсорбент и десорбируя примеси, поглощенные на стадии очистки, пропускают через холодильник 9, где охлаждают до 30-45 С и через вентиль

13 сбрасывают в атмосферу. По достижении температуры 260-300 С на выходе из адсорбера 2 все примеси из адсорбента удаляются и начинается предварительное охлаждение адсорбеита.

Предварительное охлаждение ведут этим же газом, но нагре аемым до температуры 90-100 С и заканчивают при температуре регенерирующего газа за адсорбером 110-120 С. Затем регео 1

1150006

Составитель Л. Эпштейн

Редактор И. Ковальчук Техред О.Ващищииа Корректор Л. Пилипенко

Подписное

Заказ 2010/6 Тираж 659

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нерируемый адсорбер вакуумируют для удаления из него регенерирующего

rasa. Для этого вентили 12 и 13 закрывают, вентиль 15 открывают и вклю-! чают вакуумный агрегат. При 1 10

1 10 мм рт. ст. вакуумирование заканчивают, вентиль 15 закрывают. Доохлаждение алсррбента в адсорбере

2 со 110-120 С до рабочих температур, например 8-10 С, осуществляют частью 10 очищаемого потока, например 5-10Х от величины очищаемого потока. Для этого. открывают вентили 6 и 17, закрывают вентиль 5, приоткрывают вентиль 4, обеспечив требуемый расход 15 очищаемого газа через адсорбер 2.

Часть очищаемого газа, проходящего через адсорбер 2, выходит с температурой 110-120 С и смешивается с о основным потоком, проходящим через 20 вентиль 17 и имеющим температуру

5-8 С. Суммарный очищаемый поток с о температурой 15-20 С проходит через вентиль 6 и поступает в систему. По охлаждении адсорбера 2 до рабочих 25 температур, например 5-8 С, регенерацию считают законченной. Адсорбер

2 готов к работе в режиме очистки.

Через заданный промежуток времени или при обнаружении примесей за адсорбером 1 адсорбер 2 включают в режим очистки, а адсорбер 1 ставят на регенерацию. Дпя этого вентиль 4 открывают полностью, вентили 17 и 3 закрывают.

Операции по регенерации адсорбе" ра 1 аналогичны операциям по регенерации адсорбера 2.

Таким образом, ни на одном этапе работы блока температура очищаемого и регенерирующего газов, проходящих через арматуру, не превышает

30-45 С. А это позволяет использоо вать арматуру с вакуумплотным уплотнением, исключает коробление арматуры от температурных деформаций и. следовательно, исключает потери дорогостоящего очищаемого газа и загряз" нение его регенерирующим газом.