Устройство для регенерации адсорбентов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4? А1 (19) (И) (д) 4 В О1 Р 53/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ двЫ сааекнооога «еслоео еооо

Под8од продуоочногц еооос о

Оаа

oî

Ооа

Оо.

0 аоь а аа ао ра

РО 4 о ар

000 а о0 аа

o, o а

o oo

О а

Оаа

Оо с а о

CI 0 °

ООО

OOР ар а

О оо аа

0 04

;о0 оаа аоо аао ао а ааа о аа ас

Ра с

0 оа о

00 а

О с7

00o

040 ар а с

o000

Оа о а р

Ро

ООО с аа

О ао

o oo ъ а а

Осаа ьао раа

o oo аа

ooС ааа

ОоО а„ аа

oo ° а 00 а а ас аа оо

oо оа

o o

Оьа аа аоо

Ооо ооо

Орo

О

Оо

° р о

ОО

0о 0 ас аа

O0 оо ооо ао оа аoo

Р аь

Оаа а

000 ао оо ооо

Оа, О а О оос

O а оо о ао ь

00 а

О ар

ООР а ар ааа а

ООО оо оа

Оо

Р 00 а,РО оа

400

OO O а ара oo0 о са с ас

40Î оаа оо

Ор а аас аоо

О о

0 аа а аа

00 о оа о

OO Р

° а о

06, Оо о оа оа О

Оас

47 РО

О

404 . о

ОР

0 Оа ра О с(7$ о а

Оа о

Ос

О а

Левад текнори- 0«Р8а прфу оо«» z« еенооо о,щ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3679877/23-26 (22) 28;12.83 (46) 15.05.86. Бюл. № 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт злектротермнческого оборудования (72) Е.В.Аношкин, С.З.Васильев, И.ИРМаергойз, М.С.Фельдман и Н.Ф.Недеогло (53) 66.074.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 253050, кл. В 01 J 29/38, 1969. (54)(5?) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГЕНЕРАПИИ

АДСОРБЕНТОВ, содержащее индуктор и заполненный адсорбентами незлектропроводный корпус, внутри которого размещена металлическая арматура; о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества очистки газов и сокращения расхода энергоресурсов, арматура выполнена из состыкованных вертикальных и горизонталью ных стержней из ферромагнитного сплава с точкой Кюри 100-600 С, при этом на вертикальных стержнях в местах их стыка с горизонтальными выполнены утолщения, площадь поперечного сечения которых в 2-3,1 раза превышает площадь сечения стержней.

647

1 1230

Изобретение относится к адсорбционной технике и может быть применено в химической, нефтехимической и газовой промышленности.

На чертеже представлено предложен- 5 ное устройство.

Устройство состоит из неэлектропроводного, например, керамического корпуса 1, заполненного адсорбентами

2, и снабженного патрубком 3 подвода технологичеЧкого и отвода продувочного газов и патрубком 4 отвода технологического н подвода продувочного газов. Внутри адсорбера размещена арматура 5, выполненная из ферромагнит- 15 ного сплава и состоящая иэ вертикальных стержней 6-, состыкованных с горизонтальными стержнями 7, Корпус размещен внутри индуктора 8 ° На вертикальных стержнях могут быть выполнены увеличения поперечных сечений утолщения 9,. в частности, в виде газоплотных сварочных швов.

Работа предложенного устройства осуществляется следующим образом.

В адсорбер, корпус 1 которого выполнен из неметаллического материала, заполненный адсорбентами 2, например синтетическими цеолитами, через пат1 рубок 3 подвода технологического газа поступает поток очищаемого газа.

Проходя через слой адсорбента, газ очищается от нежелательных примесей, например двуокиси углерода и водя-. ных паров. Выходя из адсорбера через З5 патрубок 4, он представляет собой готовый продукт, свободный от вредных примесей.

По окончании процесса адсорбции необходимо провести десорбцию сорба- 40 та, т.е. регенерировать адсорбенты.

С этой целью внутри адсорбентов размещена металлическая арматура 5, а корпус 1 помещен внутрь индуктора 8.

АрМатура выполнена из ферромагнитно- 45 го сплава с точкой Кюри 100-600 С.

Конкретный сплав выбирается в зависимости от типа адсорбента и примесей, которыми он насыщен в процессе адсорбции. 50

Для осушки различных газов используется снликагель. Например, в слой крупнопористого силикагеля при адсорбции поступал экзогаз с влагосодер ание, соответствующим точке росы при 25 С, а осушался до минус

48 С по точке росы. В этом случае силикагель необходимо регенерировать при относительно высокой температуре порядка 180-200 С (допустймая температура нагрева силикагеля 250 С). Для изготовления арматуры можно выбрать сплав Гейслера, точка Кюри которого составляет 200 С. Сплавы с точкой

Кюри ниже 100 С не могут быть использованы, поскольку влагу из силикаге- . ля и алюмогеля при их нагреве ниже о

100 С удалить невозможно.

Для очистки газовых смесей используются молекулярные сита — синтетические цеолиты. Например, цеолиты

СаА-5 насыщены, в основном, двуокисью углерода и небольшим количеством водяных паров (газ поступал с влагосодержанием минус 50 С по точке росы, а очищался до минус 80 С по точке росы). В этом случае адсорбент необходимо регенерировать при 400-450 С.

Точку Кюри (8 ), равную 450 С, имеют сплавы 45 Н, 79 НМ, 79 НМУ, 80 НХ. Можно выбрать любой из них.

Если количество влаги в цеолитах несколько больше (газ поступал на очистку с влагосодержанием - 5 C a выходил иэ слоя адсорбента при минус

75 С по точке росы), необходимо температуру регенерации повысить до 480о

500 С. В этом случае можно выбрать сплавы 50Н, 50НП с,= 500 С.

При еще большем влагосодержании (газ поступал на очистку с влагосодержанием, соответствующим плюс 10 С по точке росы, а выходил из слоя при минус 70 С по точке росы) необходимо температуру регенерации повысить до

550-580 С. В этом случае применяют сплавы 35НККСП с 9e = 560 С и 78Н с 6 с. = =580 С.

При очень большом содержании влаги в цеолитах (газ поступал на очист-. ку с влагосодержанием, соответствующем плюс 30 С но точке росы и выходил из слоя при минус 60 С по точке росы) необходимо максимально повысить температуру регенерации, т.е. до 600 С. Выше 600 С цеолиты нагревать недопустимо, так как они теряют свои сорбционные свойства. В этом случае применяют сплавы 1210 и 65 НП с Ю, = 600 С.

Объем арматуры 5 занимает 15-257 от всего объема сорбционной полости адсорбера. Для нагрева цеолитов 2 в арматуре индуктируют электрический ток промышленной частоты с помощью индуктора 8. При этом происходит на! 230647 4 нитных сплавов особенно важно при нагреве цеолитов до 550-600 С, поскольку устраняется возможность их перегрева в-случае отказа автоматики.

5 Для снижения влияния стеночного эффекта при десорбции и последующей адсорбции на вертикальных стержнях

6 арматуры 5 в местах их стыка с горизонтальными стержнями -7 выполнены

° 10 равномерные увеличения площади поперечного сечения 9, причем они могут быть выполнены s виде сплошных сварных швов. грев всех стержней арматуры, а от них и цеолитов. Теплопереносу от стержней 6 и 7 к гранулам цеолита способствует поток продувочного газа, поступающего в верхнюю часть слоя через патрубок 4 и покидающего слой снизу через патрубок 3. Вместе с продувочным газом из слоя выносятся десорбированные примеси, например двуокись углерода и водяные пары

При достижении арматурой точки

Кюри ферромагнитный сплав, из которо го она выполнена, становится немагнитным, и нагрев прекращается. При понижении температуры стержней арма- 15 туры ниже точки Кюри ферромагнитный сплав вновь проявляет свойства магнитных материалов, и нагрев возобновляется. Такое самопроизвольное регулирование позволяет достичь практи- 20 чески идеальной равномерности нагреsa адсорбентов во всем объеме адсорбера, соответственно увеличить полноту десорбции. Это свойство ферромагУвеличение площади поперечного сечения вертикальных стержней менее, чем в 2 раза недопустимо, так как в этом случае газ обтекает в выступ стержня и влияние стеночного эффекта практически не снижается. Увеличение же площади сечения более, чем в З,l раза нецелесообразно, поскольку дополнительного влияния на снижение стеночного эффекта оно не оказывает.

Составитель Л.Эпштейн

Редактор К.Волощук ТехредН.Бонкало. Корректор Г.Решетняк

Заказ 2475/9 Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно- полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4