Способ подготовки воздуха к разделению

 

Способ подготовки воздуха к разделению может быть использован в воздухоразделительных установках. Цель изобретения - повышение эффективности способа эа счет уменьшения износа адсорбента путем понижений температуры в адсорбере при заполнении его воздухом. Способ подготовки воздуха X разделению включает адсорбционную очистку сжатого воздуха от примесей в попеременно работающих адсорберах, охлаждение воздуха с последующим его разделением , периодическую регенерацию адсорбента при пониженном давлении и заполнение адсорбента после окончания регенерации воздухом до давления адсорбции. Заполнение адсорбера до давления адсорбции производят частью очищенного охлажденного воздуха и, кроме того, перед заполнением адсорбера часть очищенного воздуха охлаждают до температуры (-45) -(-50)С. 1 з.п. ф-лы, I ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1270508 (я) 4: Е 25 J 304. В 01 D 5304

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3586968/22-26 (22) 05.05.83 (46) 15.11.86. Бюл. № 42 (71) Научно-исследовательский институт технологии криогенного машиностроения (72) Л. Е. Резников, В. М. Браун и Б. 3. Кицис (53) 66.071 (088.8) (56) Патент Англии № 1307898, кл. В 1 L, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 743760, кл. В 01 D 53/04, 1975. (54) СПОСОБ ПОДГО 1 ОВКИ ВОЗДУХА

К РАЗДЕЛЕНИЮ (57) Способ подготовки воздуха к разделению может быть использован в воздухоразделительных установках. Цель изобретения — повышение эффективности способа за счет уменьшения износа адсорбента путем понижения температуры в адсорбере при заполнении его воздухом. Способ подготовки воздуха х разделению вкл)очает адсорбционную очистку сжатого воздуха от примесей в попеременно работающих адсорберах, охлаждение воздуха с последующим его разделением, периодическую регенерацию адсорбента при пониженном давлении и заполнение адсорбента после окончания регенерации воздухом до давления адсорбции. 3аполнение адсорбера до давления адсорбции производят частью очищенного охлажденного воздуха и, кроме того, перед заполнением адсорбера часть очищенного воздуха охлаждают до температуры .(-45) — (-50) С.

1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1270508

?О

1

Изобретение относится к технике очистки разделения газов и может быть использовано в воздухоразделительных установках.

Целью изобретения является повышение эффективности способа за счет уменьшения износа адсорбента путем понижения температуры в адсорбере при заполнении его воздухом.

На чертеже представлена схема установки, реализующей предлагаемый способ.

Установка содер>кит параллельно установленные адсорберы 1 и 2, трубопронод 3, теплообменник 4 для охлаждения воздуха перед его разделением, трубопровод 5 отвода регенерирующего газа, трубопровод 6, газонагреватель 7, трубопровод 8 отвода части очищенного воздуха нз теплообменника 4 на турбодетандер (не показан) и трубопровод 9.

Способ осуществляют следующим образом (нрименительно к ноздухораздслительной установке К-0,15) .

Сжатый до давления 4 —.7 МПа воздух при 5 — 8 С в 1<оличсстнс 920---960 м / ч, под пот по трубопроводу 3 и пропускают поочередно через адсорбсры 1 и 2 (об ьсм каждого aäñðáåðà 320 л).

Очищенный атмосферный воздух содержит, кроме 78% азота н 21% кислорода, около 1% инертных газов, 0,035% двуокиси углерода, пары воды, 1 — -3 см /м яцснтиленя н других углеводородов.

Адсорбсры 1 и 2 заполнены синтетическим неолитом марки 1 !яХ, ядсорбирующим нежелательные примеси (ноду, двуокись углерода, углеводороды) . Г!осле нясьш ения ядсорбептя примесями (об этом свидетельствует «проскок» примесей в линию выда1H воздуха из блока очистки, превышающий максимально допустимую вслнчину) адсорбент нуждается н регенерации (десорбции примесей) .

Очищенный газ {и данном случае в адсорбере 2) няп1>являют н основной теплообменннк 4 ноздухорязделительной установки при 10 — 12 С (в установившемся режиме), где его охлаждают обратным потоком азота низкого давления 0,2 — 0,3 кгс/см, отводимого из блока разделения по трубопроводу 5 и являющегося регенсрирующнм газом. После теилообменника 4 его направляют в газонагреватсль 7, где нагревают до

400 С, я затем — — в один из адсорберов, в данном случае {в период, пока адсорбер 2 работает в ре>киме регенерации) в адсорбер 1. Рсгенерирующий газ t:ðè этом охлаждается, а загрязненный адсорбент с примесями нагревается, происходят десорбция примесей и регенерация ядсорбента.

По окончании регенерации (oG этом свидетельствуют уменьшение концентрации примесей в потоке отработанного регенерирующего газа и подъем его температуры до

150 — 250 С). Отключают нагреватель 7 и осуществляют продувку адсорбера 1 отбросным азотом при +5 С, B затем при достижении на выходе температуры охлаждаюmего газа + 10 С производится заполнение адсорбера 1 до рабочего давления в течение -30мин очищенным холодным воздухом (10м ) температурой (-45) — (— 50) С.. отбираемым из теплообменника 4, Если температура очищенного воздуха, подаваемого в адсорбер, будет ниже — 50 С, то произойдет вымерзание влаги на поверхности адсорбера и вследствие этого ухудшится качество изоляции, если выше — 45 С, то ухудшатся условия адсорбции примесей из воздуха и температурный режим установки.

При заполнении адсорбера 1 происходит адиабатное сжатие и нагрев воздуха в адсорбере, сопровождаемые процессами теплообменя с адсорбенгом и стенками адсор. беря, и результате чего температура воздуха адсорбснта и стенки адсорберя устанавливается в конце процесса наполнения +10—

12 С, что соответствует температуре очищенного потока в установленном режиме. В результате сразу же по окончании наполнения адсорберя 1 он может быть включен в ,шпик> очистки с>катсго ьоздухя взамен адсорбсра 2 с загрязненным адсорбентом, а температура очищенного воздуха па выходе нз блока очистки не повысится. Продолжительность непрерывной работы в режиме ядсорбцип 7 ч.

Содержание двуокиси углерода в очищенном гязс составляет 0,18 — 0,22 см "/см ", в продукционном кислороде — i см /м, что превышает требования ГОСТ 5583-79 по СО2.

Снижение содержания двуокиси углерода и стабилизация температуры воздуха после очистки повышают качество и количество продуктов разделения.

При наполнении адсорберя очищенным воздухом не происхсднт адсорбции примесей в поверхностном слое адсорбента, т. е. отсутствует дополнительный, помимо нагрева за счет адиябятического сжатия, разогрев поверхностного слоя зерен ядсорбентя, который вызывает появление высоких температурных градиентов, рягтрескнвание зерен и преждевременный износ адсорбента. Улучшается очистка воздуха в начальный период ядсорбции.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает стабильную температуру продукционного потока HB всех режимах работы блока очистки, а следовательно, стабильность режимов работы блока разделения и повышение чистоты продуктов, произнодимых ноздухоразделительной установкой. Кро:. ме того, при его использовании уменьшаются термические нагрузки ня ядсорбе1-, Формула изобретения

1. Способ подготовки воздуха к разделению, включающий адсорбционную очист

1270508

Составитель А. Никитин

Техред И. Верес Корректор И. Муска

Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Лежнина

Заказ 6227/38 з ку сжатого воздуха от примесей в попеременно работающих адсорберах, охлаждение очищенного воздуха с последующим его разделением, периодическую регенерацию здсорбента при пониженном давлении и восполнение адсорбера после регенерации воздухом до давления адсорбции, отличающийся гем, что, с целью повышения эффективности

=пособа за счет уменьшения износа адсорбента путем понижения температууы в ад сорбере при заполнении его воздухом, за полнение адсорбера после регенерации осу ществляют частью очищенного охлажденного воздуха.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что перед заполнением адсорбера, часть очищенного воздуха охлаждают до температу. ры (— 45) — (--40) С.