Способ получения обогащенного кислородом воздуха

 

Изобретение относится к технологии производства воздуха, обогащенного 02, применяемой на предприятиях химической, нефтехимической, пищевой промышленнойЙ ч и 9 I сти, в медицине и биотехнологии и позволяющей повысить производительность процесса и содержание Оз в обогащенном воздухе и снизить энергозатраты. Воздух подают на контактирование с перфтордекалином в абсорбер, затем регенерируют дегазацией. Перед подачей в абсорбер в перфтордекалин вводят 5-35 г/л активного угля или 25-100 г/л Мп02 и пропускают через дезинтегратор при скорости вращения ротора 5000-16000 об/мин. При использовании угля и Мп02 концентрация Оа в обогащенном воздухе составляет 31-37 и 38-46 об.%, производительность 0,4-0,7 и 0,3-0,9 м3/ч, энергозатраты 0,09-0,11 и 0,12-0,13 кВтч на 1 м3обогащенного воздуха соответственно. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 О 53/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4621505/26 (22) 19.12.88 (46) 23.04.91. Бюл. hb 15 (71) Казанский химико-технологический институт им. С.M. Кирова (72) В,М. Емельянов. Н,А. Еремина, С.В, Киселев, И.С. Владимирова, В.В. Нагаев и Н.Л. Дубровская (53) 66.074.35(088.8) (56) Патент Франции М 2342941, кл. С 01 В

13/02, 1977, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБОГАЩЕННОГО КИСЛОРОДОМ ВОЗДУХА (57) Изобретение относится к технологии производства воздуха, обогащенного Ог, применяемой на предприятиях химической, нефтехимической, пищевой промышленноИзобретение относится к технологии производства воздуха, обогащен ного кислородом, и может быть использовано для проведения различных окислительных процессов на предприятиях химической, нефтехимической, пищевой промышленности, для органиэации технологического дутья в доменных процессах, для проведения газопламенных работ, а также в медицине, биотехнологии и в тех областях техники, где не требуется содержания кислорода в воздухе более 30-40%, например в биотехнологии для осуществления ферментационных процессов, Цель изобретения — повышение производительности процесса и содержания кислорода, а также снижение энергозатрат.. Ы 1643061 А1 сти, в медицине и биотехнологии и позволяющей повысить производительность процесса и содержание 02 в обогащенном воздухе и снизить энергозатраты. Воздух подают на контактирование с перфтордекалином в абсорбер,затем регенерируют дегазацией. Перед подачей в абсорбер в перфтордекалин вводят 5 — 35 г/л активного угля или 25 — 100 г/л Мп02 и пропускают через дезинтегратор при скорости вращения ротора 5000 — 16000 об/мин. При использовании угля и Мп02 концентрация 02 в обогащенном воздухе составляет 31 — 37 и 38 — 46 об.р, производительность 0,4-0,7 и 0,3 — 0,9 м /ч, энергозатраты 0,09-0,11 и

0,12-0,13 кВт ч на 1 м обогащенного воздуха соответственно. 1 табл.

Пример 1. Обогащение воздуха кислородом осуществляют с помощью наса- Ф дочной колонны высотой 1 м, диаметром 0,1 (д м, заполненной 5 л суспензии. Су<спенэию приготавливают путем смешения перфтор- 0 декалина (плотностью 1,95 r/ñì" при тем- д пературе 20 С и с т,киа. 143,8 С) и медицинского угля в соотношении 4 г угля на 1 л перфтордекалина с последующей обработкой на дезинтеграторе марки Д-32 при скорости вращения ротора 8000 об./мин, Абсорбцию компонентов воздуха осуществляют при давлении в верхней части колонны

5 атм, температуре суспенэии 8 С, которую поддерживают с помощью термостатирующей рубашки. Десорбцию газов осуществляют в дегазаторе с объемом 0,006 м при интенсивном перемешивании суспензии со

1643061 скоростью 1000 об./мин (таблица, вариант

1). Расход воздуха составляет 10.л/мин, скорость циркуляции суспензии 4 л/мин.

Аналогичным образом осуществляют обогащение воздуха кислородом суспен- 5 зией с содержанием медицинского угля 5;

10; 30 и 35 г на 1 л перфтордекалина (таблица, варианты 2-5 соответственно).

Обогащение воздуха кислородом осуществляли также суспензией с содержани- 10 ем медицинского угля 10 r на 1 л перфтордекалина, приготовленной на дезинтеграторе при скоростях вращения ротора 4000; 5000; 10000; 12000и 16000 об./мин (таблица, варианты 6-10, соответственно). 15

Пример 2. Обогащение воздуха кислородом осуществляют с помощью. суспензии, приготовленной путем смешения перфтордекалина и двуокиси марганца а соотношении 25 r двуокиси марганца на 1 л 20 перфтордекалина с последующей обработкой на дезинтеграторе Д-32 при скорости вращения ротора 12000 об,/мин. Процессы абсорбции и десорбции компонентов воздуха суспензией осуществляют при тех же услови- 25 ях, что и а примере 1 (таблица, вариант 11), Аналогичным образом осуществляют обогащение воздуха кислородом суспензией с содержанием двуокиси марганца 30;

50; 100 и 150 r на 1 л перфтордекалина 30 (таблица, варианты 12 — 15 соответственно).

Обогащение воздуха кислородом осуществляютт суспензией с содержанием двуокиси марганца 50 г на 1 л перфтордекалина, при35

Ва ианты ос ествления и е лагаемого способа

Анализируемые характеристики

8 9

10

10 10 10 10

30

5 10

8000

16000

8000

8000 8000

8000

37,0

29 32 36,5 37,0

36

31 36

Содержание твердого сорбента на1 л перфторуглерода, Скорость вращения ротора при дезинтеграторной обработке смеси, об/мин

Концентрация кислорода в обогащенном воздухе,об. $ готовленной на дезинтеграторе при скоростях вращения ротора 4000; 5000; 8000;

10000 и 16000 об./мин (таблица, варианты

16-20, соответственно).

Как видно из таблицы, предлагаемый способ с использованием угля позволяет на

6-27 об. повысить концентрацию кислорода в обогащенном воздухе, а 2-3,5 раза повысить производительность и в 3 раза снизить энергозатраты по сравнению с известным способом ). Предлагаемый способ с использованием двуокиси марганца позволяет на 37-55 повысить концентрацию кислорода в обогащенном воздухе, в 3,5-4,5 раза повысить производительность и в 2,5 раза снизить уровень потребляемой электроэнергии по сравнению с известным способом, Формула изобретения

Способ получения обогащенного кислородом воздуха, включающий контактирование его с перфторуглеродом и последующую регенерацию перфторуглеродадегазацией, от лича ющи йс я тем, что, с целью повышения производительности процесса и содержания кислорода в обогащенном воздухе и снижения энергозатрат, в качестве перфторуглерода используют перфтордекалин, перед стадией контактирования в него вводят активный уголь в количестве 5-35 г/л или диоксид марганца в количестве 25 — 100 г/л и пропускают через дезинтегратор при скорости вращения ротора 5000-16000 об/мин.

4000 5000 10000 12000

1643061

Продолжение таблицы

Варианты ос

Анализируемые характеристики

Содержание твердого сорбента на1 л перфторуглерода, Скорость вращения ротора при дезинтеграторной обработке смеси, об/мин

Концентрация кислорода в обогащенном воздухе,об. $

Производительность, м /ч обогащенного воздуха .Затраты энергиии на 1м обога щенного Воздуха,кВт ч

25 30

1200 12000

10000 16000

4000 5000

1200

1200 1200

43 46

29 38 .

45 29

380 40

0,2

0,9, 0,8

0,9 0,3

0,3 0,5

0,9

0,5 0,7

0,3„.

0,12 — 0,13 0,12 — 0,13

0,3

Составитель Г. Винокурова

Редактор Н. Йцола Техред М.Моргентал Корректор М, Дем«к

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1194 Тираж 447 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5