Способ очистки сырого аргона
Изобретение может быть использовано при очистке сырого аргона, получаемого в процессе низкотемпературного разделения воздуха, от кислорода. С целью снижения энергетических затрат путем увеличения производительности и степени очистки аргона поток очищаемого аргона после десорбции направляют на теплообмен с внешним хладоносителем и подают в цеолиты перед адсорбцией кислорода и других компонентов , а часть чистого аргона смешивают с потоком очищаемого аргона перед теплообменом . 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ социмистических
РЕСПУБЛИК (l 9) (I Ц (я)э F 25 J 3/04
Госуди ственный комитет пО изоБРетениям и откРытиям
ПРИ ГКНТ СССР (61) 890042 (21) 4486975/06 (22) 26.09.88 (46) 15.09.91. Бюл. М 34 (72) С.А.Могильницкий, Б.И.Волынский, В.Б.Воротынцев, Ю.П.Блазнин и В.И.Зотов (53) 621.564 (088.8) (56) Авторское свид тельство СССР
hh 890042, кл. F 25 J 3/04, 1979. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СЫРОГО АРГОНА (57) Изобретение может быть использовано при очистке сырого аргона, получаемого в
Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано при очистке сырого аргона, получаемого в процессе низкотемпературного разделения воздуха от кислорода.
Целью изобретения является снижение энергетических затрат и повышение степени очистки аргона.
На чертеже представлена схема уста. новки, позволяющая реализовать способ.
Установка содержит адсорберы 1 и 2 для очистки от кислорода, конденсатор 3 для ожижения чистого аргона, жидкостный насос 4, теплообменник 5 чистого аргона, газодувку 6, электронагреватель 7, водяной подогреватель 8, сбросной трубопровод 9 для сброса десорбируемого газа в атмосферу, регулирующий вентиль 10, трубопровод
11 для чистого аргона, охладитель-конденсатор 12, теплообменник 13, циркуляционный контур 14.
Способ реализуют следующим образом. процессе низкотемпературного разделения воздуха, от кислорода. С целью снижения энергетических затрат путем увеличения производительности и степени очистки аргона поток очищаемого аргона после десорбции направляют на теплообмен с внешним хладоносителем и подают в цеолиты перед адсорбцией кислорода и других компонентов, а часть чистого аргона смешивают с потоком очищаемого аргона перед теплообменом. 1 ил.
Сырой аргон, содержащий около 2 аб. g кислорода, отбирают из воздухоразделительной установки при температуре, близкой к точке. кипения аргона, и направляют
Ь . на очистку в один из двух попеременно работающих адсорберов, например 1. Адсор- О беры заполнены цеолитом, например типа 4
Na, который при температуре 193 К хорошо сорбирует кислород и практически не сор- ф, бирует аргон. Чистый аргон подают в конденсатор 3, где его ожижают за счет ф испарения жидкого воздуха или азота и насосом 4 через теплообменник 5 направляют потребителю.
В это время цеолит в адсорбере 2 регенерируют. Для этого создают циркуляционный контур, включающий рабочее пространство адсорбера 2, водяной подогреватель 8, газодувку 6 и электронагреватель 7, т.е. заполняют аргоном циркуляционный контур 14 и включают газодувку 6.
1677464
Циркуляционный поток аргона нагревается в электронагревателе 7, направляется в адсорбер 2 в направлении, обратном очищаемому аргону, подогревается в подогревателе 8, сжимается в газодувке 6, затем снова нагревается в электронагревателе 7 и так далее. В адсорбере 2 циркулирующий поток, проходя через слой цеолита, принимает десорбируемый газ, в основном кислород. Поток аргона циркулирует через слой цеолита в адсорбере 2 до тех пор, пока весь слой прогреется и десорбция прекратится.
Десорбируемый газ отводится из циркулирующего потока в атмосферу по трубопроводу 9, поэтому давление в циркулирующем потоке аргона сохраняется постоянным.
Скорость десорбции регулируют, изменяя расход циркулирующего потока вентилем
10. Концентрацию кислорода в регенерирующем потоке ограничивают, подавая в циркуляционный поток чистый аргон по трубопроводу 11 ° Заканчивая регенерацию цеолита, весь контур продувают чистым аргоном по трубопроводу 11.
После завершения десорбции и, продувки начинают охлаждать адсорбер 2. Для этого вместо электронагревателя 7 в циркуляционный контур включают охлаждаемую полость теплообменника 13 и охладителяконденсатора 12, перекрывают сбросной. трубопровод 9 и в охлаждающую полость охладителя-конденсатора 12 подают жидкий воздух или азот.
При этом циркулирующий поток чистого аргона, охлажденный в теплообменнике 13 и в охладителе-конденсаторе 12 до температуры, близкой к его конденсации, пропускают через рабочее пространство адсорбера
2, охлаждают в водяном подогревателе 8, сжимают в газодувке 6, снова охлаждают в охладителе-конденсаторе 12 и так далее.
5 При этом трубопровод 11 открыт и давление циркулирующего потока сохраняется постоянным эа счет подпитки его чистым аргоном по мере охлаждения адсорбера 2.
Регулируя производительность газодув10 ки 6, устанавливают величину охлаждающего потока аргона, проходящего через адсорбер 2, в несколько раз больше, чем величина очищаемого потока сырого аргона. Скорость проведения процесса охлаж15 дения цеолита возрастает, резко сокращается время контакта аргона с охлаждаемым цеолитом в области температур
273-133 К, в результате увеличивается производительность и степень очистки аргона.
Наибольший эффект по очистке дости20 гается в том случае, если циркулирующий поток подают на цеолиты в направлении, обратном направлению очищаемого сырого арго на.
Формула изобретения
25 Способ очистки сырого аргона по авт.
|св. М 890042, отличающийся тем, что, с целью снижения энергетических затрат и повышения степени очистки аргона, поток циркулирующего очищаемого аргона после
30 десорбции направляют на теплообмен с внешним хладоносителем и подают в цеолиты перед адсорбцией кислорода и других компонентов, а часть чистого аргона смешивают с потоком очищаемого аргона перед
35 теплообменном для обеспечения в месте подвода постоянного давления последнего.
1677464
Составитель Н.Лобанов
Редактор M.Âàcèëüå8ç Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий
Заказ 3103 Тираж 313 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
