Способ очистки аргона

 

Изобретение относится к технологии криогенной очистки газов от примесей, используемой в установках очистки аргона от кислорода и позволяющей снизить энергозатраты за счет сокращения времени охлаждения цеолита и десорбции кислорода. Очистку аргона проводят на цеолите типа NaA, Нагрев адсорбента при десорбции ведут при избыточном давлении десорбируемого кислорода 0,1-0,7 кгс/см2 с постоянным отбором кислорода, после чего снижают давление над адсорбентом до 0,01-0,05 кгс/см2 и при этом давлении проводят охлаждение адсорбента. Способ позволяет снизить энергозатраты в 4,2 раза, 1 ил,, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)э В 01 О 53/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4722617/26 (22) 20.07.89 (46) 23.11,91, Бюл, % 43 (71) Балашихинское научно-производственное обьединение криогенного машиностроения им.40-летия Октября (72) А.Н,Федоров, Г.А.Головко, Н.В,Филин, В,А.Гарин и И.А.Давыдов (53) 66.074.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 516410, кл. В 01. D 53/00, 1976, (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ АРГОНА (57) Изобретение относится к технологии криогенной очистки газов от примесей, исИзобретение относится к технологии криогенной очистки газов от примесей и может быть использовано в установках очистки аргона от кислорода, Цель изобретения — снижение энергозатрат эа счет сокращения времени десорбции и охлаждения.

На чертеже представлена схема установки для осуществления предлагаемого способа.

Установка состоит иэ адсорбентов 1 и 2, линии 3 подачи аргона, линии 4 подачи хладоносителя, линии 5 выхода чистого аргона, линии 6 выхода хладоносителя, линии 7 входа греющего газа и линии 8 вывода хладоагента, линии 9 отвода десорбированного кислорода, линии 10 продувки.

Способ осуществляют следующим образом, Сырой аргон пода от, например, при давлении 0,2-0,3 кг/см и температуре 90105 К из воздухораэделительной установки польэуемой в установках очистки аргона от кислорода и позволяющей снизить энергозатраты за счет сокращения времени охлаждения цеолита и десорбции кислорода.

Очистку аргона проводят на цеолите типа

NaA. Нагрев адсорбента при десорбции ведут при избыточном давлении десорбируемого кислорода 0,1-07 кгс/см с постоянным отбором кислорода, после чего снижают давление над адсорбентом до

0,01-0,05 кгс/см и при этом давлении про2 водят охлаждение адсорбента. Способ позволяет снизить энергозатраты в 4,2 раза, 1 ил„2 табл. по линии 3 в полость одного из адсорберов

1 или 2., заполненную цеолитом, где он очищается от кислорода, При этом по линии 4 в теплообменные трубки адсорбера подают хладоагент и выводят его через линию 8.

Чистый аргон выдают по линии 5 потребителю. Для проведения десорбции один иэ адсорберов отключают от линий 3, 5, 7 и 8 и сбрасывают давление в адсорбере до давления 0,01-0,05 кгс/см . В теплообменные трубки подают греющий гаэ. Температура греющего газа до 150 С. Адсорбер нагревается эа счет конвективного теплообмена с теплообменными трубками. При нагревании происходит десорбция кислорода и в адсорбере поднимается давление. При повышении давления в адсорбере до

0,1-0,7 кгс/см производят отбор про2 дукционного кислорода по линии 9.

После окончания процесса десорбции. т,е. после прекращения выделения кислорода. в адсорбере сбрасывают давление

1692622 таб ица, кгс/см

01

02

03

04

06

07 до 0,01 — 0,05 кгс/см, прекращают подачу греющего газа и начинают процесс охлаждения адсорбера до рабочих температур подачей в теплообменные трубы адсорбера хладоносителя. 5

Не удаленный из адсорбера после десорбции кислород адсорбируется на адсорбенте по мере его охлаждения, при этом в адсорбере создается некоторое разрежение. 10

При переходе с одного процесса на другой, например с адсорбции на десорбцию и после десорбции на охлаждение, адсорбер может быть продут частью потока продукционного кислорода в первом случае или про- 15 дукционного аргона во втором, со сбросом потока через линию 10.

В табл.1 приведены значения времени охлаждения адсорбента в зависимости от давления. 20

При давлении ниже 0,01 кгс/см время

2 охлаждения приближается к времени охлаждения в вакууме, При давлении выше

0,5 кгс/см время охлаждения не уменьшается. 25

Значения времени десорбции кислорода от давления приведены в табл,2.

Нижний предел давления 0,1 кгс/см при десорбции выбирается исходя из необходимости компенсировать сопротивление 30 коммуникаций до потребителя кислорода, верхний предел давления 0,7 кг/см позволяет проводить десорбцию достаточно быстро. При более высоком давлении теплопередачи от десорбирующего газа существенно не улучшаются и время не уменьшается. Кроме того, при давлении 0,7 кг/см представляется возможным создать адсорбер, не подлежащий действию "Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением", что позволяет упростить изготовление и эксплуатацию адсорберов.

Как видна из табл,1, предлагаемый способ позволяет снизить время охлаждения на

20Я, и время десорбции кислорода в 4 раза (табл,2) по сравнению с известным. За счет сокращения времени охлаждения и времени десорбции кислорода сокращаются энергозатраты, появляется возможность отбирать продукционный кислород, который под избыточным давлением направляют в адсорбер.

Формула изобретения

Способ очистки аргона от кислорода, включающий низкотемпературную адсорбцию кислорода на цеолите NaA, десорбцию нагревом и охлаЖдение адсорбента, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения энергозатрат за счет сокращения времени десорбции и охлаждения, десорбцию ведут при избыточном парциальном давлении кислорода 0,1 — 0,7 кгс/см с постоянным отг бором кислорода, после чего снижают давление чад адсорбентом до 0,01 — 0,05 кгс/см и при этом давлении проводят охлаждение адсорбента.

Таблица 2

Составитель .Ю. Василенко

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Черни

Редактор Н.Тупица

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

Заказ 4030 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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