Устройство для регенерации адсорбента от газообразных примесей

 

Использование: для регенерации адсорбента от газообразных примесей. Сущность: устройство включает в себя вакуумный теплоизоляционный корпус, заполненный жидким азотом, внутри которого расположен сосуд с адсорбентом, соединенный с магистралью подачи газовой смеси и вакуумным насосом. Внутри сосуда установлен нагреватель, представляющий собой магнетрон, соединенный через волновод с согласованной нагрузкой и работающий в диапазоне частот 300 МГц - 300 ГГц. 1 ил.

Изобретение относится к области регенерации сыпучих фильтрующих материалов и может быть использовано в химической отрасли, криогенном машиностроении, там, где используют адсорбент.

Известны устройства для регенерации адсорбента, в которых ведется очистка смеси водорода или гелия от газообразных примесей, таких как СО, СН₄, О₂, N₂ и др. Регенерация производится путем разогрева адсорбента электронагревателем (ТЭН), который размещен в адсорбенте, с последующим вакуумированием объема, содержащего адсорбент.

Недостаток известной конструкции неравномерный прогрев адсорбента в объеме. Кроме того, в области контакта ТЭНа с адсорбентом происходит его разрушение до пылевого состояния, что приводит в результате к уменьшению поверхности адсорбции, сокращает срок годности адсорбента, снижает эффективность работы устройства в целом.

Цель изобретения повышение эффективности работы устройства путем равномерного разогрева адсорбента во всем объеме без его разрушения.

Цель достигается тем, что в устройстве для регенерации адсорбента от газообразных примесей, содержащем вакуумный теплоизоляционный корпус, заполненный жидким азотом, внутри которого размещен герметичный сосуд, заполненный адсорбентом, и соединенный с магистралями подачи газовой смеси и вакуумным насосом, внутри адсорбента расположен нагреватель, выполненный в виде СВЧ источника, работающего в диапазоне частот 300 МГц 300 ГГц, состоящий из магнетрона, соединенного через волновод с согласующей нагрузкой.

Новые отличительные признаки по сравнению с прототипом: конструкция СВЧ источника позволяет осуществить процесс регенерации адсорбента по слоям, что дает равномерный разогрев адсорбента в объеме без разрушения его, увеличивает срок годности адсорбента и эффективность регенерации. Широкий диапазон частот работы магнетронов позволяет подобрать требуемую мощность для эффективной регенерации различных типов адсорбентов и различных объемов.

Конструкция СВЧ источника технологична, имеет небольшие габариты, т.к. волновод расположен внутри адсорбера непосредственно в среде адсорбента, там же размещается согласованная нагрузка, представляющая собой полость с ферритовой стенкой, что необходимо для полного поглощения энергии в волноводе.

На чертеже представлена общая схема устройства.

В вакуумном теплоизоляционном корпусе 1, заполняемом жидким азотом 2, расположен сосуд 3, заполняемый адсорбентом 4. Внутри сосуда 3 размещен СВЧ источник, состоящий из магнетрона 5, соединенного через волновод 6 с согласованной нагрузкой 7. Сосуд 3 соединен с магистралью 8 подачи газовой смеси и вакуумной магистралью 9.

Устройство работает следующим образом. При включении магнетрона 5 СВЧ энергии, распространяемая волноводом 6, благодаря своей волновой структуре, послойно, равномерно о всем объеме разогревает адсорбент 4. По мере выделения десорбированных газов они удаляются из сосуда 3 при помощи вакуумного насоса через вакуумную магистраль 9.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ АДСОРБЕНТА ОТ ГАЗООБРАЗНЫХ ПРИМЕСЕЙ, содержащее вакуумный теплоизоляционный корпус, заполненный жидким азотом, внутри которого размещен сосуд с адсорбентом, который пронизан нагревателем, при этом сосуд соединен с магистралью подачи газовой смеси и вакуумным насосом, отличающееся тем, что нагреватель представляет из себя СВЧ-источник, работающий в диапазоне частот 300 МГц 300 ГГц, выполненный в виде магнетрона, соединенного через волновод с согласованной нагрузкой.

РИСУНКИ

Рисунок 1