Адсорбер


 


Владельцы патента RU 2547115:

Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") (RU)

Изобретение относится к устройствам для разделения газов адсорбцией. Адсорбер для разделения газов с использованием метода короткоцикловой безнагревной адсорбции содержит корпус с помещенным в нем адсорбирующим блоком и штуцерами для подвода и отвода разделяемого газа и отбора целевого компонента. Адсорбирующий блок выполнен в виде цилиндра из композиционного адсорбирующего материала, содержащего в качестве адсорбента-наполнителя цеолит, а в качестве связующего полимеры фторпроизводных этилена. Между стенкой корпуса и адсорбирующим блоком соосно размещен элемент герметизации, выполненный из отвержденной суспензии адсорбента-наполнителя и полимерного связующего. Составы адсорбента-наполнителя и полимерного связующего адсорбирующего блока и элемента герметизации тождественны. Изобретение обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик, повышение надежности и эффективности адсорбера, а также интенсификации массообменных процессов по объему адсорбирующего материала в течение всего срока эксплуатации. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для разделения газов адсорбцией, в частности к адсорберам для осуществления циклического адсорбционно-десорбционного процесса разделения воздуха.

Известна адсорбционная установка для разделения воздуха на кислород и азот с использованием принципа короткоцикловой безнагревной адсорбцией (КБА), содержащая заполненные гранулированным адсорбентом адсорберы, входные патрубки которых подключены к системе подачи сжатого воздуха, а выходные патрубки подключены к ресиверу. Каждый адсорбер выполнен двухходовым с внутренней обечайкой, формирующей центральную полость, к которой подсоединен выходной патрубок, и кольцеобразную периферийную полость, к которой подсоединен входной патрубок. Ось внутренней обечайки и ось входного патрубка смещены в противоположные стороны относительно оси корпуса адсорбера, а диаметр внутренней обечайки составляет 0,4-0,7 от диаметра корпуса [патент РФ №2096072, МПК B01D 53/04, С01В 13/02, 1997].

Однако такая конструкция адсорбера не обеспечивает достаточную надежность по сохранению основных эксплуатационных характеристик адсорбционного материала в циклах адсорбции-десорбции. Это в первую очередь относится к кинетике процессов массопереноса сорбата в циклах адсорбции-десорбции. Снижение данного параметра обусловлено тем, что в процессе эксплуатации из-за воздействия гидродинамических ударов происходит разрушение гранул адсорбента, приводящее к образованию мелкодисперсной фракции (пыли), блокирующей активные центры адсорбента и приводящей к росту гидродинамического сопротивления газовому потоку и его неравномерному распределению по объему адсорбера.

Известен адсорбер для разделения газов методом КБА, содержащий корпус, заполненный гранулированным цеолитовым адсорбентом, установленную внутри, по меньшей мере, одну кольцевую коническую перегородку и штуцеры для подвода (отвода) обрабатываемой газовой среды и отбора целевого компонента, снабженные фильтрующими перегородками [заявка Франции №2557809, МПК B01D 53/04, 1985].

Такое конструктивное выполнение адсорбера способствует выравниванию скоростей газового потока по объему адсорбера и снижению гидродинамических нагрузок на адсорбирующий материал.

Однако механический износ гранулированного адсорбента приводит к пылеобразованию, в результате чего на фильтрующей перегородке происходит накопление мелкодисперсных частиц адсорбента, которые задерживаются в порах фильтрующей перегородки, что приводит к значительному росту гидродинамического сопротивления газовому потоку и соответственно к снижению эффективности процесса разделения газа на целевые компоненты. В результате снижается эффективность работы адсорбера. Кроме того, наличие фильтрующей перегородки увеличивает массогабаритные параметры изделия.

Известен также адсорбер для осуществления процесса разделения воздуха методом КБА, содержащий корпус с помещенным в него монолитным адсорбирующим материалом и штуцеры для подвода и отвода разделяемого газа и отбора целевого компонента [патент РФ №2429050, МПК B01D 53/04, 2011]. В качестве адсорбирующего материала использован монолитный блок в виде полого цилиндра, состоящий из адсорбента-наполнителя и связующего. В качестве адсорбента-наполнителя используются цеолиты различных марок, в качестве связующего - глины каолинитовой или монтмориллонитовой природы. Штуцер подвода обрабатываемой газовой среды и отвода продукционного газа при регенерации адсорбента является прижимным и выполнен в виде перфорированного патрубка, установленного в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Второй штуцер отвода продукционного газа при его очистке и подаче продукционного газа на промывку адсорбента при регенерации адсорбента соединен с корпусом неподвижно. Между прижимным штуцером подвода и отвода газа и торцом монолитного цеолитового блока установлена перфорированная пластина, снабженная выступами для центровки адсорбирующего блока.

Использование адсорбирующего материала в виде монолитного блока позволяет существенно повысить устойчивость адсорбирующего материала к воздействию циклических гидродинамических ударов в процессе эксплуатации и замедлить процесс образования мелкодисперсной фракции, снижающей кинетику процесса массопереноса сорбата. Однако полностью устранить данную проблему принципиально невозможно из-за природы используемого при изготовлении монолитного адсорбирующего блока связующего. Как хорошо известно, при эксплуатации установок, работающих по принципу КБА (особенно в режиме коротких циклов, достигающих значения до 100 циклов в минуту), адсорбирующий материал подвергается значительным механическим и гидродинамическим нагрузкам, связанным с быстрым перепадом давлений. Выдерживать нагрузки данной природы в течение длительного времени эффективно способны материалы, обладающие способностью к упругой деформации, чего нельзя сказать об монолитном цеолитовом блоке, в котором в качестве газопроницаемого связующего использовано глинистое связующее каолинитовой или монтмориллонитовой природы. Поэтому при длительной эксплуатации данного адсорбера будет наблюдаться отчетливая тенденция образования мелкодисперсной фракции (пыли), не только отрицательно влияющая на очищаемые газы, трубопроводы, клапана и другие узлы адсорбционных установок, но и приводящая к снижению кинетических параметров процессов массопереноса сорбата, т.е. снижающая эффективность использования данного адсорбера при разделении воздуха.

Кроме того, адсорбер по патенту РФ №2429050, являющийся типичным примером кольцевого адсорбера [Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. - М.: Химия, 1976. 511 с.], не обладает высокой эффективностью при его эксплуатации в составе адсорбционных установок, работающих по принципу КБА. Это обусловлено, во - первых, наличием значительного количества «мертвого объема» (объема внутри адсорбера, не заполненного адсорбентом) и, во - вторых, тем обстоятельством, что вследствие низкой газопроницаемости монолитного адсорбирующего блока на основе цеолитов и глинистого связующего (обусловленной неразвитостью вторичной пористой структуры, т.е. объемом и количеством транспортных пор) процесс адсорбции происходит только в поверхностных слоях адсорбирующего материала на глубину не более 2 см, а значительная масса адсорбирующего материала, находящаяся в центре блока, вообще не принимает участия в процессе адсорбции. Это хорошо известно специалистам, работающим в области разделения газовых смесей с использованием принципа КБА. Поэтому предложенная конструкция адсорбера будет крайне неэффективна при необходимости разделения больших объемов газа, требующих крупногабаритных адсорберов.

Задачей изобретения является повышение надежности и эффективности работы адсорбера за счет повышения механической устойчивости адсорбирующего материала к воздействию гидродинамических ударов в процессах адсорбция - десорбция и достижению более равномерного распределения газового потока по объему адсорбера.

Технический результат изобретения заключается в интенсификации массообменных процессов по объему адсорбирующего материала в течение всего срока эксплуатации.

Технический результат достигается изобретением, согласно которому в адсорбере для разделения газов с использованием метода короткоцикловой безнагревной адсорбции, содержащем корпус с помещенным в нем адсорбирующим блоком и штуцерами для подвода и отвода разделяемого газа и отбора целевого компонента, адсорбирующий блок выполнен в виде цилиндра из композиционного адсорбирующего материала, содержащего в качестве адсорбента-наполнителя цеолит, а в качестве связующего - полимеры фторпроизводных этилена (фторопласты), при этом между стенкой корпуса и адсорбирующим блоком соосно размещен элемент герметизации, выполненный из отвержденной суспензии адсорбента-наполнителя и полимерного связующего, при этом составы адсорбента-наполнителя и полимерного связующего адсорбирующего блока и элемента герметизации тождественны.

Такое конструктивное выполнение адсорбера позволяет увеличить механическую устойчивость адсорбирующего материала к воздействию гидродинамических ударов в многочисленных циклах адсорбция - десорбция, способствует достижению более равномерного распределения газового потока по объему адсорбера и интенсификации массообменных процессов по объему адсорбирующего материала в течение всего срока эксплуатации.

На чертеже показана конструкция адсорбера.

Адсорбер для осуществления циклического адсорбционно-десорбционного процесса разделения воздуха содержит корпус 1, в нижней части которого установлена крышка 2 с резьбовым отверстием по центру, в которое установлен штуцер 3. Крышка 2 крепится к корпусу 1 любым известным способом, обеспечивающим надежность соединения, например, с помощью фланцев, резьбы и др. Кольцевые прокладки 4 установлены между крышкой 2 и нижним торцом адсорбирующего блока 5 и между верхним торцом адсорбирующего блока 5 и корпусом 1. В верхней части корпуса 1 в резьбовом отверстии установлен штуцер 6. Штуцер 6 снабжен резьбой для ввертывания в резьбу корпуса 1. Штуцер 3 продукционного газа своим резьбовым участком ввернут в крышку 2. Кольцевые прокладки 4 предназначены для создания необходимого свободного объема между крышкой 2, корпусом адсорбера 1 и адсорбирующим блоком. В этом объеме могут быть расположены газораспределительные элементы любой подходящей конструкции для нивелирования гидравлических ударов на адсорбирующий блок и др. элементы конструкции, что хорошо известно специалистам, работающим в этой области техники. Между корпусом 1 и монолитным адсорбирующим блоком 5 находится элемент герметизации 7. При транспортировке адсорбера штуцера 3 и 6 могут отсоединяться, а отверстия в корпусе 1 и крышке 2 герметично закрываются пробками.

Адсорбирующий блок 5 выполнен в виде цилиндра из композиционного адсорбирующего материала, содержащего в качестве адсорбента-наполнителя цеолит, а в качестве связующего - полимеры фторпроизводных этилена (фторопласты).

Между стенкой корпуса 1 и адсорбирующим блоком 5 соосно установлен элемент герметизации 7. Элемент герметизации 7 выполнен отвержденной суспензии адсорбента-наполнителя и полимерного связующего.

Сборка адсорбера осуществляется следующим образом. Снимается крышка 2. В полость адсорбера 1 вставляется до упора кольцевая прокладка 4. Затем также до упора вставляется адсорбирующий блок 5. Предварительно на боковые поверхности адсорбирующего блока 5 наносят суспензию адсорбента-наполнителя и полимерного связующего в растворителе. В варианте суспензию заливают после размещения адсорбирующего блока 5 внутри корпуса адсорбера 1 между стенкой адсорбера 1 и адсорбирующим блоком 5. В обоих случаях осуществляют отверждение суспензии либо термической обработкой при температуре 55-125°C либо воздействием поля сверхвысокой частоты, направленных на удаление растворителя и герметизацию адсорбирующего блока 5 в корпусе адсорбера 1. При этом между корпусом адсорбера 1 и адсорбирующим блоком 5 образуется элемент герметизации 7 из отвержденной суспензии адсорбента-наполнителя и полимерного связующего. Состав адсорбента-наполнителя и полимерного связующего адсорбирующего блока 5 и элемента герметизации 7 тождественны. Адсорбирующий блок 5 может быть изготовлен любым пригодным способом, например, способом, описанным в патенте РФ №2446876 МПК B01J 20/30, 2012 г. Для приготовления суспензии адсорбента-наполнителя и полимерного связующего (например, фторопласта - 42 марки «Ф - 42В» ГОСТ 25428-82) в растворителе используют порошок адсорбента-наполнителя (например, цеолита NaX) с дисперсностью от 1 мкм до 6 мкм. Смешение исходных компонентов осуществляют при соотношении порошок адсорбента-наполнителя/ полимерное связующее равном 70-87/30-13% весовых, а количество растворителя составляет 5-25 мл на 1 грамм полимерного связующего. В качестве растворителя используется ацетон. После нанесения суспензии адсорбента-наполнителя и полимерного связующего в растворителе на боковые поверхности адсорбирующего блока или заливки данной суспензии между стенкой адсорбера и адсорбирующим блоком до начала термического воздействия осуществляется экспозиция в течение 5-60 секунд.

После образования элемента герметизации 7 устанавливается кольцевая прокладка 4 и крышка 2 соединяется с корпусом 1. Герметичность может проверяться путем пропускания воздуха через штуцеры 6 и 3 по величине сопротивления потоку.

После сборки адсорбера осуществляется регенерация адсорбирующего блока любым подходящим для этого способом, например, термическим воздействием при температуре 155-195°C в вакууме.

Адсорбер работает следующим образом. Через штуцер 6 по центральному каналу в адсорбер подается разделяемый воздух под давлением, который поступает в кольцевой зазор между внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 1 и наружной цилиндрической поверхностью адсорбирующего блока 5. Проходя через слой адсорбента, воздух за счет избирательности поглощения освобождается от азота, и воздух с избыточным содержанием кислорода поступает на выход продукционного газа через штуцер 3 продукционного газа. При сбросе давления воздух с избытком азота сбрасывается из адсорбера через прижимной штуцер 6 в атмосферу. При этом количество воздуха, проходящего адсорбент в обоих направлениях, примерно равно. Часть продукционного газа (30-50% от общего количества) при сбросе давления вновь поступает в адсорбер через штуцер 3. Этого количества газа достаточно, чтобы осуществить промывку адсорбента, после чего адсорбент вновь готов к адсорбции азота.

Адсорбер, полученный по изобретению, обладает перед прототипом рядом эксплуатационных преимуществ:

- использование в качестве адсорбента адсорбирующего блока, содержащего в качестве адсорбента-наполнителя цеолиты, а в качестве связующего полимеры фторпроизводных этилена, практически исключает образование в процессе эксплуатации мелкодисперсной фракции за счет эластичности связующего, полностью нивелирующей деформационные напряжения, вызванные перепадом температур, аэродинамическими и гидравлическими нагрузками на адсорбирующий блок, что позволяет сохранять высокую кинетику массообменных процессов по объему адсорбирующего материала в течение всего срока эксплуатации;

- предложенный по изобретению адсорбер является типичным вертикальным адсорбером, имеющим минимальное значение «мертвого объема» и наиболее эффективным для эксплуатации в составе адсорбционных установок, работающих по принципу КБА;

- предложенный элемент герметизации адсорбирующего блока в адсорбере не только способствует равномерному распределению газовых потоков при эксплуатации адсорбера вследствие квазимонолитности образующейся в месте герметизации структуры со структурой исходного адсорбирующего блока, но и позволяет увеличить количество адсорбирующего материала в объеме адсорбера (а, следовательно, и интенсифицировать кинетику массообменных процессов, происходящих при эксплуатации адсорбера). Специалистам, работающим в данной области техники, хорошо известно, что таких результатов невозможно добиться при использовании для герметизации материалов, отличающихся по своей природе от материала адсорбирующего блока.

Изготовление элемента герметизации обработкой боковых поверхностей адсорбирующих блоков суспензией адсорбента-наполнителя и полимерного связующего в растворителе приводит к частичному растворению полимерной матрицы блока в месте контакта. Последующая термическая обработка места контакта либо воздействие поля сверхвысокой частоты (СВЧ) необходимой интенсивности и продолжительности на место контакта приводит к удалению растворителя и к повторной полимеризации матрицы (отверждению), что приводит к образованию монолитной структуры в месте контактирования боковых поверхностей блоков со стенками адсорбера. Тождественный результат может быть достигнут заливкой данной суспензии между стенкой адсорбера и адсорбирующим блоком. Быстрое удаление растворителя (скорость удаления растворителя определяется в зависимости от способа воздействия либо температурой обработки суспензии, либо силовыми параметрами поля СВЧ) и повторная полимеризация связующего сопровождается увеличением объема получаемого адсорбирующего материала по сравнению с исходной суспензией, что полностью решает проблему герметизации блока в адсорбере. При этом за счет адгезии адсорбирующий блок надежно крепится к стенке адсорбера, что полностью исключает под воздействием гидродинамических нагрузок вероятность его движений в процессе эксплуатации, способных вызвать образование мелкодисперсной фракции, а следовательно, негативно повлиять на кинетику процессов массопереноса сорбата в течение срока эксплуатации адсорбера.

Описанные выше приемы позволяют получать в месте контактирования боковых поверхностей адсорбирующего блока и стенкой адсорбера структуру, по своей морфологии (а, следовательно, и по основным эксплуатационным характеристикам) практически тождественную структуре исходных адсорбирующих блоков, т.е. здесь абсолютно уместно говорить о получении квазимонолитной адсорбирующей структуры в месте герметизации. Этому же способствует экспозиция адсорбирующего элемента после нанесения на его боковую поверхность суспензии адсорбента-наполнителя и полимерного связующего в растворителе в течение 5-60 секунд, поскольку в течение этого времени происходит растворение поверхностного слоя боковой поверхности адсорбирующего элемента (несколько микрометров). Последующая сополимеризация этого слоя в результате термического воздействия или воздействия поля СВЧ приводит к образованию квазимонолитной структуры. Увеличение времени экспозиции выше 60 секунд нецелесообразно, поскольку из-за неоднородности вторичной пористой структуры обрабатываемых поверхностей возможно неравномерное по глубине растворение полимерной матрицы, способное привести к нарушению геометрических форм адсорбирующего блока. Уменьшение экспозиции менее 5 секунд также нецелесообразно, поскольку в течение этого времени не обеспечивается требуемое растворение поверхностного слоя адсорбирующего элемента. Это в конечном итоге приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик полученных квазимонолитных адсорбирующих структур при их использовании в адсорбционных установках.

Получению квазимонолитной структуры в месте контактирования адсорбирующих блоков со стенкой адсорбера также способствуют условия термической обработки (удаления растворителя) при температуре выше 55°C, но ниже 95°C, поскольку экспериментально было установлено, что при этих условиях скорость испарения растворителя, определяющая морфологию образующейся вторичной пористой структуры адсорбирующего материала, оптимальна для возникновения квазимонолитной структуры в месте герметизации.

В случае несоблюдения перечисленных выше условий вторичная пористая структура адсорбирующего блока отличается от вторичной пористой структуры, образующейся при сополимеризации матрицы в месте контактирования боковых поверхностей адсорбирующих блоков со стенкой адсорбера, что приводит к неравномерному распределению газового потока по объему адсорбирующего материала (что приводит к различной кинетике процессов массопереноса сорбата в циклах сорбции - десорбции), т.е. ухудшению эксплуатационных характеристик адсорбера.

На основании представленных выше доводов можно утверждать, что полученный по изобретению адсорбер способен надежно и эффективно работать в реверсивном потоке, не меняя своего сопротивления и высоких кинетических характеристик процессов массопереноса сорбата в течение всего периода эксплуатации за счет повышения механической устойчивости адсорбирующего материала к воздействию гидродинамических ударов в процессах адсорбция - десорбция и достижению более равномерного распределения газового потока по объему адсорбера. Это приводит к интенсификации массообменных процессов по объему адсорбирующего материала в течение всего срока эксплуатации, т.е. позволяет добиться производительности по продукционному газу при меньших массогабаритных параметрах адсорбера и длительности циклов адсорбции-десорбции, что положительно отразится на себестоимости получаемых целевых компонентов.

Адсорбер для разделения газов с использованием метода короткоцикловой безнагревной адсорбции, содержащий корпус с помещенным в нем адсорбирующим блоком и штуцерами для подвода и отвода разделяемого газа и отбора целевого компонента, отличающийся тем, что адсорбирующий блок выполнен в виде цилиндра из композиционного адсорбирующего материала, содержащего в качестве адсорбента-наполнителя цеолит, а в качестве связующего - полимеры фторпроизводных этилена (фторопласты), при этом между стенкой корпуса и адсорбирующим блоком соосно размещен элемент герметизации, выполненный из отвержденной суспензии адсорбента-наполнителя и полимерного связующего, при этом составы адсорбента-наполнителя и полимерного связующего адсорбирующего блока и элемента герметизации тождественны.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пористому кристаллическому материалу. Материал имеет тетраэдрический каркас, включающий общую структуру М1-IM-М2, где М1 является металлом, имеющим первую валентность, М2 является металлом, имеющим другую валентность, отличную от указанной первой валентности, и IM является имидазолатным или замещенным имидазолатным связывающим фрагментом.

Группа изобретений относится к адсорбентам для удаления углеводородов из выхлопных газов автомобиля в период холодного запуска двигателя внутреннего сгорания. Адсорбент представляет собой цеолит типа ZSM-5 или типа BETA, в который введен щелочной металл, выбранный из группы К, Na, Li или их смесь при определённом соотношении компонентов.

Изобретение относится к системе обогащения горючего газа, способной улучшить показатели экономии электроэнергии с учетом срока службы средства всасывания, где система обогащения горючего газа включает адсорбционную установку, наполненную адсорбентом, для селективной адсорбции горючего газа; средство подачи исходного газа, способное подавать исходный газ, содержащий горючий газ, в адсорбционную установку из наружной области; средство всасывания, способное всасывать газ из внутренней части адсорбционной установки, и средство управления для выполнения процесса адсорбции и процесса десорбции, при этом средство управления обеспечивает работу средства всасывания так, что сила всасывания средства всасывания, когда не протекает процесс десорбции, меньше, чем сила всасывания средства всасывания, когда процесс десорбции протекает.

Изобретение относится к очистке воздуха и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности. Способ очистки воздуха заключается в попеременном пропускании очищаемого воздуха через адсорбент, находящийся в двух адсорберах, при этом работу одного адсорбера осуществляют в режиме осушки, а работу второго адсорбера осуществляют в режиме регенерации.

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли и может быть использовано при технологических операциях в процессе добычи и транспортирования природного и нефтяного газов.

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли и может быть использовано при технологических операциях в процессе добычи и транспортирования природного и нефтяного газов.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для получения газообразного кислорода из сжатого воздуха путем адсорбции. Газообразный кислород, обладающий чистотой, равной или большей, чем заданное значение чистоты, получают путем разделения воздуха за счет адсорбции азота, по меньшей мере, на одном адсорбенте, сорбирующем азот лучше, чем кислород.
Изобретение относится к способу эксплуатации коксовой печи. Согласно способу возникающий в процессе коксования коксовый газ в виде полезного газа подается на материальную переработку, при этом от коксового газа отделяют водород, а для создания части необходимой для процесса коксования тепловой энергии в качестве горючего газа подается синтез-газ, который получают из ископаемого топлива посредством процесса газификации, при этом в качестве горючего газа используют первую долю полученного синтез-газа, при этом дополнительную долю полученного синтез-газа используют для дальнейшего синтеза с отделенным от коксового газа водородом.
Изобретение относится к химической промышленности. Газовую смесь для сепарации высокосернистых компонентов газа подвергают процессу разделения, при котором образуется высокосернистый газ, содержащий диоксид углерода и соединения серы.
Предлагаемое техническое решение относится к области очистки инертных газов от газообразных примесей с помощью химических реагентов в промышленных установках, предназначенных для высокотемпературной обработки химически активных материалов.

Изобретение относится к способу компримирования и адсорбционной осушки газов и может найти применение в промышленности для получения сжатого осушенного газа. Способ включает компримирование газа в многоступенчатом компрессоре совместно с газом регенерации, рециркулируемым на одну из ступеней компримирования, с получением компрессата, пропускание части компрессата в качестве десорбирующего агента через адсорбер, находящийся на первом этапе регенерации, который затем смешивают с остальной частью компрессата, смесь охлаждают, сепарируют и отправляют на осушку в адсорбер, находящийся в стадии адсорбции, с получением осушенного сжатого газа, основную часть которого направляют потребителю, а другую часть дросселируют и подают в адсорбер, находящийся на втором этапе регенерации, с получением газа регенерации. После окончания второго этапа регенерации адсорбер охлаждают. Изобретение обеспечивает эффективную осушку газа, снижение объема загрузки адсорбента и увеличение срока его службы. 1 з.п. ф - лы, 1 ил.

Предложена абсорбционная колонна, наполненная адсорбентом, средство подачи/вывода для подачи исходного газа, содержащего горючий газ и воздух, средство сбора для десорбции горючего газа, адсорбированного адсорбентом, и сбора десорбированного газа, средство управления для последовательного осуществления процесса адсорбции горючего газа и процесса десорбции горючего газа, датчик для детектирования концентрации горючего газа в исходном газе и секция установки рабочих условий для изменения момента завершения адсорбции для средства управления с завершением процесса адсорбции на основе концентрации горючего газа, продетектированной датчиком. Изобретение позволяет обогатить горючий газ до более высокой концентрации эффективным образом с минимальной потерей исходного материала. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 табл.

При осуществлении обогащения горючего газа для ограничения разрушения/измельчения адсорбента без увеличения периода времени, требуемого для стадии выравнивания давления, стадия выравнивания давления осуществляется с установкой открытого клапана V4 открывания/закрывания канала выравнивания давления, введенного в канал L4 выравнивания давления, после выполнения стадии адсорбции в первой адсорбционной башне U1 и после выполнения стадии десорбции во второй адсорбционной башне U2, соединенной/связанной с первой адсорбционной башней каналом L4 выравнивания давления. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к способу компримирования и адсорбционной осушки газов и может найти применение в различных отраслях промышленности для получения глубоко осушенного сжатого газа. Способ включает компримирование газа в многоступенчатом компрессоре совместно с газом регенерации, рециркулируемым на одну из ступеней компримирования, с получением компрессата, пропускание части компрессата в качестве десорбирующего агента через первый слой адсорбента в адсорбере, находящемся на первом этапе регенерации, который затем смешивают с остальной частью компрессата, смесь охлаждают, сепарируют и отправляют на осушку в адсорбер, находящийся в стадии адсорбции, пропуская газ через первый и второй слои адсорбентов, с получением осушенного сжатого газа, при этом в первом слое используют адсорбент с температурой регенерации, более низкой, чем температура компрессата, а во втором слое используют адсорбент с более высокой температурой регенерации, основную часть которого направляют потребителю, а другую часть дросселируют и подают в адсорбер, находящийся на втором этапе регенерации, пропуская газ последовательно через второй, нагреваемый до температуры его регенерации, и первый слои адсорбентов, с получением газа регенерации. После прогрева второго слоя адсорбента и окончания стадии регенерации адсорбер охлаждают. Изобретение обеспечивает эффективную осушку газа, снижение объема загрузки адсорбента и увеличение срока его службы. 2 з.п. ф - лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к способу отделения вредных веществ из газового потока и касается способа удаления вредных веществ из диоксида углерода и устройства для его осуществления. Способ отделения вредного вещества из газовой смеси, которая, в основном, содержит диоксид углерода СО2, а также ценные вещества, такие как водород Н2, монооксид углерода СО, азот N2 или благородный газ, в котором осуществляют конденсацию СО2, чтобы отделить жидкий СО2. В качестве вредного вещества обрабатывают сероводород Н2S или карбонилсульфид COS. Осуществляют адсорбционное отделение Н2S или COS из жидкого СО2.. Темературу способа устанавливают в диапазоне от -30°С до -70°С. Изобретение обеспечивает энергосберегающую возможность для удаления вредных веществ в электростанциях с преимущественным отоплением с помощью ископаемого топлива. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройству для удаления влаги из газовых сред. Адсорбционный осушитель содержит две секции, объединенные в один аппарат посредством общего корпуса и связанные между собой распределительными обвязками для газовых потоков, верхние входные и нижние выходные камеры с патрубками для осушаемого и осушенного газа и единые магистрали для теплоносителя. Каждая секция выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда, оснащенного неразъемно присоединенными к нему верхней и нижней решетками, содержащими отверстия в форме вытянутых прямоугольников, в которые неразъемно вставлены заполненные адсорбентом реторты такой же формы в поперечном сечении с зазорами, образующими в секции межретортное пространство. Открытые верхняя и нижняя стороны реторт перекрыты сетками, прижатыми к решеткам секций с помощью верхней входной и нижней выходной камер. Нижняя выходная камера содержит наклонное днище и оснащена патрубком и вентилем для выпуска влаги, а верхняя входная камера снабжена патрубком, трехходовым краном и трубопроводом для вывода из реторт парообразных продуктов регенерации адсорбента. Изобретение обеспечивает повышение надежности, снижение тепловых затрат, снижение металлоемкости, повышение интенсивности теплообмена и эффективности осушки. 3 ил.

Адсорбер // 2554588
Изобретение относится к технике очистки газов адсорбентами, а именно к газоочистному оборудованию, и может найти применение в химической, металлургической и других отраслях промышленности для очистки газовых смесей. Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение энергоемкости путем сокращения энергозатрат на десорбцию за счет использования теплоты адсорбции, аккумулируемой корпусом в процессе осушки газа, с последующим применением ее для поддержания нормированной температуры регенерирующего воздуха. Технический результат достигается тем, что адсорбер включает вертикальный корпус, разделенный перфорированными зигзагообразными перегородками на секции с образованием чередующихся в шахматном порядке конфузоров и диффузоров, верхние и нижние решетки и патрубки отвода и подвода газа, при этом патрубок подвода газа представляет собой суживающийся усеченный конус, на внутренней поверхности которого имеются винтообразные продольно расположенные канавки, причем канавки конструктивно выполнены в виде ласточкина хвоста, при этом по направлению от большего основания патрубка подвода газа к меньшему его основанию равномерно на горизонтальном уровне между винтообразными продольно расположенными канавками размещены выпускные окна, имеющие одинаковый диаметр на одном горизонтальном уровне и возрастающий на последующих горизонтальных уровнях по мере движения очищаемого газа от большего основания патрубка подвода газа к его меньшему основанию, при этом верхняя решетка выполнена разъемной и состоит из неподвижной верхней части с подвижной нижней частью, причем связь между неподвижной верхней и подвижной нижней частями выполнена гибкой в виде пружин, периферийно укрепленных между ними, а отверстия в верхней решетке выполнены в виде телескопических цилиндров, при этом внутренние диаметры цилиндров верхней части в 2,0-2,5 раза превышают внешние диаметры цилиндров нижней части верхней решетки, причем внутренняя поверхность вертикального корпуса покрыта теплоизоляционным и теплоаккумулирующим слоем, выполненным в виде пучков вытянутых волокон из базальта, расположенного от патрубка подвода до патрубка отвода газа. 7 ил.

Адсорберная емкость для адсорбции газообразных загрязнений из газового потока, включающая вертикальную стеночную перегородку, размещенную на внутренней поверхности стенки абсорберной емкости, и опору слоя, размещенную ниже вертикальной стеночной перегородки и прикрепленную к внутренней поверхности стенки адсорберной емкости для поддерживания адсорбентного материала, где адсорбентный материал удерживается внутри опорой слоя, стенкой адсорберной емкости и вертикальной стеночной перегородкой таким образом, что по меньшей мере 90% объема, созданного между вертикальной стеночной перегородкой и внутренней поверхностью адсорберной емкости, не содержат адсорбентный материал. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к системе для получения кислорода в учреждении, содержащей по меньшей мере одно устройство для получения медицинского воздуха, блок адсорбции с перепадом давления, который служит для получения потока кислорода, и учреждение, содержащее сеть трубопроводов для медицинского воздуха и вакуумную систему, причем по меньшей мере одно устройство для получения медицинского воздуха присоединено к сети трубопроводов для медицинского воздуха, при этом по меньшей мере первая часть потока получаемого медицинского воздуха подается из по меньшей мере одного устройства для получения медицинского воздуха к сети трубопроводов для медицинского воздуха. При этом по меньшей мере одно устройство для получения медицинского воздуха присоединено к блоку адсорбции с перепадом давления, при этом по меньшей мере вторая часть потока получаемого медицинского воздуха подается в качестве исходного газа в блок адсорбции с перепадом давления, причем блок адсорбции с перепадом давления и вакуумная система соединены между собой, при этом обеспечивается регенерация адсорбера или адсорберов блока адсорбции с перепадом давления с помощью вакуумной системы. Также изобретение относится к способу работы системы и способу ее монтажа. Использование настоящего изобретения позволяет использовать имеющуюся инфраструктуру медицинского учреждения. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу адсорбционной осушки газов и может найти применение в нефтегазовой и других отраслях промышленности для осушки горючих газов. Способ включает адсорбционную осушку предварительно очищенного осушаемого газа при температуре адсорбции, регенерацию адсорбента путем косвенного нагрева адсорбента до температуры регенерации теплоносителем, последующий отдув паров воды из свободного пространства адсорбера частью осушенного газа, а также охлаждение регенерированного адсорбента до температуры адсорбции воздухом. При этом в качестве теплоносителя используют продукты окисления газа регенерации воздухом. Изобретение обеспечивает простую и эффективную осушку газа. 4 з. п. ф - лы, 1 ил.
Наверх