Вертикальный адсорбер для разделения бутановой фракции


 


Владельцы патента RU 2626360:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к оборудованию для проведения адсорбционного разделения бутановой фракции на изобутан и н-бутан на адсорбенте - цеолите в виде гранул диаметром 3 мм, расположенном вертикально по высоте адсорбера. Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение качества и производительности разделения бутановой фракции.

Указанная задача достигается в вертикальном адсорбере для разделения бутановой фракции, содержащем цилиндрический корпус с крышкой и днищем, при этом в крышке смонтированы загрузочный люк, патрубок для подачи исходной смеси бутана с распределительной сеткой, патрубок для отвода н-бутана при десорбции и патрубок для предохранительного клапана, а в средней части корпуса установлены балки с опорами, поддерживающие колосниковую решетку, на которой уложены два слоя сетки из нержавеющей стали, при этом слой адсорбента расположен между двумя слоями сетки из нержавеющей стали и сеткой, на которой расположены грузы для предотвращения уноса адсорбента при десорбции, при этом в корпусе расположен разгрузочный люк, а в днище смонтирован смотровой люк, патрубок для подачи метановой фракции при десорбции и патрубок для отвода изобутана при адсорбции и отработавшего газа - азота - при охлаждении, который расположен на конической поверхности днища, при этом к колосниковой решетке при помощи подшипников присоединен электромагнит, создающий виброколебания колосниковой решетки, согласно изобретению на колосниковой решетке в шахматном порядке установлены вертикальные стержни круглого сечения с возможностью передачи виброколебаний на слой адсорбента. 1 ил.

 

Изобретение относится к оборудованию для проведения адсорбционного разделения бутановой фракции на изобутан и н-бутан на адсорбенте - цеолите в виде гранул диаметром 3 мм, расположенном вертикально по высоте адсорбера.

Известен адсорбер, содержащий корпус с крышкой и днищем и расположенный между ними слой адсорбента, по а.с. СССР №516415, B01D 53/02 от 23.01.74.

Недостатком известного адсорбера является то, что он не обеспечивает высокой степени очистки или разделения газового потока от целевого компонента.

Близким техническим решением к заявляемому объекту является вертикальный адсорбер для разделения бутановой фракции, содержащий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, при этом в крышке смонтированы загрузочный люк, патрубок для подачи исходной смеси бутана с распределительной сеткой, патрубок для отвода н-бутана при десорбции и патрубок для предохранительного клапана, а в средней части корпуса установлены балки с опорами, поддерживающие колосниковую решетку, на которой уложены два слоя сетки из нержавеющей стали, при этом слой адсорбента расположен между двумя слоями сетки из нержавеющей стали и сеткой, на которой расположены грузы для предотвращения уноса адсорбента при десорбции, при этом в корпусе расположен разгрузочный люк, а в днище смонтирован смотровой люк, патрубок для подачи метановой фракции при десорбции и патрубок для отвода изобутана при адсорбции и отработавшего газа - азота - при охлаждении, который расположен на конической поверхности днища, при этом к колосниковой решетке при помощи подшипников присоединен электромагнит, создающий виброколебания колосниковой решетки (Патент РФ на полезную модель №143812, опубл. 27.07.2014 г.).

Недостатком известного адсорбера считается неравномерность расположения слоя адсорбента по высоте при работе вибрирующей горизонтально колосниковой решетки, повышающей плотность загрузки к низу адсорбера, что затрудняет проход газа через насадку и частично снижает производительность в целом.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение качества и производительности разделения бутановой фракции.

Указанная задача достигается в вертикальном адсорбере для разделения бутановой фракции, содержащем цилиндрический корпус с крышкой и днищем, при этом в крышке смонтированы загрузочный люк, патрубок для подачи исходной смеси бутана с распределительной сеткой, патрубок для отвода н-бутана при десорбции и патрубок для предохранительного клапана, а в средней части корпуса установлены балки с опорами, поддерживающие колосниковую решетку, на которой уложены два слоя сетки из нержавеющей стали, при этом слой адсорбента расположен между двумя слоями сетки из нержавеющей стали и сеткой, на которой расположены грузы для предотвращения уноса адсорбента при десорбции, при этом в корпусе расположен разгрузочный люк, а в днище смонтирован смотровой люк, патрубок для подачи метановой фракции при десорбции и патрубок для отвода изобутана при адсорбции и отработавшего газа - азота - при охлаждении, который расположен на конической поверхности днища, при этом к колосниковой решетке при помощи подшипников присоединен электромагнит, создающий виброколебания колосниковой решетки, согласно изобретению на колосниковой решетке в шахматном порядке установлены вертикальные стержни круглого сечения с возможностью передачи виброколебаний на слой адсорбента.

Установка на колосниковой решетке в шахматном порядке вертикальных стержней круглого сечения с возможностью передачи виброколебаний на слой адсорбента уменьшает неравномерность расположения слоя адсорбента по высоте при работе вибрирующей горизонтально колосниковой решетки, снижает плотность загрузки к низу адсорбера, что увеличивает проход газа через насадку и повышает производительность в целом.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена схема работы адсорбера с основными элементами его конструкции.

Устройство вертикального адсорбера.

Вертикальный адсорбер имеет цилиндрический корпус 1 с коническими крышкой 2 и днищем 3. В крышке 2 смонтированы загрузочный люк 4, патрубок 5 для подачи исходной смеси - бутановой фракции - и охлаждающего газа - азота - через распределительную сетку 6, патрубок 7 для отвода н-бутана при десорбции и патрубок 8 для предохранительного клапана. В средней части корпуса установлены балки 9 с опорами 10, поддерживающими колосниковую решетку 11, на которой уложены два слоя сеток из нержавеющей стали 12. Слой адсорбента 13 - цеолит в виде гранул диаметром 3 мм - расположен между двумя слоями сеток из нержавеющей стали 12 (вместо слоя гравия) и сеткой 14, на которой расположены грузы 15 для предотвращения уноса адсорбента 13 при десорбции. Выгрузка отработанного адсорбента 13 осуществляется через разгрузочный люк 16, установленный в корпусе. В днище 3 смонтирован смотровой люк 17 с патрубком 18 для отвода конденсата, патрубок 19 - для подачи метановой фракции при десорбции и патрубок 20 для отвода изобутана при адсорбции и отработавшего газа - азота - при охлаждении. Устанавливается адсорбер на подставку при помощи опорного кольца 21. К колосниковой решетке 11 при помощи подшипников 22 присоединен электромагнит 23, имеющий сердечник 24. К электромагниту 23 с другой стороны присоединяется пружина 25, опирающаяся на неподвижную опору 26.

На колосниковой решетке 11 в шахматном порядке установлены вертикальные стержни 27 круглого сечения с возможностью передачи виброколебаний на слой адсорбента 13.

Адсорбер работает следующим образом.

Бутановая фракция на разделение подается в верхнюю часть аппарата через патрубок 5 для подачи исходной смеси через распределительную сетку 6. Изобутан, отделенный от н-бутана, выводится из адсорбера через патрубок 20. Адсорбент 13 - цеолит в виде гранул диаметром 3 мм - загружается через загрузочный люк 4, а отработанный адсорбент удаляется через разгрузочный люк 16. Десорбция осуществляется путем подачи через патрубок 19 метановой фракции. Патрубок 7 предназначен для отвода н-бутана при десорбции, а в патрубок 8 устанавливается предохранительный клапан для безаварийного протекания процесса.

Предлагаемая конструкция адсорбера позволяет повысить равномерность распределения адсорбента по высоте адсорбера за счет присоединения электромагнита 23 к колосниковой решетке 11 при помощи подшипников 22. К электромагниту 23 с другой стороны присоединяется пружина 25, опирающаяся на неподвижную опору 26. Сердечник электромагнита 24 образует магнитное поле, которое притягивает колосниковую решетку 11, при этом электромагнит 23 упирается в пружину 25, вызывая ее сжатие. По достижении максимального сжатия пружина 25 начинает разжиматься, возвращая электромагнит 23 в исходное положение, тем самым вызывая горизонтальные виброколебания колосниковой решетки 11. В результате виброколебаний поступающий в адсорбер через загрузочный люк 4 адсорбент равномерно распределяется по колосниковой решетке, образуя равномерный слой по высоте. Установленные на колосниковой решетке в шахматном порядке вертикальные стержни круглого сечения с возможностью передачи виброколебаний на слой адсорбента уменьшают неравномерность расположения слоя адсорбента по высоте при работе вибрирующей горизонтально колосниковой решетки, снижают плотность загрузки к низу адсорбера, что увеличивает проход газа через насадку и повышает производительность в целом. Круглая форма сечения вертикальных стержней обеспечивает оптимальное усилие на адсорбент вибрации со стороны поверхности стержней по всему объему адсорбента. Режим работы электромагнита устанавливают экспериментально.

В отличие от аналогов предлагаемое техническое решение позволяет повысить качество разделения бутановой фракции за счет равномерного распределения адсорбента по высоте посредством использования электромагнита, позволяющего создавать горизонтальные виброколебания колосниковой решетки, и передачи виброколебаний посредством вертикальных стержней на весь объем абсорбента.

Вертикальный адсорбер для разделения бутановой фракции, содержащий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, при этом в крышке смонтированы загрузочный люк, патрубок для подачи исходной смеси бутана с распределительной сеткой, патрубок для отвода н-бутана при десорбции и патрубок для предохранительного клапана, а в средней части корпуса установлены балки с опорами, поддерживающие колосниковую решетку, на которой уложены два слоя сетки из нержавеющей стали, при этом слой адсорбента расположен между двумя слоями сетки из нержавеющей стали и сеткой, на которой расположены грузы для предотвращения уноса адсорбента при десорбции, при этом в корпусе расположен разгрузочный люк, а в днище смонтирован смотровой люк, патрубок для подачи метановой фракции при десорбции и патрубок для отвода изобутана при адсорбции и отработавшего газа - азота - при охлаждении, который расположен на конической поверхности днища, при этом к колосниковой решетке при помощи подшипников присоединен электромагнит, создающий виброколебания колосниковой решетки, отличающийся тем, что на колосниковой решетке в шахматном порядке установлены вертикальные стержни круглого сечения с возможностью передачи виброколебаний на слой адсорбента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к улавливанию легких фракций в резервуарных парках хранения легковоспламеняемых и горючих жидкостей и может найти применение в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар) - адсорбент. Вертикальный адсорбер, содержащий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, в крышке смонтированы загрузочный люк, штуцер для подачи исходной смеси с распределительной сеткой, штуцер для отвода паров при десорбции и штуцер для предохранительного клапана, причем в месте стыка крышки и корпуса предусмотрено кольцо жесткости, а в средней части корпуса на опорном кольце установлены балки с опорами, поддерживающие колосниковую решетку, на которой уложен слой гравия, причем слой адсорбента расположен между слоем гравия и сеткой, на которой расположены грузы для предотвращения уноса адсорбента при десорбции, а выгрузка отработанного адсорбента осуществляется через разгрузочный люк, установленный в корпусе, а в днище смонтированы барботер и смотровой люк со штуцером для отвода конденсата и подачи воды, барботер выполнен тороидальной формы и закреплен на конической поверхности днища посредством распорок, причем коэффициент перфорации тороидальной поверхности барботера лежит в оптимальном интервале величин: К=0,5…0,9, а штуцер для отвода очищенного газа расположен на конической поверхности днища, при этом процесс адсорбции и десорбции протекает при следующих оптимальных соотношениях составляющих аппарат элементов : отношение высоты Н цилиндрической части корпуса к его диаметру D находится в оптимальном соотношении величин: H/D=0,73…1,1; отношение высоты Н цилиндрической части корпуса к толщине S его стенки находится в оптимальном соотношении величин: H/S=220…275; отношение высоты слоя адсорбента H1 к высоте Н цилиндрической части корпуса находится в оптимальном соотношении величин: H1/H=0,22…0,55; отношение высоты слоя адсорбента H1 к высоте Н2 слоя гравия находится в оптимальном соотношении величин: Н1/Н2=5,0…12,0, а адсорбент выполнен по форме в виде шариков, а также сплошных или полых цилиндров, зерен произвольной поверхности, получающейся в процессе его изготовления, а также в виде коротких отрезков тонкостенных трубок или колец равного размера по высоте и диаметру: 8, 12, 25 мм.

Изобретение относится к адсорбентам для улавливания, концентрирования и хранения сернистого газа. Адсорбент содержит носитель - мезопористый силикат МСМ-41 с удельной поверхностью около 1300 м2/г и активный компонент - карбонат натрия в количестве 20-30 вес.% от общей массы адсорбента.

Изобретение относится к адсорбентам для улавливания, концентрирования и хранения сероводорода. Адсорбент содержит носитель - мезопористый силикат МСМ-41 с удельной поверхностью около 1300 м2/г, на который нанесён гидроксид натрия.

Изобретение относится к разделению газов. Способ разделения газов включает приведение адсорбента или мембраны, содержащих кристаллы цеолита типа ZSM-58, в контакт с входящим потоком газа, содержащим первый компонент и второй компонент, с образованием первого потока газа, обогащенного первым компонентом по отношению к входящему потоку газа, и улавливание второго потока газа, обогащенного вторым компонентом по отношению к входящему потоку газа.

Изобретение предназначено для фильтрования. Фильтрующий узел для отделения высокомолекулярных соединений от сжиженного нефтяного газа содержит первый и второй пакеты из фильтрующей среды, выполненные с возможностью удаления высокомолекулярных соединений.

Группа изобретений относится к способам очистки газов и применяемым для этого материалам. Для снижения количества CO2 в источнике, содержащем диоксид углерода, осуществляют следующие стадии.

Изобретение откосится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар) - адсорбент. Адсорбер содержит цилиндрический корпус (1), ситчатые тарелки (2) со взвешенными слоями адсорбента и переточные устройства (3).

Настоящее изобретение относится к устройству для очистки воздуха от загрязнений, которое абсорбирует пыль и вредные вещества, содержащиеся в загрязнениях с использованием абсорбционного блока, соединенного с впускной трубой, которая вставлена в бак.

Изобретение откосится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар) - адсорбент. Адсорбер для очистки воздуха от паров ртутьсодержащих веществ содержит корпус с крышкой и адсорбент.
Наверх