Адсорбер непрерывного действия


 


Владельцы патента RU 2629675:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение относится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар) - адсорбент. Это достигается тем, что в адсорбере непрерывного действия, включающем цилиндрический корпус, верхняя часть которого выполнена в виде коническо-цилиндрической камеры, в которой смонтирован бункер в виде опрокинутого вершиной вниз конуса с перфорированной боковой поверхностью, ситчатые тарелки со взвешенными слоями адсорбента и переточные устройства, в бункере, смонтированном в коническо-цилиндрической камере, с зазором относительно его боковых поверхностей, дополнительно установлена воронка, состоящая из цилиндрических поверхностей большого и малого диаметра, между которыми расположена перфорированная коническая поверхность, причем крепление воронки осуществляется по крайней мере тремя ограничительными элементами, связывающими конические поверхности бункера и воронки, и по крайней мере тремя ограничительными элементами, связывающими конические поверхности бункера и цилиндрическую поверхность малого диаметра воронки, а адсорбент выполняют шарообразной формы, в котором выполнены несквозные радиальные выемки, причем выемки имеют форму цилиндрической, конической, сферической поверхностей или любой поверхности тел вращения, например параболоид, эллипсоид. Изобретение позволяет повысить степень очистки газового потока от целевого компонента и пыли за счет увеличения площади контакта адсорбента с целевым компонентом. 7 ил.

 

Изобретение откосится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар) - адсорбент.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является адсорбер непрерывного действия, включающий цилиндрический корпус, верхняя часть которого выполнена в виде коническо-цилиндрической камеры, в которой смонтирован бункер в виде опрокинутого вершиной вниз конуса с перфорированной боковой поверхностью, ситчатые тарелки со взвешенными слоями адсорбента и переточные устройства по патенту РФ №2268771 (прототип).

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

Цель изобретения - повышение степени очистки газового потока от целевого компонента и пыли за счет увеличения площади контакта адсорбента с целевым компонентом.

Это достигается тем, что в адсорбере непрерывного действия, включающем цилиндрический корпус, верхняя часть которого выполнена в виде коническо-цилиндрической камеры, в которой смонтирован бункер в виде опрокинутого вершиной вниз конуса с перфорированной боковой поверхностью, ситчатые тарелки со взвешенными слоями адсорбента и переточные устройства, в бункере, смонтированном в коническо-цилиндрической камере, с зазором относительно его боковых поверхностей, дополнительно установлена воронка, состоящая из цилиндрических поверхностей большого и малого диаметра, между которыми расположена перфорированная коническая поверхность, причем крепление воронки осуществляется по крайней мере тремя ограничительными элементами, связывающими конические поверхности бункера и воронки, и по крайней мере тремя ограничительными элементами, связывающими конические поверхности бункера и цилиндрическую поверхность малого диаметра воронки, а адсорбент выполняют шарообразной формы, в котором выполнены несквозные радиальные выемки, причем выемки имеют форму цилиндрической, конической, сферической поверхностей или любой поверхности тел вращения, например параболоид, эллипсоид.

На фиг. 1 изображен адсорбер, продольный разрез, на фиг. 2-7 - варианты выполнения формы адсорбента.

Адсорбер непрерывного действия содержит цилиндрический корпус 1, верхняя часть которого выполнена в виде коническо-цилиндрической камеры 4, в которой смонтирован бункер 5 в виде опрокинутого вершиной вниз конуса с перфорированной боковой поверхностью 6, ситчатые тарелки 2 со взвешенными слоями адсорбента и переточные устройства 3. В бункере 5, смонтированном в коническо-цилиндрической камере 4, с зазором S относительно его боковых поверхностей 6, дополнительно установлена воронка, состоящая из цилиндрических поверхностей 11 и 13 большого и малого диаметра, между которыми расположена перфорированная коническая поверхность 12, причем крепление воронки осуществляется по крайней мере тремя ограничительными элементами 15, связывающими конические поверхности бункера 6 и воронки 12, и по крайней мере тремя ограничительными элементами 14, связывающими конические поверхности бункера 6 и цилиндрическую поверхность 13 малого диаметра воронки. Зазор между коническими боковыми поверхностями бункера 6 и воронки 12 находится в оптимальном интервале величин S=(10…20) D/d см,

где D - диаметр цилиндрической части коническо-цилиндрической камеры,

d - диаметр цилиндрического корпуса адсорбера.

Боковая перфорированная поверхность 12 воронки выполнена в виде ступенчато расположенных усеченных конусов, причем нижний торец вышележащего конуса входит с зазором δ в верхний торец нижележащего конуса, а зазор δ находится в оптимальном интервале величин δ=(1,0…2,0)D1/d1 см,

где D1 - диаметр цилиндрической поверхности большого диаметра воронки,

d1 - диаметр цилиндрической поверхности малого диаметра воронки.

Форма ситчатых тарелок 2 может быть выполнена в виде вогнутой криволинейной поверхности второго порядка (например, частью эллипсоида вращения), что существенно увеличит площадь контакта сорбента и целевого компонента.

Для того чтобы перфорация боковой поверхности бункера не забивалась мелкой частью адсорбента (крошкой) или его пылью, он выполнен в виде ступенчато расположенных усеченных конусов, причем нижний торец вышележащего конуса входит с зазором в верхний торец нижележащего конуса. Образованные таким образом кольцевые щели 6 служат для прохождения газового потока в бункер, нижняя часть которого переходит в цилиндрический переток 7. В коническо-цилиндрической части корпуса по оси установлен штуцер 8, через который подается адсорбент в бункер. Нижний торец штуцера определяет высоту слоя адсорбента в бункере. Опуская или поднимая торец штуцера, можно создать в промежуточном бункере слои адсорбента различной высоты. Адсорбер снабжен штуцерами 9-11 соответственно для подачи газа, вывода очищенного газа и отвода адсорбента.

Чтобы повысить степень очистки газового потока от целевого компонента за счет увеличения площади контакта адсорбента с целевым компонентом, адсорбент выполняют шарообразной формы 16, в котором выполнены несквозные радиальные выемки, причем выемки имеют форму цилиндрической 18, конической 17, сферической 19 поверхностей или любой поверхности тел вращения, например параболоид, эллипсоид.

Адсорбер работает следующим образом.

Газовый (паровой) поток на очистку подается в нижнюю часть аппарата через штуцер 9 и проходит через все тарелки, расположенные по его высоте, на которых контактирует с адсорбентом, приводя его во взвешенное состояние. С верхней тарелки газовый поток направляется в коническо-цилиндрическую камеру 4 корпуса и через перфорированную боковую поверхность 5 бункера поступает в коническое пространство, образованное зазором S относительно боковых поверхностей 6 бункера и перфорированной конической поверхностью 12 дополнительно установленной воронки. В этой зоне движущегося плотного слоя адсорбента происходит доочистка газового потока от целевого компонента и одновременно очистка его от мелких частиц (пыли), образовавшихся в результате истирания адсорбента в условиях работы аппарата.

Очищенный газовый поток выводится из адсорбера через штуцер 10. Адсорбент из штуцера 8 поступает в бункер, в котором создается движущийся плотный слой адсорбента. Движение газового потока и адсорбента здесь противоточное. Через цилиндрический переток 7 бункера 5 адсорбент попадает на верхнюю тарелку 2, где контактирует с газовым потоком, а затем по переточным устройствам 3 перемещается на нижележащие тарелки 2. Отработанный адсорбент выводится из нижней части колонны через штуцер 11.

Предлагаемое устройство позволяет существенно повысить степень очистки газового потока от целевого компонента и пыли за счет увеличения площадей контакта движущегося адсорбента с целевым компонентом при тех же габаритных размерах колонны.

Возможно выполнение формы адсорбента (фиг. 3) в виде цилиндрического кольца, на боковых, внутренней и наружной поверхностях которого выполнена винтовая нарезка (на чертеже не показано) в противоположных направлениях.

Возможно выполнение формы адсорбента (фиг. 4) в виде шара, на поверхности которого выполнены несквозные отверстия полусферической формы (на чертеже не показано).

Возможно выполнение формы адсорбента (фиг. 5) в виде кольца, на внешней поверхности которого выполнена винтовая поверхность по типу пластинчатого шнека.

Возможно выполнение формы адсорбента (фиг. 6) в виде, по крайне мере, трехлопастного пропеллера.

Возможно выполнение формы адсорбента (фиг. 7) в виде цилиндрического кольца, к боковой поверхности которого оппозитно друг другу прикреплены две полусферические поверхности таким образом, что диаметральные плоскости полусфер совпадают соответственно с верхним и нижним основаниями цилиндрического кольца, а вершины полусферических поверхностей находятся на оси кольца и направлены навстречу друг другу, при этом выполнена перфорация как на боковой поверхности, так и на полусферических поверхностях, а пространство между боковой внутренней поверхностью перфорированного цилиндрического кольца и двумя перфорированными полусферическими поверхностями, прикрепленными к его боковой поверхности, заполнено дополнительными инертными элементами, например, в виде шариков, диаметры которых больше диаметра перфорации кольца и полусферических поверхностей.

Адсорбер непрерывного действия, включающий цилиндрический корпус, верхняя часть которого выполнена в виде коническо-цилиндрической камеры, в которой смонтирован бункер в виде опрокинутого вершиной вниз конуса с перфорированной боковой поверхностью, ситчатые тарелки со взвешенными слоями адсорбента и переточные устройства, а в бункере, смонтированном в коническо-цилиндрической камере, с зазором относительно его боковых поверхностей, дополнительно установлена воронка, состоящая из цилиндрических поверхностей большого и малого диаметра, между которыми расположена перфорированная коническая поверхность, причем крепление воронки осуществляется по крайней мере тремя ограничительными элементами, связывающими конические поверхности бункера и воронки, и по крайней мере тремя ограничительными элементами, связывающими конические поверхности бункера и цилиндрическую поверхность малого диаметра воронки, причем зазор между коническими боковыми поверхностями бункера и воронки находится в оптимальном интервале величин S=(10…20)D/d см,

где D - диаметр цилиндрической части коническо-цилиндрической камеры,

d - диаметр цилиндрического корпуса адсорбера,

а боковая перфорированная поверхность воронки выполнена в виде ступенчато расположенных усеченных конусов, причем нижний торец вышележащего конуса входит с зазором δ в верхний торец нижележащего конуса, причем зазором δ находится в оптимальном интервале величин δ=(1,0…2,0) D1/d1 см,

где D1 - диаметр цилиндрической поверхности большого диаметра воронки,

d1 - диаметр цилиндрической поверхности малого диаметра воронки,

при этом форма ситчатых тарелок является вогнутой криволинейной поверхностью второго порядка, отличающийся тем, что адсорбент выполнен в виде цилиндрического кольца, к боковой поверхности которого оппозитно друг другу прикреплены две полусферические поверхности таким образом, что диаметральные плоскости полусфер совпадают соответственно с верхним и нижним основаниями цилиндрического кольца, а вершины полусферических поверхностей находятся на оси кольца и направлены навстречу друг другу, при этом выполнена перфорация как на боковой поверхности, так и на полусферических поверхностях, а пространство между боковой внутренней поверхностью перфорированного цилиндрического кольца и двумя перфорированными полусферическими поверхностями, прикрепленными к его боковой поверхности, заполнено дополнительными инертными элементами, например, в виде шариков, диаметры которых больше диаметра перфорации кольца и полусферических поверхностей.



 

Похожие патенты:

Изобретение откосится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар) - адсорбент. Это достигается тем, что в горизонтальном адсорбере периодического действия, содержащем цилиндрический корпус с крышками и днищем, крышки выполнены сферическими и смонтированы слева и справа от горизонтально расположенного цилиндрического корпуса, в верхней части которого расположены загрузочные люки с предохранительными мембранами, штуцер для отвода паров при десорбции и штуцер для предохранительного клапана, а в левой крышке расположен штуцер с распределительной сеткой для подачи паровоздушной смеси при адсорбции и воздуха при сушке и охлаждении, в средней части корпуса на балках с опорами, поддерживающими колосниковую разборную решетку, на которой уложен слой сетки, размещен слой адсорбента, причем на верхнюю сетку, прикрывающую слой адсорбента, положены грузы для предотвращения уноса адсорбента при десорбции, а выгрузка отработанного адсорбента осуществляется через по меньшей мере два разгрузочных люка, расположенных симметрично относительно вертикальной оси корпуса, в днище которого смонтирован смотровой люк со штуцером для отвода конденсата и подачи воды, а также барботер со штуцером для подачи водяного пара, барботер выполнен по всей длине корпуса в виде по меньшей мере одной перфорированной цилиндрической трубы и закреплен на поверхности днища посредством распорок, а коэффициент перфорации цилиндрической поверхности барботера лежит в оптимальном интервале величин К=0,5…0,9, а отношение длины L цилиндрической части корпуса к его диаметру D находится в оптимальном соотношении величин L/D=1,5…5,0, отношение длины L цилиндрической части корпуса к толщине S его стенки находится в оптимальном соотношении величин L/S=300…1125, отношение высоты слоя адсорбента H1 к длине L цилиндрической части корпуса находится в оптимальном соотношении величин Н1/L=0,05…0,27, 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 оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар) - адсорбент. Это достигается тем, что в адсорбере для очистки воздуха от паров ртутьсодержащих веществ, содержащем корпус с крышкой и адсорбент, корпус и крышка соединены через уплотнительную прокладку болтами, а внутри корпуса, соосно ему, установлен стакан, вокруг которого уложена изоляция из мягкой теплоизоляционной базальтовой плиты, а в стакане, в верхней и нижней частях, установлены перфорированные диски, при этом объем стакана между дисками заполнен адсорбентом - материалом в виде гранул, обладающим высокой адсорбционной способностью и представляющим собой активированный уголь, импрегнированный серой, а между дисками и адсорбентом проложены сетки, причем в крышке расположен патрубок, подводящий загрязненный воздух, а в корпусе - патрубок, отводящий очищенный от паров ртути воздух.

Изобретение относится к процессам разделения многокомпонентных газовых потоков на отдельные компоненты или фракции при помощи адсорбентов и может быть использовано в нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности.

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.

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.

Изобретение относится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар) - адсорбент. Это достигается тем, что в способе адсорбции, заключающемся в том, что газовый поток на очистку подают в нижнюю часть аппарата через распределительную сетку, который пропускают затем через внешний и внутренний перфорированные цилиндры, между которыми размещают адсорбент, очищенный газовый поток выводят из адсорбера через штуцер, а адсорбент загружают через загрузочный люк, расположенный в крышке, а отработанный адсорбент удаляют через разгрузочный люк, при этом десорбцию осуществляют путем подачи через штуцер водяного пара к барботеру, имеющему перфорированную тороидальную поверхность для более равномерного протекания процесса десорбции по всей высоте перфорированных цилиндров, причем процесс адсорбции и десорбции осуществляют при следующих оптимальных соотношениях составляющих аппарат элементов: коэффициент перфорации тороидальной поверхности барботера лежит в оптимальном интервале величин: К=0,5…0,9; отношение высоты Н цилиндрической части корпуса к его диаметру D находится в оптимальном соотношении величин: H/D=2,0…2,5; отношение высоты Н цилиндрической части корпуса к толщине S его стенки находится в оптимальном соотношении величин: H/S=580…875, адсорбент выполняют по форме в виде тороидальной формы, имеющей в сечении круг, в котором выполнены относительно диаметральной оси поперечного сечения несквозные выемки с одной стороны и с другой стороны, причем выемки образованы тороидальными поверхностями, конгруэнтными основной тороидальной поверхности, имеющей в сечении круг, при этом площади сечения выемок имеют вытянутую форму по направлению, параллельному к оси тора, причем выемка с одной стороны расположена между двумя соседними выемками, выполненными с другой стороны сечения тора. Изобретение позволяет повысить степень очистки газового потока от целевого компонента за счет увеличения площади контакта адсорбента с целевым компонентом. 7 ил.

Изобретение относится к области сорбентов. Сорбирующий гранулят состоит из структурно агломерированных пористых гранул и предназначен для абсорбции вредных газов, предпочтительно SOx, и/или HCl, и/или HF, из газов, отходящих из термических процессов. Гранулы содержат в качестве активного вещества Са(ОН)2 и/или СаСО3, имеют открытую систему пор из пор, образованных с помощью порообразователя во время получения сорбирующего гранулята. Гранулы имеют пористость от 45 до 73 об.%, предпочтительно от 55 до 65 об.%. Изобретение обеспечивает высокую степень улавливания оксидов серы. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 2 ил.

Адсорбент // 2630788
Изобретение относится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар) - адсорбент. Адсорбент, например для вертикального адсорбера, содержит цилиндрический корпус с коническими 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. В месте стыка крышки и корпуса предусмотрено кольцо жесткости. В средней части корпуса на опорном кольце установлены балки с опорами, поддерживающие колосниковую решетку, на которой уложен слой гравия. Слой адсорбента расположен между слоем гравия и сеткой, на которой расположены грузы для предотвращения уноса адсорбента при десорбции. Выгрузка отработанного адсорбента осуществляется через разгрузочный люк, установленный в корпусе. В днище смонтирован барботер и смотровой люк со штуцером для отвода конденсата и подачи воды. Барботер выполнен тороидальной формы и закрепленный на конической поверхности днища посредством распорок. По вариантам адсорбент по форме выполнен в виде цилиндрического кольца, на боковых, внутренней и наружной поверхностях которого выполнена винтовая нарезка в противоположных направлениях. Адсорбент выполнен в виде кольца, на внешней поверхности которого выполнена винтовая поверхность по типу пластинчатого шнека. Адсорбент выполнен в виде цилиндрического кольца, на боковой, внутренней поверхности которого закреплены перегородки в виде перпендикулярных оси кольца шайб с отверстиями, оси которых асимметричны оси кольца. Адсорбент выполнен в виде вписываемого в окружность блока, состоящего из семи связанных между собой боковыми гранями шестигранных параллелепипедов без верхнего и нижнего оснований. Адсорбент выполнен в виде связанных между собой винтовых спиралей, вписываемых в сферическую поверхность с центром, лежащим на оси соединения спиралей. Адсорбент выполнен в виде по крайне мере двенадцати соединенных в блок трехлопастных пропеллеров, проекция которых на плоскость чертежа вписывается в окружность с центром, совпадающим с центром одного из них. Обеспечивается повышение степени очистки газового потока от целевого компонента и пыли за счет увеличения площади контакта адсорбента с целевым компонентом. 13 ил.
Наверх