Способ управления циклическим адсорбционным газоочистным процессом

 

пц 59ОООЗ

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.05.76 (21) 2363418/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.78. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.78 (51) М. Кл.з В 01D 53/02

G 05D 27/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР

M далата изобретений и открытий (53) УДК 66.012-52 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. В. Егоров, И. С. Анцыпович, Е. Ф. Шкатов, В. М. Кисаров, Л. Н. Янкитова, А. И. Субботин, Ю. В. Пузыня и В. П. Аникеев (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСКИМ

АДСОРБЦИОННЫМ ГАЗООЧИСТНЫМ ПРОЦЕССОМ

Изобретение относится к способам автоматического управления циклическими адсорбционпыми процессами газоочистки и может быть использовано в:пмичсской, нефтехимической и газовой промышленности, в частности, для автоматизации процесса адсорбционной очистки вентиляционного воздуха в производстве искуccTB0нных ко>к и пленочных материалов от летучих растворителей, вентиляционного воздуха в производстве химических волокон от сероуглерода и ацетона и т. п.

Известен спосоо управления процессом адсорбцин путем псреключспня адсорберов в зависимости от скорости изменения веса поглощаемой влаги (1).

Известен способ автоматического управления циклическими адсорбционпымн процессами, заключающийся в том, что управление работой адсорбцнонных колонн происходит путем регулирования расхода очищаемого газа переключением адсорбционных аппаратов на различные режимы работы по определенной жесткой программе (2J

Недостатком такого способа является низкая экономическая эффективность процесса, вызванная тем, что программа переключения остается неизменной при изменении возмущающих воздействий (расход очищаемого газа и содержание в нем поглощающего компонента). Прп уменыпснпп конпентрации поглощаемого компонента во входном газе прп неизменном времени фазы адсорбции слой адсорбента будет насыщен неполностью и во время фазы десорбции произойдет перерасход

5 десорбирующего агента.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ автоматическоIo управления циклическими адсорбционными

10 процессами газоочистки, в котором переключение адсорберов осуществляют по объему адсорбированных сернистых соединений при постоянном времени фазы десорбции (3).

Основной недостаток указанного способа со15 стоит в том, что он предполагает наличие автоматических анализаторов концентрации поглощаемого компонента в очищаемом и очищенном газе. Однако отсутствие указанных датчиков для многих летучих растворнтелcé

20 (метилацетат, этилацетат, бутилацетат, метанол, бутанол и т. п.), а также большинства адсорбируемых газов (сероуглерода, сероводорода и т. п.), приводит к невозможности реализации известного способа для автоматизации

25 процессов адсорбции большинства улавливаемых компонентов. Кроме того, недостаточная чувствительность и надежность имеющихся газоанализаторов снижает качество регулирования, что ведет в конечном счете к увеличению

30 эксплуатационных затрат, 590003

Целью изобретения является снижение себестоимости очистки и оптимальное использование емкости сорбепта за счет регулирования длительности фазы поглощения сорбируемого вещества.

Это достигается тем, что переключение адсорбентов осуществляют по перепаду температур на слое адсорбента при достижении его нулевого значения.

На чертеже представлена блок-схема установки, реализующей способ управления циклическим адсорбционным газоочистным процессом.

Способ осуществляется следующим образом.

Во время фазы адсорбции очищаемый воздух поступает в адсорбер 1, где происходит поглощение адсорбентом 2 извлекаемого компонента. По мере прохождения воздуха через сорбент происходит его послойная отработка, характеризующаяся движением концентрационного фронта сорбции и опережающего его температурного фронта. Датчики температуры, установленные в нижней 3 и в верхней 4 частях слоя, реагируют на изменение температуры в этих точках. 1 огда слой отрабатывается полностью, температуры в нижней и верхней точках будут равны и перепад температур (М) будет равен нулю. В этот момент преобразователь 5 выдаст сигнал на управляющее устройство 6, которое, в свою очередь, выдаст командный сигнал регулятору 7 на закрытие клапана 8, установленного на линии подачи оч ища е мого воздуха. Одновременно упр авляющее устройство выдаст командный сигнал регулятору 9 на включение клапана 10, установленного на линии подачи десорбирующего агента (пара). Таким образом осушествляется переключение с фазы адсорбции на фазу десорбции. После окончания фазы десорбции управляющее устройство осуществляет обратное переключение на фазу адсорбции и т. д.

Пример 1. На указанной установке паровоздушную смесь (температура 30 С) с содержанием этилацетата 10 г/м подают в адсорбер, заполненный активным углем АР-3 (высота слоя сорбента 0,6 м). Проскоковую концентрацию этилацетата за слоем угля определяют хроматографическим анализом паровоздушной смеси, выходящей из адсорбера, и по замеру температуры угольного слоя.

К моменту появления проскоковой концентрации этилацетата С=0,2 г/м (т=327 мин) тем5 пература в верхней точке слоя близка к температуре входящей в адсорбер паровоздушной смеси — 30 С. Максимальная температура, зафиксированная в зоне адсорбции во время опыта, составляет 47 С.

10 Пример 2. При адсорбции этилацетата из паровоздушной смеси с содержанием 3 г/м время появления проскоковой концентрации этилацетата за слоем угля АР-3 (высота слоя сорбента 0,6) и выравнивания температуры по

15 слою сорбента составляет в этом случае

510 мин.

Таким образом, по данному способу время адсорбции является переменной величиной и зависит от расхода очищаемого воздуха и от

20 содержания извлекаемого компонента в нем.

Фаза адсорбции прекращается после отработки всего слоя адсорбента, фиксируемого по перепаду температур на слое.

Способ обеспечивает требуемую степень

25 очистки при минимальных энергетических затратах.

Формула изобретения

30 Способ управления циклическим адсорбционным газоочистным процессом путем переключения адсорберов с режима адсорбции на режим десорбции, отличающийся тем, что, с целью снижения себестоимости очистки и

35 оптимального использования емкости сорбента за счет регулирования длительности фазы поглощения сорбируемого вещества, переключение адсорберов осуществляют по перепаду температур на слое адсорбента при достиже40 нии его нулевого значения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 442816, 45 кл. В OIJ 1/22, 1972.

2. Патент США № 3087291, кл. 55-62, 1963, 3. Авторское свидетельство СССР № 483994, кл. В 01D 53/02, 1974.

590003

Составитель Т. Чулкова

Техред Л. Гладкова

Редактор Т. Пилипенко

Корректор О. Тюрина

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3196/18 Изд. ¹ 158 Тираж 947

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раугнская паб., д. 4/5