Способ осушки газов
. (72) Авторы изобретения
В.И. Смирнов, Ю.Н. Патрушев, Д.П. Подругин.и,,С.Б. Мешков
1 (7l) Заявитель
1 (54) СПОСОБ ОСУШКИ ГАЗОВ
Изобретение относится к осушке газов и может найти применение в электрохимии и в химической отрасли . промьппленности.
Известен способ осушки газов путем поглощения влаги в двух поперемен- но работающих адсорберах, один иэ которых работает в режиме контактирования газа.с адсорбентом (силикагелем), а другой в режиме термической регенерации t l j .
Недостаток этого способа — повышение энергоэатраты, а также отравление и механическое разрушение адсорбента.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ осушки газов путем контактирования с фосфорным ангидридом в электрохимической ячейке с образованием в результате реакции концентрированного раствора
20 фосфорной кислоты с последующей регенерацией насыщенного сорбента электролизом поглощенной влаги с последующим сжиганием продуктов электролиза н с продувкой частью очищенного газа для удаления из реакционной зоны продуктов электролиза (2) .
Однако укаэанный способ не lIos воляет .получать осущенный газ с содержанием в нем объемной доли влаги менее 10 мин и при этом удалять оба продукта электролиза. В случае удаления обоих продуктов электролиза в виде воды, образованной
° в результате сжигания продуктов электролиза во внутренней или внеш" ней камерах сгорания дополнительным потоком газа, наблюдается еще большее понижение степени осушки rasa sa счет его увлажнения.
Целью изобретения является повьввение степени осушки.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу осушки газов
:путем контактирования с фосфорньвк ангидридом с последукнцей регенерацией насыщенного сорбента, в котором
889070
Наименование способа
Остаточное содержание
Режимы осушки
Продолжительность Темпера- Давле процессов, мин. тура, С ние, кПа
Н,О Н, О, электролиза поглощещения и насыщения
Известный спо соб осушки газа с удалением из осушенного ra за обоих продук тов электролиза после их предварительного сжигания
100 20 20
100
+20
Предлагаемый способ осуш-, ки газа
Не боНе более .1
Не боl 0+
+1000
+10-50
4,0
12 5 лее
1 лее
1 ре. енерацию ведут электрохимически при отношении. длительностей процессов контактирования и регенерации равном
1-3, а переключение процессов контактирования и регенерации осуществляют при токе электролиза, равном 3 — 13 мка.
Раздельное ведение процессов поглощения-накопления и электролиза в различных ячейках и введение дополнительной операции — накопления о влаги в ячейке перед ее электролизом позволяет получать осушенный газ с остаточным содержанием влаги в нем не более 1 млн . Удаление же частью осушенного газа продуктов электролиза без их сжигания практически исключает возможность загрязнения ими осушенного раза, обеспечивает быструю подготовку ячейки для ведения в ней процесса поглощения-накопления влаги и дает возможность определять момент переключения процессов в ячейках, тем самым, автоматически поддерживать оптимальный режим осушки газа.
2S
Выбранный числовой интервал длительностей процессов осушки и регенерации обусловлен необходимой полнотой осушки, переключение же этих процессов производят при нарастании тока электролиза влаги, попадающей в ячейку с частью осушенного газа в конце процесса поглощения и накопления, в момент соответствия тока электролиза заданному значению степени осушки.
Осушку газа, как правило, ведут при температуре окружающей среды и осушаемого газа 10-50 С и избыточном давлении 10-1000 кПа, так как при понижении температуры уменьшается скорость электролиза, а с повышением температуры понижается ресурс ячеек за счет более интенсивного выноса сорбента иэ ячеек. С повышением же избыточного давления уменьшается скорость поглощения влаги ячейкой эа счет уменьшения коэффициента диффузии, а .при давлении, равном и ниже атмосферного, требуются дополнительные устройства, например, побудителя расхода газа, эжекторы, насосы и т.п.
Пример . Проводят осушку азота с содержанием объемной доли влаги в нем 10000 млн в электрохимических стеклянных ячейках длиной 100 мм . и внутренним диаметром 8 мм с использованием в качестве сорбента фосфорного ангидрида (Р20 ) . Осушку азота проводят при его линейной скорости
5 м/с. Процесс электрблиза осуществляют при максимальной (в момент по- . дачи напряжения на электроды ячейки) плотности тока 1,2 .10 А/см .
Сравнительные данные приведены в таблице.
1. Коуль А.М. и Ризенфельд Ф.С.
, Очистка газа. М., "Химия", 1968,, с. 272-276.
5 8890
Данный способ позволяет повысить степень осушки газа, улучшить ка° чество осушаемого газа за счет. более полного удаления продуктов электролиза и дает возможность легко реализовать автоматическое ведение оптимального режима осушки газа. Способ особенно эффективен для осушки газов с объемной, долей влаги в них до
20000 мин.-, так как при больших 16 концентрациях влаги в газах приходит ся увеличивать геометрические размеры ячеек, а это, в свою очередь, ведет к повышению фонового тока и как следствие к понижению степени его осушки.
Формула изобретения
Способ осушки газов путем кон= тактирования с фосфорным ангидридом, 70 Ь с последующей регенерацией насыщенно го сорбента, отличающийся тем, что, с целью повышения степени осушки, регенерацию ведут электрохимически при отношении длительиостей контактирования и регенерации равном
1-3, а переключение процессов контактирования и регенерации осуществляют при токе электролиза равном 3-13 мка
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
2. Jour of Е1ectroana1 Chem1stгу
Р 4, 1962, 51-58 (прототип).
113035 уш
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель Е. Корниенко
P дактор Н. Горват. Техред О.Легеза КорректорА. Дзятко
Заказ 10809/13 Тираж 709 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
Москва )К-35 Ра ская наб. д. 4/5
