АДСОРБЦИОННЫЙ АППАРАТ Российский патент 1995 года по МПК B01D53/04 

Изобретение относится к системе для разделения химических соединений и может быть использовано в промышленности в качестве аппарата для адсорбционного разделения.

Известен аппарат для адсорбции и разделения газов, содержащий цилиндрический корпус, разделенный перегородками на секции, в каждой из которых расположены две цилиндрические решетки, между которыми засыпан сорбент. Очищаемая газовая смесь, поступающая с нижнего торца аппарата, поочередно проходит слои сорбента то из центрального канала к стенке корпуса, то, наоборот от стенки к центральному каналу.

Этот аппарат обеспечивает высокую степень очистки, но имеет сложную конструкцию и трудоемок при изготовлении.

Известен адсорбер, содержащий слой сорбента, находящийся в цилиндрическом корпусе и удерживаемый снизу перфорированной горизонтальной перегородкой. Через всю высоту слоя сорбента пропущены перфорированные трубы с установленными в них поршнями. Очищаемый поток в основном проходит по перфорированным трубам до поршней, обходит их через слой сорбента и вновь поступает в трубы. По мере насыщения сорбента поршни перемещаются по трубам.

Данный адсорбер имеет очень серъезный недостаток: чрезвычайно сложна и ненадежна конструкция с подвижными элементами поршнями и механизмами их привода. Кроме того, имеется большая вероятность проскока поглощаемых компонентов, так как определение времени перемещения поршней (определение времени насыщения сорбента в районе поршней), особенно в условиях изменения концентраций поглощаемых компонентов в потоке, превращается в неоднозначную задачу.

Все описанные выше адсорбционные аппараты предусматривают проведение регенерации адсорбента непосредственно в аппарате, что создает сложность при эксплуатации, так как требует подвода к каждому аппарату энергоносителей (пара, горячего, газа или электроэнергии) большой мощности, наличие второго установленного параллельно аппарата, работающего в то время, когда в первом производится цикл регенерации и т.п. Эти сложности значительно возрастают при решении задачи очистки вентвыбросов, особенно при установке аппаратов на действующих системах вентиляции, т.е. при ограничениях по занимаемым площадям, габаритам и возможностям подвода энергоносителей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является аппарат для очистки газов, содержащий корпус с патрубками ввода и вывода очищаемого потока, трубные решетки с закрепленными в них адсорбционными элементами в виде трубок.

Известный аппарат недостаточно надежен, сложен в сборке и эксплуатации, так как каждый его рабочий элемент состоит из трех коаксиально установленных трубок из адсорбента, катализатора и металла, т.е. материалов различной физико-химической природы, которые не могут быть надежно и герметично закреплены в трубных решетках.

Целью изобретения является повышение надежности, упрощение сборки и эксплуатации аппарата.

Цель достигается тем, что адсорбционный аппарат, содержащий корпус с патрубками ввода и вывода очищаемого потока, установленные в корпусе трубные решетки с закрепленными в них адсорбционными элементами в виде трубок, снабжен установленным в корпусе рядом прямоугольных кожухов и трубных решеток, образующих съемные секции, кожух каждой съемной секции составлен из четырех глухих стенок, вдоль которых размещены заглушенные с одного конца адсорбционные элементы, открытые концы последних установлены в сквозных каналах одной из трубных решеток съемной секции, а в другой трубной решетке выполнены углубления для размещения заглушенных концов адсорбционных элементов, между углублениями выполнены сквозные каналы, корпус имеет пазы для фиксации секций, установленных рядами, а секции соответствующие выступы, входящие в пазы корпуса, причем выступы выполнены с одной стороны каждой стенки кожуха и расположены на диагонально противоположных концах секций, при этом выступы стенок двух соседних кожухов с одной стороны прилегают друг к другу, а с другой расположены на противоположных стенках этих кожухов, при этом выступы противоположных стенок двух соседних кожухов образуют соединительные полости, прилегающие к трубным решеткам.

На фиг.1 изображен адсорбционный аппарат; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1.

Адсорбционный аппарат содержит корпус 1 с патрубками ввода 2 и вывода 3 очищаемого потока. В корпусе 1 установлены съемные секции, образованные рядом прямоугольных кожухов 4 и трубных решеток. Кожух 4 каждой съемной секции составлен из четырех глухих стенок, вдоль которых размещены заглушенные с одного конца адсорбционные элементы 5. Открытые концы адсорбционных элементов 5 установлены в сквозных каналах 6 одной из трубных решеток 7 съемной секции. Другая трубная решетка 8 имеет углубления 9 для размещения заглушенных концов адсорбционных элементов 5. Углубления 9 трубных решеток 8 образуют сквозные каналы. Корпус 1 имеет пазы 10 для фиксации секций, установленных рядами. Секции имеют выступы 11, входящие в пазы 10 корпуса 1. Выступы 11 стенок двух соседних кожухов 4 с одной стороны прилегают друг к другу, а с другой расположены на противоположных стенках этих кожухов 4. При этом выступы 11 противоположных стенок двух соседних кожухов 4 образуют соединительные полости 12,примыкающие к трубным решеткам 7.

Работает предлагаемый аппарат следующим образом.

Сначала осуществляют сборку аппарата. В каждую съемную секцию, размещенную в корпусе 1 и составленную из кожухов 4 и трубных решеток 7 и 8, устанавливают адсорбционные элементы 5, которые заглушенным концом вводят в секции чеpез сквозные каналы 6. При этом концы адсорбционных элементов 5 не должны высовываться из трубных решеток 7. Затем на центральной регенерационной станции адсорбционные элементы 5 прокаливают в секциях. Открывают съемную стенку 13 корпуса 1 и по пазам 10 поочередно вводят секции посредством имеющихся на них выступов 11 в корпус 1. Запирают стенку 13 и подают в патрубок 2 ввода потока очищаемый поток. Затем поток поступает в центральные каналы адсорбционных элементов 5 ближайшей к патрубку 2 секции, проходит через пористую стенку адсорбционных элементов 5 и выходит из секции по каналам, образованным углублениями 9 трубных решеток 8. После этого очищаемый поток проходит по соединительной полости 12 к центральным каналам адсорбционных элементов 5 следующей секции. Таким образом, проходя последовательно все четыре секции, очищаемый поток из сквозных углублений 9 последней секции попадает в патрубок 3 вывода очищаемого потока.

В результате многократного прохождения потока по центральным каналам адсорбционных элементов 5 через их пористую стенку и вдоль внешней поверхности этих элементов поглощаемые компоненты надежно сорбируются и удаляются из потока.

Использование: в аппаратах адсорбционной очистки газов. Сущность изобретения: аппарат снабжен съемными секциями, закрепленными в пазах корпуса и включающими кожух с трубными решетками, имеющими выступы и сквозные каналы, в которых установлены трубчатые адсорбционные элементы, заглушенные с одного конца. 3 ил.

АДСОРБЦИОННЫЙ АППАРАТ, содержащий корпус с патрубками ввода и вывода очищаемого потока, установленные в корпусе трубные решетки с закрепленными в них адсорбционными элементами в виде трубок, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, упрощения сборки и эксплуатации аппарата, он снабжен установленными в корпусе прямоугольными кожухами и трубными решетками, образующими ряды съемных секций, кожух каждой съемной секции составлен из четырех глухих стенок, вдоль которых размещены заглушенные с одного конца адсорбционные элементы, открытые концы последних установлены в сквозных каналах одной из трубных решеток съемной секции, а в другой трубной решетке выполнены углубления для размещения заглушенных концов адсорбционных элементов, между углублениями выполнены сквозные каналы, при этом корпус имеет пазы для фиксации секций, установленных рядами, а секции соответствующие выступы, входящие в пазы корпуса, причем выступы выполнены с одной стороны каждой стенки кожуха и расположены на диагонально противоположных концах секций, при этом выступы стенок двух соседних кожухов с одной стороны прилегают друг к другу, а с другой расположены на противоположных стенках этих кожухов, выступы противоположных стенок двух соседних кожухов образуют соединительные полости, прилегающие к трубным решеткам.