АДСОРБЦИОННЫЙ АППАРАТ Российский патент 1995 года по МПК B01D53/04 

Изобретение относится к устройствам для разделения химических соединений и может быть использовано в различных отраслях промышленности для адсорбционного разделения газов.

Известно адсорбционное устройство для очистки газов, представляющее собой резервуар, заполненный множеством слоев адсорбента, отделенных один от другого волокнистым материалом. Очищаемый поток последовательно проходит через все слои адсорбента и волокнистого материала [1]
Известное устройство характеризуется значительным гидравлическим сопротивлением по очищаемому потоку.

Известен адсорбер, в котором через слой сорбента, находящийся в цилиндрическом корпусе и удерживаемый снизу перфорированной горизонтальной перегородкой, пропущены на всю высоту слоя перфорированные трубы с установленными в них поршнями. Очищаемый поток в основном проходит по перфорированным трубам до поршней, обходит поршни через сорбент и вновь поступает в трубы. По мере выработки сорбента поршни перемещаются по трубам [2]
В известном адсорбере во-первых, чрезвычайно сложна и ненадежна конструкция с подвижными элементами (поршнями) и механизмами их привода; во-вторых, имеется большая вероятность проскока поглощаемых компонентов, так как определение времени перемещения поршней (определение времени насыщения сорбента в районе поршней) особенно в условиях изменения концентрации поглощаемых компонентов в потоке превращается в неоднозначную задачу.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является аппарат для очистки газов, содержащий корпус с патрубками ввода и вывода очищаемого потока и размещенные в корпусе перпендикулярно последнему адсорбционные элементы со средствами их крепления [3]
Известное устройство характеризуется сложностью сборки и ненадежностью в эксплуатации.

Цель изобретения повышение надежности, упрощение сборки и эксплуатации аппарата.

Для этого в адсорбционном аппарате, содержащем корпус с патрубками ввода и вывода очищаемого потока и размещенные в корпусе перпендикулярно потоку цилиндрические адсорбционные элементы со средствами их крепления, последние выполнены в виде расположенных по высоте аппарата попарно жестко скрепленных волнообразных металлических лент, впадины одной из скрепленных между собой лент находятся против выступов другой, образуя каналы, расположенные рядами в шахматном порядке с одинаковым шагом, в которых зафиксированы адсорбционные элементы, а на концах каждой пары лент предусмотрены каналы, в которых установлены валики, соединяющие их с соседними парами лент.

На фиг. 1 изображен общий вид адсорбционного аппарата; фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 варианты конструктивного выполнения гнезд для фиксации адсорбционных элементов.

Адсорбционный аппарат имеет корпус 1 с патрубками ввода 2 и вывода 3 очищаемого потока. В корпусе 1 перпендикулярно очищаемому потоку размещены адсорбционные элементы 4. Они выполнены в виде цилиндрических тел и расположены рядами в шахматном порядке с одинаковым шагом между соседними элементами. Для крепления адсорбционных элементов 4 в аппарате предусмотрены валики 5. Адсорбционные элементы 4 зафиксированы своими концами в двух каналах 6. Каждый канал 6 образован двумя волнообразными металлическими лентами 7 и 8, уложенными друг на друга и жестко соединенными в местах их соприкосновения. Выступы на лентах 7 и 8 одного ряда расположены во впадинах лент 7 и 8 другого ряда. Ленты 7 и 8 с большим числом адсорбционных элементов 4, касающиеся стенок корпуса 1, изогнуты по направлению к рядам с меньшим числом адсорбционных элементов 4. На изогнутых концах образованы каналы 9, в которых закреплены валики 5, расположенные соосно рядам с меньшим числом адсорбционных элементов 4. На концах лент 7, 8 рядов с большим числом адсорбционных элементов 4, не являющихся крайними, выполнены аналогичные каналы 9, в которых с возможностью поворота установлены валики 5, закрепленные в лентах 7 и 8 соседних рядов.

Адсорбционный аппарат работает следующим образом.

Вначале осуществляют сборку аппарата. Сваренные между собой ленты 7 и 8 соединяются в две расположенные параллельно путем установки в каналах 9 валиков 5 и закрепления их гайками 10. Полученную сборку размещают на столе (на чертеже не показано) и вставляют в каналы 6 адсорбционные элементы 4. Затем путем поворота каждого ряда адсорбционных элементов 4 на 180^о укладывают друг на друга, образуя пакет адсорбционных элементов 4, который затем прокаливают в регенерационной печи. После прокаливания адсорбционных элементов 4 их доставляют к аппарату и при снятых патрубке ввода 2 и распределительной плите 11 опускают в корпус 1 в направлении патрубка вывода 3, в котором также установлена аналогичная распределительная плита 12. Устанавливают распределительную плиту 11 и патрубок ввода 2.

Очищаемый поток через патрубок ввода 2 и продольные каналы 13 распределительной плиты 11 подается к адсорбционным элементам 4 и, проходя между ними, плавно обтекает их поверхность. В результате диффузии поглощаемых компонентов из потока к поверхности адсорбента и сорбции их на этой поверхности осуществляется очистка потока. Далее за счет диффузии поглощаемых компонентов в порах адсорбционного элемента 4 происходит распределение этих веществ во всем объеме адсорбционных элементов 4. Очищенный поток через каналы 14 распределительной плиты 12 и патрубок вывода 3 отводится наружу.

После насыщения адсорбционных элементов 4 отключают очищенный поток, снимают патрубок ввода 2 и распределительную плиту 12, извлекают ряды адсорбционных элементов 4 из корпуса 1. Извлеченный пакет адсорбционных элементов 4 отправляют на регенерацию, а в корпус устанавливают подготовленный пакет с прокаленными адсорбционными элементами.

Использование: в технике адсорбционного разделения газов. Сущность изобретения: в адсорбционном аппарате, содержащем в корпусе цилиндрические адсорбционные элементы, средства крепления которых выполнены в виде расположенных по высоте аппарата и попарно жестко скрепленных волнообразных металлических лент так, что впадины одной ленты находятся против выступов другой, образуя каналы, в которых зафиксированы адсорбционные элементы, при этом на концах каждой пары лент имеются каналы, в которых установлены валики, соединяющие их с соседними парами лент. 4 ил.

АДСОРБЦИОННЫЙ АППАРАТ, содержащий корпус с патрубками ввода и вывода очищаемого потока и размещенные в корпусе перпендикулярно потоку цилиндрические адсорбционные элементы и средства их крепления, отличающийся тем, что средства крепления адсорбционных элементов выполнены в виде расположенных по высоте аппарата и попарно жестко скрепленных волнообразных металлических лент, впадины одной из скрепленных между собой лент находятся напротив выступов другой, образуя каналы, расположенные рядами в шахматном порядке с одинаковым шагом, в которых зафиксированы адсорбционные элементы, а на концах каждой пары лент предусмотрены каналы, в которых установлены валики, соединяющие их с соседними парами лент.