СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АЦЕТИЛЕНОВЫХ БАЛЛОНОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2007 года по МПК C08J11/06 B01J20/00 F17C11/00 

Изобретение относится к газовой отрасли промышленности, а именно к способам и установкам, предназначенным для восстановления сорбционных свойств пористых масс в производстве растворенного ацетилена.

Известны способы регенерации пористых масс путем их продувки горячим газом или водяным паром (Лукин В.Д., Анцыпович Н.С. Регенерация адсорбентов. - Л.: Химия, 1983. - 183 с.). Для реализации этих методов отработанная пористая масса помещается в специальные емкости, например во вращающиеся барабаны, в которых пористая масса в процессе регенерации находится в псевдоожиженном состоянии. Эти методы не могут быть применены к регенерации пористой массы ацетиленовых баллонов, так как извлечь ее из баллонов нельзя из-за сильного уплотнения зерен насадки. В качестве пористой насадки в ацетиленовых баллонах применяют активированный уголь.

Известен способ регенерации активированного угля непосредственно в ацетиленовом баллоне (И.И.Стрижевский. Технологические основы и безопасность производства газообразного ацетилена. - Л.: Химия, 1968. - 316 с.). Способ заключается в нагревании наружной поверхности стенок баллона горячим воздухом с одновременным вакуумированием внутренней полости баллона. Находящаяся в активированном угле жидкость испаряется и удаляется из баллона. По этому способу работала изготавливаемая в 1970-1980 годах в Воронежском ПО «Автогенмаш» установка регенерации ацетиленовых баллонов УАР-1. Установка УАР-1 состояла из цилиндрического корпуса, в который помещался регенерируемый баллон, компрессора (или газодувки), электрического нагревателя, расходомерного устройства, трубопроводов для подвода горячего воздуха к корпусу и отвода холодного воздуха от корпуса установки и вакуум-насоса, который подсоединяется к горловине баллона.

В настоящее время, по сведениям авторов данной заявки, в России и в странах СНГ регенерация пористой массы в ацетиленовых баллонах вообще не осуществляется, так как необходимые установки не изготавливаются.

Недостатком рассмотренных выше способа и установки для регенерации ацетиленовых баллонов являются большие энергетические затраты, причем значительная их часть расходуется на нагрев массивного корпуса баллона, то есть непроизводительно. Кроме того, как недостатки можно отметить длительную продолжительность (несколько суток) процесса регенерации и недостаточно глубокую очистку пористой массы. Отсутствие в настоящее время вообще любых способов и установок для регенерации пористых масс в ацетиленовых баллонах привело к скоплению в больших количествах на складах отработавших свой срок службы ацетиленовых баллонов, так как они не могут быть направлены на переплавку из-за присутствия в пористой массе взрывоопасного ацетилена.

Цель изобретения - повышение эффективности и экономичности процесса регенерации пористой массы в ацетиленовом баллоне.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом способе регенерация пористой массы осуществляется подачей в нижнюю часть ацетиленового баллона горячего азота, который выполняет три функции:

- нагревает пористую массу;

- механически выдавливает из свободного пространства пористой массы ацетон и воду;

- транспортирует из баллона десорбирующиеся из пористой массы пары ацетона и воды.

Азот принят в качестве рабочего газа по причине его негорючести и флегматизирующих процесс горения свойств. Оптимальные параметры азота для регенерации одного ацетиленового баллона емкостью 40 л следующие: температура 180...200°С, объемный расход 8...10 м³. Нижние значения температуры (180°С) и расхода азота (8 м³) определены достижением практически приемлемой скоростью регенерации пористой массы ацетиленового баллона. Верхнее значение температуры (200°С) выбрано по соображению техники безопасности для исключения возможности распада оставшегося в баллоне ацетилена. Верхнее значение расхода азота (10 м³) определено высоким гидравлическим сопротивлением, которое оказывает пористая масса прохождению азота.

Установка для осуществления предлагаемого способа показана на чертеже. Она содержит компрессор 1, расходомерное устройство 2, нагреватель 3, ацетиленовый баллон 4 с пористой массой 5 и регенерационной трубой 6, весы 7, холодильник 8, конденсатор 9, блок осушки 10 и блок химической очистки 11.

Регенерация ацетиленового баллона по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Из баллона вывинчивают вентиль. В пористой массе по высоте баллона высверливают канал, в который вставляют регенерационную трубу, имеющую на нижнем конце отверстия, а на верхнем - резьбовой разъем, к которому подсоединяют трубу для подачи в баллон горячего азота.

Азот компрессором 1 через расходомер 2 и нагревательный элемент 3 подается в нижнюю часть пористой массы 5 с помощью регенерационной трубы 6. В пористой массе 5 происходит парообразование ацетона и воды. Азот продувает баллон от образовавшихся паров и выводит их через горловину баллона в холодильник 8, где пары воды и ацетона конденсируются. Конденсат собирается в конденсаторе 9, а газообразный азот после осушения в блоке 10 и очистки в блоке 11 поступает снова на вход компрессора 1. Контроль за регенерацией осуществляется с помощью весов 7. Регенерация заканчивается тогда, когда вес ацетиленового баллона станет равным сумме веса корпуса баллона и веса активированного угля.

Конденсат из конденсатора 9 может быть направлен на разделение ацетона и воды. Вода выливается в канализацию, а ацетон после соответствующей очистки направляется на заправку ацетиленовых баллонов.

Регенерация ацетиленовых баллонов по предлагаемому способу позволяет резко сократить время регенерации и уменьшить энергозатраты. Такие преимущества дают возможность производить регенерацию баллонов часто, что в конечном итоге повышает газовбираемость баллонов и увеличивает срок их службы.

Группа изобретений относится к восстановлению сорбционных свойств пористых масс в устройствах для хранения газов. Способ заключается в подаче для продувки внутрь ацетиленового баллона горячего газообразного азота с расходом 8-10 м³/ч и температурой 180-200°С с помощью установки, включающей в себя компрессор, нагреватель, блоки осушки и очистки, расходомер, конденсатосборник и регенерационную трубу, имеющую на нижнем конце отверстия, а на верхнем - резьбовой разъем. Достигается повышение эффективности и экономичности регенерации пористой массы в ацетиленовом баллоне. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ регенерации пористой массы в ацетиленовом баллоне, включающий ее нагрев газообразным азотом с температурой 180-200°С, подаваемым для продувки внутрь баллона с расходом 8-10 м³/ч, при этом продувку заканчивают тогда, когда общий вес станет равным сумме исходных весов корпуса баллона и пористой массы.2. Установка для осуществления способа по п.1, включающая ацетиленовый баллон (4) с пористой массой (5) и регенерационной трубой (6), компрессор (1), расходомерное устройство (2), весы (7), нагреватель (3), холодильник (8), конденсатор (9), блок осушки (10), блок химической очистки (11), причем регенерационная труба имеет на нижнем конце отверстия, а на верхнем - резьбовой разъем.