Изобретение относится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар) - адсорбент.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является адсорбер, содержащий корпус с крышкой и днищем и расположенный между ними слой адсорбента (по а.с. СССР №516415, B01D 53/02, от 23.01.74).
Недостатком известного адсорбера является то, что он не обеспечивает высокой степени очистки газового потока от целевого компонента.
Технический результат - повышение степени очистки газового потока от целевого компонента за счет увеличения площади контакта адсорбента с целевым компонентом.
Это достигается тем, что в вертикальном адсорбере, содержащем цилиндрический корпус с крышкой и днищем, в крышке смонтированы загрузочный люк, штуцер для подачи исходной смеси с распределительной сеткой, штуцер для отвода паров при десорбции и штуцер для предохранительного клапана, причем в месте стыка крышки и корпуса предусмотрено кольцо жесткости, а в средней части корпуса на опорном кольце установлены балки с опорами, поддерживающие колосниковую решетку, на которой уложен слой гравия, причем слой адсорбента расположен между слоем гравия и сеткой, на которой расположены грузы для предотвращения уноса адсорбента при десорбции, а выгрузка отработанного адсорбента осуществляется через разгрузочный люк, установленный в корпусе, а в днище смонтирован барботер и смотровой люк со штуцером для отвода конденсата и подачи воды, барботер выполнен тороидальной формы и закреплен на конической поверхности днища посредством распорок, причем коэффициент перфорации тороидальной поверхности барботера лежит в оптимальном интервале величин: К 0,5…0.9, а штуцер для отвода очищенного газа расположен на конической поверхности днища, при этом процесс адсорбции и десорбции протекает при следующих оптимальных соотношениях составляющих аппарат элементов: отношение высоты Н цилиндрической части корпуса к его диаметру D находится в оптимальном соотношении величин: H/D 0,73…1,1; отношение высоты Н цилиндрической части корпуса к толщине S его стенки находится в оптимальном соотношении величин: H/S 220…275; отношение высоты слоя адсорбента Н1 к высоте Н цилиндрической части корпуса находится в оптимальном соотношении величин: Н1/Н=0,22…0,55; отношение высоты H1 слоя адсорбента к высоте Н2 слоя гравия находится в оптимальном соотношении величин: H1/H2 5,0…12,0, адсорбент выполнен по форме в виде цилиндрического кольца, к боковой поверхности которого оппозитно друг другу прикреплены две полусферические поверхности таким образом, что диаметральные плоскости полусфер совпадают соответственно с верхним и нижним основаниями цилиндрического кольца, а вершины полусферических поверхностей находятся на оси кольца и направлены навстречу друг другу.
На фиг.1 изображен фронтальный разрез адсорбера, на фиг.2 - адсорбент, выполненный в виде цилиндрического кольца.
Вертикальный адсорбер (фиг.1) содержит цилиндрический корпус 12 с коническими крышкой 9 и днищем 21. В крышке 9 смонтированы загрузочный люк 4, штуцер 5 для подачи исходной смеси, сушильного и охлаждающего воздуха через распределительную сетку 6, штуцер 7 для отвода паров при десорбции и штуцер 8 для предохранительного клапана. В месте стыка крышки 9 и корпуса 12 предусмотрено кольцо жесткости 11. В средней части корпуса 12 на опорном кольце 14 установлены балки 17 с опорами 22, поддерживающие колосниковую решетку 15, на которой уложен слой гравия 1. Слой адсорбента 13 расположен между слоем гравия 1 и сеткой 3, на которой расположены грузы 10 для предотвращения уноса адсорбента при десорбции. Выгрузка отработанного адсорбента 13 осуществляется через разгрузочный люк 2, установленный в корпусе. В днище 21 смонтирован смотровой люк 18 со штуцером 19 для отвода конденсата и подачи воды, а также барботер 20 со штуцером 23 для подачи водяного пара через барботер. Барботер выполнен тороидальной формы и закреплен на конической поверхности днища 21 посредством распорок. Коэффициент перфорации тороидальной поверхности барботера лежит в оптимальном интервале величин: К 0,5…0,9. Штуцер 16 для отвода очищенного газа расположен на конической поверхности днища 21.
Процесс адсорбции и десорбции протекает при следующих оптимальных соотношениях составляющих аппарат элементов: отношение высоты Н цилиндрической части корпуса к его диаметру D находится в оптимальном соотношении величин: H/D 0.73…1.1; отношение высоты Н цилиндрической части корпуса к толщине S его стенки находится в оптимальном соотношении величин: H/S 220…275; отношение высоты слоя адсорбента Н1 к высоте Н цилиндрической части корпуса находится в оптимальном соотношении величин: Н1/Н 0,22…0,55; отношение высоты H1 слоя адсорбента к высоте H2 слоя гравия находится в оптимальном соотношении величин: Н1/H2 5.0…12.0.
Чтобы повысить степень очистки газового потока от пыли или целевого компонента за счет увеличения площади контакта запыленного потока с адсорбентом 13 (фиг.2), он выполнен в виде цилиндрического кольца, к боковой поверхности 30 которого оппозитно друг другу прикреплены две полусферические поверхности 31 и 32 таким образом, что диаметральные плоскости полусфер совпадают соответственно с верхним 33 и нижним 34 основаниями цилиндрического кольца, а вершины полусферических поверхностей находятся на оси кольца и направлены навстречу друг другу.
Возможно выполнение насадки с перфорацией 35 как на боковой поверхности 30, так и на полусферических поверхностях 31 и 32.
Адсорбент 13 (фиг.2) выполнен из пористых полимерных материалов, стекла, пористой резины, композиционных материалов, древесины, нержавеющей стали, титановых сплавов, благородных металлов.
Адсорбер работает следующим образом.
Газовый (паровой) поток на очистку подается в верхнюю часть аппарата через штуцер 5 для подачи исходной смеси через распределительную сетку 6. Очищенный газовый поток выводится из адсорбера через штуцер 16. Адсорбент загружается через загрузочный люк 4, а отработанный адсорбент удаляется через разгрузочный люк 2. Десорбция осуществляется путем подачи через штуцер 23 водяного пара к барботеру 20, имеющему перфорированную тороидальную поверхность для более равномерного протекания процесса десорбции. Штуцер 7 предусмотрен для отвода паров при десорбции, а в штуцер 8 устанавливается предохранительный клапан для безаварийного протекания процесса.
Предлагаемое устройство позволяет существенно повысить степень очистки газового потока от целевого компонента и может применяться также в рекуперационных установках производительностью до 30000 м3/ч.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ВЕРТИКАЛЬНЫЙ АДСОРБЕР КОЧЕТОВА | 2013 |
|
RU2566124C2 |
ВЕРТИКАЛЬНЫЙ АДСОРБЕР КОЧЕТОВА | 2014 |
|
RU2547478C1 |
АДСОРБЕНТ | 2014 |
|
RU2570018C2 |
ВЕРТИКАЛЬНЫЙ АДСОРБЕР КОЧЕТОВА | 2013 |
|
RU2532740C1 |
ВЕРТИКАЛЬНЫЙ АДСОРБЕР КОЧЕТОВА | 2011 |
|
RU2471536C1 |
ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ АДСОРБЕР КОЧЕТОВА | 2013 |
|
RU2524229C1 |
ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ АДСОРБЕР КОЧЕТОВА | 2013 |
|
RU2521928C1 |
СПОСОБ АДСОРБЦИИ КОЧЕТОВА | 2013 |
|
RU2524972C1 |
СПОСОБ АДСОРБЦИИ КОЧЕТОВА | 2013 |
|
RU2564280C2 |
ВЕРТИКАЛЬНЫЙ АДСОРБЕР СТАРЕЕВОЙ | 2015 |
|
RU2584964C1 |
Изобретение относится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар) - адсорбент. Технический результат заключается в повышении степени очистки газового потока от целевого компонента и пыли за счет увеличения площади контакта адсорбента с целевым компонентом. Вертикальный адсорбер содержит цилиндрический корпус с крышкой и днищем, в крышке смонтированы загрузочный люк, штуцер для подачи исходной смеси с распределительной сеткой, штуцер для отвода паров при десорбции и штуцер для предохранительного клапана, причем в месте стыка крышки и корпуса предусмотрено кольцо жесткости, а в средней части корпуса на опорном кольце установлены балки с опорами, поддерживающие колосниковую решетку, на которой уложен слой гравия, причем слой адсорбента расположен между слоем гравия и сеткой, на которой расположены грузы для предотвращения уноса адсорбента при десорбции, а выгрузка отработанного адсорбента осуществляется через разгрузочный люк, установленный в корпусе, а в днище смонтирован барботер и смотровой люк со штуцером для отвода конденсата и подачи воды, барботер выполнен тороидальной формы и закреплен на конической поверхности днища посредством распорок. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
1. Вертикальный адсорбер, содержащий цилиндрический корпус с коническими крышкой и днищем, в крышке смонтированы загрузочный люк, штуцер для подачи исходной смеси с распределительной сеткой, штуцер для отвода паров при десорбции и штуцер для предохранительного клапана, причем в месте стыка крышки и корпуса предусмотрено кольцо жесткости, а в средней части корпуса на опорном кольце установлены балки с опорами, поддерживающие колосниковую решетку, на которой уложен слой гравия, причем слой адсорбента расположен между слоем гравия и сеткой, на которой расположены грузы для предотвращения уноса адсорбента при десорбции, а выгрузка отработанного адсорбента осуществляется через разгрузочный люк, установленный в корпусе, а в днище смонтирован барботер и смотровой люк со штуцером для отвода конденсата и подачи воды, при этом барботер выполнен тороидальной формы и закреплен на конической поверхности днища посредством распорок, причем коэффициент перфорации тороидальной поверхности барботера лежит в оптимальном интервале величин: К=0,5…0,9, а штуцер для отвода очищенного газа расположен на конической поверхности днища, при этом процесс адсорбции и десорбции протекает при следующих оптимальных соотношениях составляющих аппарат элементов: отношение высоты Н цилиндрической части корпуса к его диаметру D находится в оптимальном соотношении величин: H/D=0,73…1,1; отношение высоты Н цилиндрической части корпуса к толщине S его стенки находится в оптимальном соотношении величин: H/S=220…275; отношение высоты слоя адсорбента Н1 к высоте Н цилиндрической части корпуса находится в оптимальном соотношении величин: Н1/Н=0,22…0,55; отношение высоты H1 слоя адсорбента к высоте Н2 слоя гравия находится в оптимальном соотношении величин: H1/Н2=5,0…12,0, отличающийся тем, что адсорбент выполнен по форме в виде цилиндрического кольца, к боковой поверхности которого оппозитно друг другу прикреплены две полусферические поверхности таким образом, что диаметральные плоскости полусфер совпадают соответственно с верхним и нижним основаниями цилиндрического кольца, а вершины полусферических поверхностей находятся на оси кольца и направлены навстречу друг другу.
2. Вертикальный адсорбер по п.1, отличающийся тем, что адсорбент выполнен с перфорацией как на боковой поверхности, так и на полусферических поверхностях.
ВЕРТИКАЛЬНЫЙ АДСОРБЕР | 2007 |
|
RU2354441C1 |
НАСАДКА КОЧЕТОВА ДЛЯ СКРУББЕРА | 2011 |
|
RU2465039C1 |
КЕЛЬЦЕВ Н.В | |||
Основы адсорбционной техники | |||
- М.: Химия, 1984, с.222-223 | |||
КАСАТКИН А.Т | |||
Основные процессы и аппараты химической технологии | |||
- М.: Химия, 1973, с.446-448. |
Авторы
Даты
2014-03-10—Публикация
2013-04-05—Подача