АДСОРБЕР Российский патент 2021 года по МПК B01D53/04 B01D53/28 

Описание патента на изобретение RU2760529C1

Изобретение относится к устройствам для отделения газовых примесей из воздушного потока или газовых смесей, и может быть использовано в воздухоразделительных установках и газозарядных средствах.

Известны устройства для осушки воздуха, включающие два адсорбера, соединенных трубопроводами, которые связаны с клапанами, обеспечивающими переключение режимов их работы с режима осушки в режим регенерации по команде от системы управления клапанами (см. заявку Японии N 61-35891 В, МКИ B01D 53/26, 53/02 от 86.08.15; заявка ЕПВ N 0212101, МКИ B01D 53/04, 53/26 от 87.03.04; заявка ФРГ N 3514473, МКИ B01D 53/26, от 86.10.23).

Известно устройство для осушки сжатого воздуха (заявка ФРГ N 3304722, кл B01D 53/26), содержащее два адсорбера, соединенных трубопроводами с установленными на них клапанами, которые обеспечивают поочередное переключение адсорберов с режима осушки в режим регенерации, дроссель с трубопроводом подачи осушенного газа, при пониженном давлении, в регенерируемый адсорбер и влагоотделитель с влагоотводящим клапаном, открывающимся согласно ритму переключения адсорберов.

Недостатком известного устройства является то, что выброс накопившегося конденсата происходит в окружающую среду, а также при высоком давлении, поэтому использование приведенного устройства невозможно при осушке, например, природного газа, где в конденсате могут содержаться компоненты, опасные для человеческого организма и вредно воздействующие на окружающую среду.

Известно устройство для осушки сжатого газа, включающее два адсорбера, соединенных трубопроводами, содержащими клапаны, обеспечивающие переключение адсорберов с режима осушки в режим регенерации, дроссель с трубопроводом подачи осушенного газа при пониженном давлении в регенерируемый адсорбер и влагоотделитель с влагоотводящим клапаном, отличающееся тем, что в нем влагоотделитель разделен на два резервуара: резервуар высокого давления, в полости которого размещен обратный клапан, механически связанный с поплавковым устройством, и резервуар низкого давления с автономно управляемым влагоотводящим клапаном, снабженный предохранительным клапаном (Патент РФ №2165786, МПК B01D 53/26).

Устройство работает следующим образом. Влажный газ с конденсатом поступает в резервуар высокого давления влагоотделителя, где конденсат накапливается. Отделенный от конденсата влажный газ поступает в один из адсорберов, работающих поочередно: один в режиме осушки; другой в режиме регенерации. Переключение адсорберов с режима осушки в режим регенерации, по мере насыщения адсорбента влагой, обеспечивается при помощи распределительных клапанов.

Для регенерации адсорбера используется часть осушенного газа, который при пониженном давлении, за счет дросселирования дросселем, пропускается через регенерируемый адсорбер. В режиме регенерации часть сухого газа подается в адсорбер в обратном направлении. Газ, проходя через внутреннюю полость адсорбера и слой адсорбента, насыщается влагой. Достигнув верхнего фланца корпуса, имеющего температуру, отличную от температуры газа, влажный газ конденсируется на конической поверхности фланца. Капли конденсата, стекая с конической поверхности фланца, попадают на верхние слои адсорбента, проникают вглубь слоя адсорбента и впитываются зернами адсорбента.

Основным недостатком указанного адсорбера является то, что капли влаги, попадая на слой адсорбента, впитываются зернами адсорбента, что приводит к их ускоренному разрушению и сокращению срока службы всего адсорбера в целом.

Известно устройство для очистки и осушки воздуха от двуокиси углерода, ацетилена и паров воды, включающее два адсорбера, соединенных трубопроводами, содержащими клапаны, обеспечивающие переключение адсорберов с режима осушки в режим регенерации. Осушка и очистка воздуха от двуокиси углерода, ацетилена и водяных паров в адсорберах происходит в результате адсорбции синтетическими цеолитами марки NaX (Герш С.Я. Глубокое охлаждение. Госэнергоиздат, 1960, часть II, с. 127, рис. 2-38; АКДС-70 М2. Альбом рисунков к техническому описанию и инструкции по эксплуатации КО 101.000.000-ТО1. РИО Упрполиграфиздат, Омск, 1985, с. 16, рис. 16).

Основными недостатками указанных блоков конструкции являются снижение надежности в результате накопления в системе станции закупоривающих примесей, тем самым происходит снижение ресурса станции до очередного ремонта.

Задача предлагаемого изобретения заключается в разработке конструкции адсорбера, имеющего высокие эксплуатационные характеристики, в частности, включающие высокую избирательную поглотительную способность в процессе адсорбции в отношении воздушной смеси газов и высокий коэффициент извлечения примесей в процессе десорбции.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном адсорбере, содержащем корпус, выполненный в виде полого цилиндра с профилированными фланцами с патрубками, установленными с обоих торцов корпуса для подвода и отвода осушаемого газа, при этом в корпусе размещен адсорбент, преимущественно, цеолит, согласно изобретению, корпус адсорбера выполнен состоящим из нескольких автономных изолированных частей, образующих блок с адсорбентом, причем в первой части упомянутого блока размещен цеолит КАсо для осушки воздуха от влаги, во второй части размещен цеолит NaX для очистки воздуха от примесей углеводородов, органических, сернистых, азотистых, кислотных соединений и галогенозамещенных углеводородов, в третьей части размещен цеолит NaA для очистки воздуха от двуокиси углерода, при этом упомянутые части выполнены и установлены последовательно в блоке с возможностью автономной замены каждой части и герметично соединены между собой при помощи фланцевых соединений.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана схема установки адсорбера.

Адсорбер 1 содержит вертикальный цилиндрический корпус, входной патрубок 2, выходной патрубок 3, запорные вентиля 4, 5, 6, 7, электроподогреватель 8 - необходимый для процесса десорбции, термометр 9, газоанализатор 10. Насыпной слой каждой части зависит от нескольких факторов, в частности от поглотительной способности адсорбентов, состава исходной газовой смеси, скорости прохождения потока.

Предложенный адсорбер работает следующим образом. Работа предложенного адсорбера рассмотрена в составе блока комплексной очистки воздуха, для которого данный адсорбер и предназначен.

Воздух с температурой +5÷8°С при давлении 70÷200 кгс/см2, пройдя влагоотделитель, поступает от компрессора через входной патрубок 2 в адсорбер 1 через открытый вентиль 4. В адсорбере 1 происходит процесс адсорбции через первый слой цеолита КАсо - очистка воздуха от влаги; через второй слой NaX - очистка от подавляющего большинства компонентов сложных смесей - все типы углеводородов, органические, сернистые, азотистые и кислотные соединения, галогенозамещенные углеводороды; через третий слой NaA - очистка от большинства компонентов промышленных газов, критический размер молекул которых не превышает 4 (CH4, С2, С3Н6, CO2, CS2, H2S, СН3ОН и т.д.). После адсорбера 1, через открытый вентиль 6, очищенный воздух проходит к газоанализатору 10 и направляется по технологическому назначению. При работе одного адсорбера на режиме очистки воздуха, во втором проводится регенерация адсорбента (последовательные операции десорбции и охлаждения цеолита).

Использование предложенного технического решения позволит создать адсорбер с высокой избирательной поглотительной способностью в процессе адсорбции в отношении воздушной смеси газов и с обеспечением высокого коэффициента извлечения примесей в процессе десорбции.

Похожие патенты RU2760529C1

название год авторы номер документа
БЛОК КОМПЛЕКСНОЙ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА 2021
  • Филимонова Ольга Николаевна
  • Викулин Сергей Вячеславович
  • Воробьев Александр Александрович
  • Хорват Алексей Владимирович
  • Янкина Кристина Юрьевна
  • Викулин Андрей Сергеевич
RU2757132C1
БЛОК КОМПЛЕКСНОЙ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА 2021
  • Иванов Алексей Владимирович
  • Филимонова Ольга Николаевна
  • Черниченко Владимир Викторович
  • Ерин Олег Леонидович
  • Викулин Сергей Вячеславович
  • Викулин Андрей Сергеевич
RU2768922C1
АДСОРБЕР 2020
  • Ряжских Виктор Иванович
  • Филимонова Ольга Николаевна
  • Викулин Сергей Вячеславович
  • Воробьев Александр Александрович
  • Викулин Андрей Сергеевич
  • Бородкин Станислав Владимирович
  • Гаршин Сергей Александрович
RU2754851C1
БЛОК КОМПЛЕКСНОЙ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА 2021
  • Филимонова Ольга Николаевна
  • Викулин Сергей Вячеславович
  • Янкина Кристина Юрьевна
  • Балабан Олеся Руслановна
  • Викулин Андрей Сергеевич
  • Гаршин Сергей Александрович
RU2768823C1
СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА 2021
  • Филимонова Ольга Николаевна
  • Викулин Андрей Сергеевич
  • Викулин Сергей Вячеславович
RU2754852C1
БЛОК КОМПЛЕКСНОЙ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА 2021
  • Филимонова Ольга Николаевна
  • Викулин Андрей Сергеевич
  • Воробьев Александр Александрович
RU2768821C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА 2013
  • Черниченко Владимир Викторович
  • Ряжских Виктор Иванович
  • Солженикин Павел Анатольевич
  • Лаунин Геннадий Львович
  • Шепеленко Виталий Борисович
  • Зварыгин Илья Иванович
RU2537496C2
СПОСОБ ОСУШКИ ГАЗА И БЛОК ОСУШКИ ГАЗА ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2013
  • Гриценко Владимир Дмитриевич
  • Шевцов Александр Петрович
  • Лачугин Иван Георгиевич
  • Черниченко Владимир Викторович
  • Лаунин Геннадий Львович
RU2534141C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2013
  • Черниченко Владимир Викторович
  • Лаунин Геннадий Львович
  • Солженикин Павел Анатольевич
  • Ряжских Виктор Иванович
  • Шепеленко Виталий Борисович
  • Зварыкин Илья Иванович
RU2537585C2
СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА 2013
  • Черниченко Владимир Викторович
  • Лаунин Геннадий Львович
  • Дубанин Владимир Юрьевич
  • Бараков Александр Валентинович
  • Солженикин Павел Анатольевич
  • Зварыгин Илья Иванович
RU2542309C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 760 529 C1

Реферат патента 2021 года АДСОРБЕР

Изобретение относится к адсорберу для отделения газовых примесей из воздушного потока или газовых смесей и может быть использовано в воздухоразделительных установках и газозарядных средствах. Адсорбер содержит корпус, выполненный в виде полого цилиндра с профилированными фланцами с патрубками, установленными с обоих торцов корпуса для подвода и отвода осушаемого газа, при этом корпус адсорбера выполнен состоящим из нескольких автономных изолированных частей, образующих блок с адсорбентом, причем в первой части упомянутого блока размещен цеолит КАсо для осушки воздуха от влаги, во второй части размещен цеолит NaX для очистки воздуха от примесей углеводородов, органических, сернистых, азотистых, кислотных соединений и галогенозамещенных углеводородов, в третьей части размещен цеолит NaA для очистки воздуха от двуокиси углерода, при этом упомянутые части выполнены и установлены последовательно в блоке с возможностью автономной замены каждой части и герметично соединены между собой при помощи фланцевых соединений. Предлагаемый адсорбер обладает высокими эксплуатационными характеристиками, в частности высокой избирательной поглотительной способностью в отношении воздушной смеси газов и высоким коэффициентом извлечения примесей в процессе десорбции. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 760 529 C1

Адсорбер, содержащий корпус, выполненный в виде полого цилиндра с профилированными фланцами с патрубками, установленными с обоих торцов корпуса для подвода и отвода осушаемого газа, при этом в корпусе размещен адсорбент, преимущественно цеолит, отличающийся тем, что корпус адсорбера выполнен состоящим из нескольких автономных изолированных частей, образующих блок с адсорбентом, причем в первой части упомянутого блока размещен цеолит КАсо для осушки воздуха от влаги, во второй части размещен цеолит NaX для очистки воздуха от примесей углеводородов, органических, сернистых, азотистых, кислотных соединений и галогенозамещенных углеводородов, в третьей части размещен цеолит NaA для очистки воздуха от двуокиси углерода, при этом упомянутые части выполнены и установлены последовательно в блоке с возможностью автономной замены каждой части и герметично соединены между собой при помощи фланцевых соединений.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2021 года RU2760529C1

АДСОРБЕР 2019
  • Постернак Николай Владимирович
  • Ферапонтов Юрий Анатольевич
  • Ерохин Сергей Николаевич
  • Сергунин Александр Сергеевич
RU2712702C1
АДСОРБЦИОННАЯ УСТАНОВКА 2008
  • Симаненков Станислав Ильич
  • Путин Борис Викторович
  • Путин Сергей Борисович
  • Козадаев Леонид Эдуардович
  • Симаненков Эдуард Ильич
  • Мосягин Альберт Алексеевич
  • Ерохин Сергей Николаевич
  • Постернак Николай Владимирович
RU2398616C2
Устройство для измерения сопротивления заземления 1933
  • Румянцев П.П.
SU34078A1
Способ проверки плотности обратного клапана воздухораспределителя 1980
  • Щегров Вячеслав Михайлович
  • Демушкин Павел Трофимович
SU992274A1
Горбатенко, Ю
А
Адсорбция примесей токсичного газа из загрязненного воздуха: методические указания к лабораторному практикуму по дисциплинам "Технология рекуперации газовых выбросов" для студентов очной и заочной форм обучения направления

RU 2 760 529 C1

Авторы

Иванов Алексей Владимирович

Ряжских Виктор Иванович

Филимонова Ольга Николаевна

Черниченко Владимир Викторович

Ерин Олег Леонидович

Викулин Сергей Вячеславович

Викулин Андрей Сергеевич

Бородкин Станислав Владимирович

Даты

2021-11-26Публикация

2020-10-06Подача