Способ осушки газов Советский патент 1983 года по МПК B01D53/28 

Изобретение относится к кондицио нированию газов и их смесей, в том числе воздуха, преимущественно на морских и речных судах и в судостро ении . Известны способы осушки сильно увлажненных газов с помощью твердых или жидких влагопоглотителей (силикагель, растворы галогенидов лития, триэтиленгликоль, импрегнированные гигроскопичными солями природные и искусственные волокна и др.), обладающих чрезмерно большой удельной массойf требующих значительных энер гозатрат при их регенерации, обусло ливающих разогрев осушаемого газа или унос импрегнирующих веществ в осушенный поток 1 . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату предлагаемому является способ осушк газов,заключающийся в пропускании и через слой высушенного сульфокатиони.та и термической регенерации отра ботанного слоя. Этот способ особенно эффективен при осушке газов с от носительной влажностью, превышающей 20% 2. Однако используемые в известном способе даже наиболее гидрофильные зернистые Н-сульфокатиониты обладаю влагоемкостью, не превышающей 138 мае %. Главный их недостаток - низкие кинетические характеристики про цесса влагопоглощения из-за значительной толщины зерен и трехмерной структуры органической матрицы. Всле ствие этого время цикла осушки газа до заданной степени при выбранной производительности невелико. Для удлинения рабочего периода газоосушки в динамических условиях необходимо увеличивать толщину ионитового слоя что приводит к дополнительному расхо ду ионита, а также увеличивает габариты и аэродинамическое сопротивление фильтра. Значительная толщина зерен ионита (0,2-1,5 мм) обусловливает длительность его термической ре генерации. Все это снижает производи тельность, экономичность и степень

осушки газов известным способом, а зернистая форма ионитов существенно ограничивает технические возможности его аппаратурного оформления.

Цель изобретения - повышение степени осушки, производительности и экономичности процесса.

Поставленная цель достигается способом газов, включающим пропускание их через слой высушенного поглотителя-катионита и термическую 0 регенерацию отработанного слоя, причем в качестве поглотителя используют волокнистый полиакрилонитрильный карбоксильный катионит в щелочной форме. 65

Пример 2. Замкнутый контур, состоящий из емкости объемом 200 л, циркуляционного насоса, производительность по 20 л/мин, и Используемый в данном способе поглoтитeJ:ь получают обработкой полиакрилонитрильного волокна щелочью при повышенной температуре. Сущность способа состоит в том, что осушаемый поток газов многократно пропускают через поглотитель, )КОторый периодически обезвоживают нагреванием до потери не менее 70% влаги от того ее количества, которое способен удерживать поглотитель в состоянии своего предельного увлажнения , Пример 1. Образны предельно увлажненного зернистого ст;иролдивинилбензольного Н-сульфокатионита ВГУ-2-4 и волокнистого полиакрилонитрильного карбоксильного Na-катионита ВИОН КН-1, помещенные в предварительно взвешенные на аналитических весах стеклянные бюксы, высушивают в термошкафу при 105 и 120С в течение 2 ч и взвешивают Затем открытые бюксы с высушенными образцами выдерживают в термостатируемом () закрытом эксикаторе над дистиллированной водой при периодическом взвешивании до постоянства массы, свидетельствующего о предельном влагонасыщении катионитов. По разности масс образцов, увлажненных в эксикаторе и высушенных при указанных температурах, определяют количество воды, поглощенной каждым образцом. Влагоемкость катионитов характеризуют массой воды, поглощенной единии,ей массы образца, предварительно высушенного при соответствующей температуре. Значения влагоемкостей испытуемых катионитов, приведенные в табл. 1, указывают на более высокую гидрофильность волокнистого катионита и его преимущества как осушителя по сравнению с известными Н сульфокатионитами зернистой формы. л и ц а 1

осуедающего фильтра, заполняют при 22,5 С.воздухом с относительной влажностью 100%. Фильтр, имеющий свободную полость, диаметром 38 мм и высотой 40 мм, заполняют высушенным в течение 45 мин до постоянной массы при 90 С нетканым полотном из волокнистого полиакрилонитрильного карбоксильного катионита ВИОН КН-1 в натриевой форме (2,2670 г) и включают насос. Линейная скорость осушаемого воздуха при пропускании через катионитовую насадку составляет 30 см/с. Через 30 мин., т.е. после трехкратного прохождения всего воздуха контура через фильтр определяют остаточную влажность воздуха и содержание воды в катионите. Затем в тех же условиях опыт повторяют с той лишь разницей, что свободную полость фильтра заполняют зернистым пблимериэационным Н-сульфокатионитом КУ-2-4 (12,6996 г), предварительно высушенным в течение 45 мин при 120С.

Приведенные в табл. 2 результаты проведенных опытов показывают существеннее преимущества предлагаемого с..особа газоосушки по сравнению с известным по повышению степени осушки.

Та6лица2

СПОСОБ ОСУШКИ ГАЗОВ,- включакяций пропускание их через слой высушенного погло ителя-катионита и последукхаую термическую регенерацию отработанного слоя, отличающийся тем, что, с целью повышения степени осушки, производительности и экономичности процесса, и качестве поглотителя используют волокнистый полиакрилонитрильный карбоксильный катионит в щелочной форме.