Абсорбционная установка Советский патент 1985 года по МПК B01D53/18 B01D3/42 

Изобретение относится к конструкциям абсорбционных установок и может быть использовано в химической, нефтехимической, газовой и пищевой промышленностях для улавливания паров ценных летучих компонентов из воздуха производственных помещений.

Целью изобретения является повышение степени извлечения из загрязненного воздуха ценного летучего компонента путем повыщения точности регулирования процесса абсорбции.

На фиг. 1 схематически изображена установка,общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, аксонометрия, частичные разрезы.

Абсорбционная установка состоит из абсорбер с выполненными в нем контактной ка -.срой 2 и газовой полостью 3, вертикального цилиндра 4 с помещенными и соединенными между собой поплавком 5 и штоком 6, насосов 7, 8 и 9 подачи загрязненного воздуха, подачи и вывода чистого и насыщенного абсорбента соответственно, соединенных с абсорбером 1, трубопроводов 10 и 11 ввода и вывода загрязненного и очищенного воздуха соответственно, подсоединенных к абсорберу 1, двуплечего рычага 12, щарнирно установленного на абсорбере 1 и соединенного одним своим плечом со штоком 6 поплавка 5, а другим - дополнительным подпружиненным штоком 13 с контактной планкой 4, подпружиненных контактов 15, размещенных напротив контактной планки 14 и подключенных к электропитанию насоса 8 подачи чистого абсорбента, измерительного цилиндра 16, соединенного патрубками 17 с верхней частью контактной камеры 2 и газовой полостью 3 абсорбера 1, педали 18, подвижно размещенной в нижней части измерительного цилиндра 16 по его оси, поплавкового плотномера 19, подвижно помещенного в измерительный цилиндр 16 и взаимодействующего с педалью 18, дополнительного двуплечего рычага 20, соединенного одним плечом с педалью 18, а другим - с подпружиненной электромагнитной катушкой 21 с контактной планкой 22, контактов 23, расположенных напротив контактной планки 22 электромагнитной катушки 21 и подключенных к электропитанию насоса 9 вывода насыщенного абсорбента, прерывателя, выполненного в виде установленных соосно на трубопроводе 11 вывода очищенного воздуха и на трубопроводе 10 ввода загрязненного воздуха после насоса 7 его подачи втулок 24 с выполненными в них соосными центральными каналами 25 и разделяющими каналы 25 камерами 26, вращающегося диска 27 с расположенными соосно каналам 25 отверстиями 28, размещенного в камерах 26 перпендикулярно каналам 25, дополнительного вертикального цилиндра 29, соединенного патрубком 30 с нижней частью контактной камеры 2, дополнительного поплавка 31 со сквозным каналом 32, помещенного подвижно в дополнительный цилиндр 29, 5 штоков 33 и 34, соединенных с противоположными торцами дополнительного поплавка 31 и расположенных вертикально по оси дополнительного цилиндра 29, контактной планки 35, закрепленной на верхнем штоке

Q 33, направляющего стакана 36, закрепленного коаксиально в нижней части дополнительного циЛиндра 29, пружины 37 сжатия, помещенной внутрь направляющего стакана 36 и соединяющей днище 38 дополнительного цилиндра 29 с нижним концом нижнего щтока 34, помещенного в направляющий стакан 36, и контактов 39, установленных напротив контактной планки 35 верхнего щтока 33 и подключенных к электропитанию электромагнитной катушки 21.

0 Основной вертикальный цилиндр 4 соединен с нижней частью абсорбера I, а выход насоса 8 подачи чистого абсорбента, патрубок 40 его ввода в абсорбер 1 и канал 32 в дополнительном поплавке 31 располо5 жены соосно один другому.

Загрязненный воздух в трубопровод 10 засасывается через воронку 41. Катушка 21 подпружинена пружиной 42. Насос 9 соединен с абсорбером патрубком 43, Чистый абсорбент подается в насос 8°по патрубку 44, В патрубке 40 размещен обратный клапан 45, подпружиненный пружиной 46. Планка 35 лежит на опорных элементах 47° Загрязненный воздух, содержащий пары летучего ценного компонента, например спирта, через воронку 41 с помощью насоса

5 7 по трубопроводу 10 подается в установленную на нем втулку 24 прерывателя, вращение диска 27 в камере 26 которой обеспечивает импульсную порционную подачу воздуха через отверстия 28 при их совпадеQ НИИ с каналами 25, соединяющими отверстия 28 в процессе вращения диска 27. Из втулки 24 прерывателя загрязненный воздух далее по трубопроводу 10 поступает в контактную камеру 2 абсорбера 1, заполненную абсорбентом (для поглощения паров спирта

5 из воздуха производственных помещений в качестве абсорбента используется вода). Вращение диска 27 осуществляется электродвигателем 48.

В контактной камере 2 загрязненный воздух распределяется в абсорбенте в виде мелких пузырьков с помощью распределителя воздуха (не показан) который может быть любого типа. В процессе контактирования загрязненного воздуха с абсорбентом в камере 2 последним осуществляется поглощение (абсорбция) паров ценного летучего компонента (спирта) и его накопление в камере 2.

Загрязненный воздух,очищаясь от паров ценного компонента, поступает вгазовую

полость 3 абсорбера и по трубопроводу 11 отводится в атмосферу, пройдя предварительно через вторую втулку 24 прерывателя, аналогичной по конструкции и работе первой втулки 24, размещенной на трубопроводе 10. Обе втулки 24 работают от одного диска 27 с двумя отверстиями 28. Это обеспечивает постоянство объемов входящего в абсорбер 1 и выходящего из него воздуха, что, в свою очередь обеспечивает постоянное давление в абсорбере 1.

Абсорбент (вода) по патрубку 44 с помощью насоса 8 через канал 32 и патрубок 40 с подпружиненным обратным (щариковым) клапаном 45 поступает в абсорбер 1. Абсорбент поступает в абсорбер 1 в том случае, если контактная планка 35 лежит на опорных элементах 47, жестко закрепленных на определенной высоте, обеспечивающей соосность патрубка 40 и канала 32 в поплавке 31 выходу насоса 8.

Пружина 37, соединяющая шток 34 с днищем 38 цилиндра 29, и вес поплавка 31 обеспечивают прилегание планки 35 к опорным элементам 47, а направляющий стакан 36, жестко соединенный с днищем 38, служит гаправляющей для перемещения штока 34 вверх-вниз и его соосности вертикальной оси цилиндра 29.

Пружина 46 и шариковый клапан 45 создают условия для поступления абсорбента в абсорбер 1 только в одном направлении, внутрь его. С повышением давления в абсорбере 1 абсорбент через патрубок 30 выжимает поплавок 31 в цилиндре 29 вверх, преодолевая при этом усилие в пружине 37. В результате контактная планка 35 снимается с опорных элементов 47 и поднимается, замыкая контакты 39, в результате чего, электрический ток из сети (не показана) подводится к электромагнитной катушке 21, в которой создается электромагнитное поле.

Движение (поступление) абсорбента в абсорбер 1 продолжается до тех пор, пока давление внутри его не достигает расчетного. Одновременно с этим в цилиндре 4 через нижний патрубок 49 абсорбент из абсорбера 1 вызывает подъем поплавка 5, соединенного со штоком 6 и через него с рычагом 12. Перемещение поплавка 5 через рычаг 12 передается на контактную планку 14, замыкающую контакты 15. Пружина 50, соединяющая щток 13 с абсорбером 1, оттягивает планку 14 вниз. При размыкании контактов 15 электродвигатель 8

выключается и подача абсорбента в абсорбер 1 прекращается.

В начальньш момент после заполнения абсорбера 1 свежей порцией чистого абсорбента, когда содержание в нем ценного компонента (спирта) -еще не достигает расчетной величины, поплавковый плотномер 19 (спиртометр) находится в измерительном цилиндре 16 во взвешенном состоянии и не давит на педаль 18. Поэтому контактная планка 22 не замыкает контакты 23. Этому препятствует пружина 42, которая оттягивает плечо рычага 20 вместе с катушкой 21 вниз.

При достижении заданной концентрации ценного компонента в абсорбенте (спир- .

та в воде) в абсорбере 1 плотномер 19 опускается в цилиндре 16, соединенном патрубками 17 с абсорбером 1, через которые в цилиндр 16 поступает абсорбент, обогащенный ценным компонентом (вода-спиртом).

0 В это время в катущке 21 уже имеется электромагнитное поле, так как она в это время находится под напряжением, а планка 36 прижата к контактам 39.

При опускании плотномера 19 он надавливает на педаль 18 и контактная планка 22 поднимается вверх, замыкая контакты 23. В результате включается насос 9, откачивающий по патрубку 43 из верхней части контактной камеры 2 обогащенный абсорбент.

Давление абсорбента и его уровень в

абсорбере 1 падают, вследствие чего поплавок 5 опускается и через рычаг 12 и шток 6 после завершения выкачивания абсорбента из абсорбера 1 производит подъем контактной планки 14 до контактов 15, замыкая их. При этом включается электродвигатель 8,

обеспечивающий подачу новой порции чистого абсорбента в абсорбер 1.

Поплавок 31 после выкачивания абсорбента из абсорбера 1 опускает на опорные элементы 47 контактную планку 35, и

0 канал 32 в нем совпадает с выходами насоса 8 и патрубком 40. Насос 8 подает новую порцию абсорбента в абсорбер 1, который заполняет цилиндр 16, проходя по патрубкам 17. При этом плотномер 19 всплывает, освобождая педаль 18. Пружина 42

5 отрывает контактную планку 22 от контактов 23, отключая тем самым насос 9. Магнитное поле в катущке 21 к этому моменту уже снято благодаря отсоединению контактной планки 35 от контактов 39.

АБСОРБЦИОННАЯ УСТАНОВКА, включающая абсорбер с выполненными в нем контактной камерой и газовой полостью, вертикальный цилиндр с помещенными в него поплавком и штоком, соединенным с поплавком, насосы подачи загрязненного воздуха, подачи и вывода чистого и насыщенного абсорбента, соединенные с абсорбером, и трубопроводы ввода и вывода загрязненного и очищенного воздуха, подсоединенные к абсорберу, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени извлечения из загрязненного воздуха ценно. го летучего компонента путем повышения точности регулирования процесса абсорбции, она снабжена двуплечим рычагом, шарнирно установленным на абсорбере и соединенным одним своим Плечом со штоком поплавка, дополнительным подпружиненным штоком с контактной планкой, закреплен,ным ла втором плече двуплечего рычага, подпружиненными контактами, размещенными напротив контактной планки и подключенными к электропитанию насоса подачи чистого абсорбента, измерительным цилиндром, соединенным патрубками с верхней частью контактной камеры и газовой полостью абсорбера, педалью, подвижно размещенной в нижней части измерительного цилиндра по его оси, поплавковым Плотномером, подвижно установленном в измерительном цилиндре и взаимодействующим с педалью, дополнительным двуплечим рычагом, соединенным одним своим плечом с педалью, подпружиненной электромагнитной катушкой с контактной планкой, закрепленной на втором плече дополнительного двуплечего рычага, контактами, расположенными напротив контактной планки электромагнитной катущки и подключенными к электропитанию насоса вывода насыщенного абсорбента, прерывателем, выполненным в виде установленных соосно на трубопроводе вывода очищенного воздуха и на трубопроводе ввода загрязненного воздуха после насоса его подачи, втулок с выполненными в них соосными центральными каналами и разделяющими каналы камерами и вращающегося диска с расположенными соосно каналам отверстиями, размещенного в камерах перпендикулярно каС налам, дополнительным вертикальным цилиндром, соединенным патрубками с верх(Л ней и нижней частями контактной камеры и с насосом подачи чистого абсорбента, дополнительным поплавком со сквозным каналом, размещенным подвижно в дополнительном цилиндре, щтоками, соединенными с противоположными торцами дополнительного поплавка и расположенными вертикально по оси дополнительного цилиндра, контактной планкой, закрепленной на верхнем Ю Штоке, направляющим стаканом, закрепленным коаксиально в нижней части дополнительного цилиндра, пружиной сжатия, раз мещенной внутри направляющего стакана QD и соединяющей днище дополнительного цисл сд линдра с нижним концом нижнего штока, помещенного в направляющий стакан, и контактами, установленными напротив контактной планки верхнего штока и подключенными к электропитанию электромагнитной катушки, при этом основной вертикальный цилиндр соединен с нижней частью абсорбера, а выход насоса подачи чистого абсорбента, патрубок его ввода в абсорбер и канал в дополнительном поплавке расположены соосно один другому, причем патрубок ввода чистого абсорбента снабжен подпружиненным обратным клапаном.