Устройство для регенерации адсорбентов Советский патент 1986 года по МПК B01D53/04 

1 1

Изобретение относится к адсорбционной технике и может быть применено в химической, нефтехимической и газо вой промьшшенности.

На чертеже представлено предложен кое устройство.

Устройство состоит из неэлектропроводного, например, керамического корпуса , заполненного адсорбентами 2, и снабженного патрубком 3 подвода технологического и отвода продувочного и патрубком А отвода нологического и подвода продувочного газов. Внутри адсорбера размещена ар натура 5, вьтолненная из ферромагнит ного сплава и состоящая из вертикаль ных стержней 6, состыкованных с гори зонтальньпии стержнями 7. Корпус размещен внутри индуктора 8. На вертикальных стержнях могут быть выполнены увеличения поперечных сечений утолщения 9, в частности, в виде га- зоплотных сварочных швов.

Работа предложенного устройства осуществляется следующим образом.

В адсорбер, корпус 1 которого выполнен из неметаллического материала заполненный адсорбентами 2, например синтетическими цеолитами, через патрубок 3 подвода технологического га- за поступает поток очищаемого газа. Проходя через слой адсорбента, газ очищается от нежелательных примесей, например двуокиси углерода и водя-: ных паров. Выходя из адсорбера через патрубок 4, он представляет собой го товый продукт, свободный от вредных примесей.

По окончании процесса адсорбции необходимо провести десорбцию сорба- та, т.е. регенерир овать адсорбенты. С этой целью внутри адсорбентов размещена металлическая арматура 5, а корпус 1 помещен внутрь индуктора 8. Арматура выполнена из ферромагнитного сплава с точкой Кюри 100-600 С. Конкретный сплав выбирается в зависимости от типа адсорбента и примесей, которыми он насыщен в процессе адсорбции.

Для осушки различных газов исполь зуется силикагель. Например, в слой крупнопористого силикагеля при адсорбции поступал зкзогаз с влагосо- держанием, соответствующим точке росы при 25°С, а осушался до минус по точке росы, В этом случае силикагель необходимо регенерировать

30647

при относительно высокой температуре порядка 180-200° (допустимая температура нагрева силикагеля 250° С). Для изготовления арматуры можно выбрать

5 сплав Гейслера, точка Кюри которого

составляет 200°С. Сплавы с точкой Кюри ниже не могут быть использованы, поскольку влагу из сйликаге- . ля и алюмйгеля при их нагреве ниже О 100 С удалить невозможно.

Дпя очистки газовых смесей исполь ззпотся молекулярные сита - синтетические цеолиты. Например, цеолиты СаА-5 насыщены, в основном, двуокисью

5 углерода и небольшим количеством водяных паров (газ поступал с влаго- содержанием минус 50°С по точке росы, а очищался до минус 80 С по точке росы). В этом случае адсорбент необхо20 димо регенерировать при 400-450 С. Точку Кюри (Q(,)j равную 450 с, имеют сплавы 45 В, 79 НМ, 79 НМУ, 80 ИХ. Можно выбрать Jшбoй из них. Если количество влаги в цеолитах

25 несколько больше (газ поступал на очистку с влагосодержанием - , а выходил из сдоя адсорбента при минус 75 С по точке росы), необходимо тем- пературу регенерации повысить до 48030 500 С. В этом случае можно выбрать сплавы 50Н, 50НП с с .

При еще большем влагосодержании (газ поступал на очистку с влагосодержанием, соответствующим плюс 10 С

35 по точке росы, а выходил из слоя при минус по точке росы) необходимо температуру регенерации повысить до 550-580 С. В этом случае применяют сплавы 35НКХСП с & 560°С и 78Н

40 с 580 С.

При очень большом содержании влаги в цеолитах (газ поступал на очист-.

- ку с влагосодержанием, соответствующем плюс 30 С по точке росы и выхо 5 дил из слоя при минус по точке росы) необходимо максимально повысить температуру регенерации, т.е. до . Выше 600°С цеолиты нагревать недопустимо, так как они теряют

50 свои сорбционные свойства. В этом случае применяют сплавы 12Ю и 65 НП с ©с .

Объем арматуры 5 занимает 15-25% от всего объема сорбционной полости

55 адсорбера. Для нагрева цеолитов 2 в арматуре индуктируют электрический ток промьщшенной частоты с помощью индуктора 8. При этом происходит на

грев всех стержней арматуры, а от них и цеолитов. Теплопереносу от стержней 6 и 7 к гранулам цеолита способствует поток продувочного газа, поступающего в верхнюю часть слоя через патрубок 4 и покидающего слой снизу через патрубок 3. Вместе с продувочным газом из слоя выносятся десорбированные примеси, например двуокись углерода и водяные пары

При достижении арматурой точки Кюри ферромагнитный сплав, из которого она выполнена, становится немагнитным, и нагрев прекращается. При понижении температуры стержней арма- туры ниже точки Кюри ферромагнитный сплав вновь проявляет свойства магнитных материалов, и нагрев возобновляется. Такое самопроизвольное регулирование позволяет достичь практи- чески идеальной равномерности нагрева адсорбентов во всем объеме адсорбера, соответственно увеличить полноту десорбции. Это свойство ферромагРедактор К.Волощук Заказ 2475/9

Составитель Л.Эшптейн Техред Н .Бонкало.

Корректор

Тираж 663Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

10

t520306474

нитных сплавов особенно важно при нагреве цеолитов до ЗЗО-бОО С поскольку устраняется возможность их перегрева в-случае отказа автоматики. 5 Для снижения влияния стеночного эффекта при десорбции и последующей адсорбции на вертикальных стержнях 6 арматуры 5 в местах их стыка с горизонтальными стержнями 7 вьшолнены равномерные увеличения площади поперечного сечения 9, причем они могут быть вьтолнены в виде сплошных сварных щвов.

Увеличен ие площади поперечного сечения вертикальных стержней менее, чем в 2 раза недопустимо, так как в зтом случае газ обтекает в выступ стержня и влияние стеночйого эффекта практически не снижается. Увеличение же площади сечения более, чем в 3,1 раза нецелесообразно, поскольку дополнительного влияния на снижение стеночного эффекта оно не оказьтаает.

Корректор Г.Решетник