Устройство для глубокой очистки в промышленном масштабе газов - гелия, неона и водорода Советский патент 1961 года по МПК B01D53/10 

Известно устройство, в котором глубокая очистка гелия происходит в адсорберах с активированным углем при давлении до 2 ат и температуре жидкого азота. При этом адсорбер помещен в ванну с жидким азотом. Возможности увеличения диаметра известных адсорберов ограничены и определяются величиной допустимого градиента температур по сечению слоя адсорбента, нормального к потоку очищенного газа.

Другим недостатком существующих конструкций адсорберов является расходование части полезного холода жидкого хладоносителя (например, жидкого азота) для компенсации притока тепла к наружным слоям адсорбента из окружающей среды.

Предлагаемое устройство для глубокой очистки в промышленном масщтабе газов - гелия, неона и водорода - отличается о г известных тем, что адсорбер оборудован системой сквозных внутренних трубок, вваренных в его днища и предназначенных для прохождения по ним хладоагента и охлаждения адсорбента, благодаря чему увеличивается сорбционная способность угля, производительность и качество очистки.

Оно отличается также и тем, что адсорбер вместе с ванной для жидкого хладоагента и теплообменник «труба в трубе помещены в пустотелый разъемный кожух, предназначенный для пропуска паров хладоагента и утилизации холода очищенного газа. При таком рещении конструкции уменьщается расход холода на процесс очистки и увеличивается степень использования слоя адсорбента.

№ 143020- 2 Кроме jorp, отличие состоит и в том, что, с целью уплотнения и компенсации выводимых трубопров15дов, на крып1ке кожуха закреплен при помощи фланца сильфонный компенсатор.

Показанное на чертеже предлагаемое устройство состоит из адсорбера /, ванны 2 для жидкого хладоагента, кожуха 3 для паров хладоагента, фильтра , теплообменника «труба и трубе 5 (навитого вокруг ванны для жидкого хладоагонта) и импульсной трубки к указателю уровня хладоагента.

Адсорбс) расположен в ванне с жидким азотом, находяп1е11ся внутри пустотелого разъемного металлического кожуха, в котором располагаются также теплообменник «труба в трубе и фильтр. Внутри адсорбер оборудован системой СКвозных трубок, вваренных своими каналами в верхнее и нижиее днища. Число трубок и конструкция корпуса определяются расчетом в зависимости от необходимой мощности и производительности. Верхнее днище корнуса имеет нерфорированный опорпый фланец, соеднпяюнппюя с BepxiuiM фланцем ванны, заполняемой жидким хладоагентом (например, жидким азотом). Через отверстия фланца, из верхних ко1щов трубок адсорбера, в верхнюю часть корнуса попадают, а из нижне части отводятся иары хладоносителя, чем эбесиечивается возможность утилизации газообразного хладоносителя.

В верхней части кожуха расположен змеевиковый тенлообмеиник «труба в трубе, который омывается парами хладоиосителя для лучшего использования адсорбента н одновременной утилизации холода.

Уплотнение выводимых трубок и ко.мпеисация их тепловых деформаций производится при иомопп сильфона с фла.чцем, крепящихся на прокладке к верхней крышке кожуха, что обеспечнвает поддержание вакуума и изолирует пространство внутри кожуха.

Предмет изобретения

1.Устройство для глубоко В прол) масштабе газов-гелия, неона и водорода от различных газообразных иримесей, представляющее собой адсорбер с акт вированным углем, находящийся в ванне с жидким азотом, отличающееся тем, что, с целью увеличения сорб 1иониой с 1особ ост угля, производительности и качества очистки, адсорбер оборудован системой сквозных Бнутре 1них трубок, вваре 1пых в его предназначенных прохожде 1ия по ним хладоагента и охлаждения адсорбента.

2.Устройство но и. 1, о т л и ч а о иг е е с я тем, что, с целью уменьшения расхода холода на процесс очистки и увеличе 1ия степени использования слоя адсорбента, адсорбер вместе с ванной для жидкого хладоагента и теплообменник «труба в трубе юл ещены в nvcTOTeлый разъемный кожух, предназначенны для пропускания паров хладоагепта и утилизации холода очище ного газа.

3.Устройство по п. 1, о т л и ч а 0 ще е с я тем, что, с целью уплотнепия и компенсац выводимых трубопроводов, на крышке кЬжуха закреплен при помощи фланца снльфопный компенсатор.

. смтситт

Ечншм и 3Kfysnu j aScopSsHmii

Очищенный газ