Адсорбер Советский патент 1990 года по МПК B01D53/04 

Изобретение относится к технике адсорбционной очистки газовых и жидких смесей и может быть применено в установках для рекуперации органических растворителей.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства путем увеличения динамической емкости и снижения аэродинамического сопротивления слоя адсорбента.

На фиг. 1 представлен адсорбер, продольный разрез; на ф«г. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Адсорбер состоит из вертикального.цилиндрического корпуса 1 с размещенными в нем на опорной плите 2 коаксиальными слоями адсорбента: наружным 3 и внутренним 4. Слои адсорбента 3 и 4 отделены друг от друга межслоевым пространством 5 адсорбера и ограничены цилиндрическим корпусом 1 и перфорированным цилиндром 6 (наружный слой 3) и перфорированными цилиндрами 7 и 8 (внутренний слой 4). Соотношение толщины наружного слоя 3 адсорбента и толщины внутреннего слоя 4 (в радиальном направлении) 1:8-10. Ширина межслоевого кольцевого пространства в радиальном направлении определяется производительностью адсорбера по газовому потоку и составляет 10-40% от толщины внутреннего слоя 4.

Для подвода газового потока, содержащего сорбируемый компонент, в межслоевое пространство 5 в нижней части корпуса 1 адсорбера над опорной плитой 2 тангенциально расположен штуцер 9, а для подвода де- сорбирующего потока в верхнюю часть межслоевого пространства тангенциально установлен штуцер 10. По оси корпуса 1 адсорбера размещены: в верхней части - штуцер 11 отвода несорбируемых компонентов, а под опорной плитой 2 - штуцер 12 отвода продуктов десорбции.

СП

оо оэ

СП J

Опорная плита 2 выполнена в виде коаксиальных секторов: перфорированных 13 под полым объемом адсорбера, ограниченным внутренним слоем 4, и 14 под наружным слоем 3, а также газонепроницаемых 15 под межслоевым кольцевым пространством 5 и 16 под внутренним слоем 4.

Адсорбер работает следующим образом.

Газовый поток, например воздух, содержащий пары растворителя (ксилол с конаод газового потока через штуцера 9 и 11 прекращают и п чшзводят десорбцию адсорбированных компонентов. Для этого через штуцер 10 в межслоевое пространство 5 адсорбера под избыточным давлением тангенциально подают десорбирующий агент (водяной пар или инертную газовую среду с температурой 120-300°С). При тепловом и вытеснительном воздействии десорбирую- щего агента адсорбированные компоненты

центрацией 2,8 г/м3), при температуре 20°С Ю десорбируются с поверхности адсорбента,

25

по штуцеру 9 с напором 150-200 кг/м2 направляют тангенциально в нижнюю часть межслоевого кольцевого пространства 5 адсорбера. При перемещении газового потока в закрученном состоянии вверх вдоль внут- ренней поверхности кольцевого наружного слоя 3 адсорбента (например, активированного угля АР-3) и проникновении в глубь слоя пары растворителя с убывающей интенсивностью адсорбируются, а газовый поток с концентрацией паров растворителя, 20 меняющейся по времени от 0 до начальной (2,8 г/м3), под действием избыточного давления из межслоевого пространства 5 поступает на внутренний слой 4 адсорбента. При прохождении через внутренний слой 4 газового потока в условиях меняющейся концентрации паров растворителя на входе в слой от 0 в начальный момент работы слоя и по мере перемещения фронта адсорбции от внешней и внутренней поверхностей слоя 4 до начальной величины (2,8 г/м3) в момент появления за слоем 4 инициируемой концентрации паров растворителя происходит послоевая работа слоя при возрастающей концентрации сорбируемого компонента, подаваемого на наружную поверхность (начальный участок) слоя, что позволяет осуществить увеличение динамической емкости слоя 4 адсорбента. Несорбируемые компоненты после слоя 4 из адсорбера выводят через штуцер 11.

После насыщения адсорбента в слоях 3

30

35

а продукты десорбции через перфорированные секторы 13 и 14 опорной плиты 2 и штуцер 12 выводят на последующую переработку.

После окончания десорбции целевого компонента при необходимости слои 3 и 4 адсорбента сушат и охлажда ют, а затем адсорбер переводят на повторную стадию адсорбции.

Формула изобретения

1.Адсорбер, включающий цилиндрический корпус с размещенным в нем на опорной плите кольцевым слоем адсорбента и внутренним перфорированным цилиндром, тангенциальные штуцера подвода газового потока и десорбирующего агента, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства путем увеличения динамической емкости и снижения аэродинамического сопротивления слоя адсорбента f он снабжен дополнительными внутренними перфорированными цилиндрами, между которыми расположен дополнительный кольцевой слой адсорбента, размещенный коак- сиально кольцевому слою адсорбента, при этом тангенциальные штуцера подвода газового потока и десорбирующего агента размещены в межслойном пространстве.

2.Адсорбер по п. 1, отличающийся тем, что соотношение толщины кольцевого слоя адсорбента к толщине дополнительного

и 4 сорбируемым компонентом подвод и от- 0 кольцевого слоя составляет 1:8-10.

аод газового потока через штуцера 9 и 11 прекращают и п чшзводят десорбцию адсорбированных компонентов. Для этого через штуцер 10 в межслоевое пространство 5 адсорбера под избыточным давлением тангенциально подают десорбирующий агент (водяной пар или инертную газовую среду с температурой 120-300°С). При тепловом и вытеснительном воздействии десорбирую- щего агента адсорбированные компоненты

десорбируются с поверхности адсорбента,

десорбируются с поверхности адсорбента,

а продукты десорбции через перфорированные секторы 13 и 14 опорной плиты 2 и штуцер 12 выводят на последующую переработку.

После окончания десорбции целевого компонента при необходимости слои 3 и 4 адсорбента сушат и охлажда ют, а затем адсорбер переводят на повторную стадию адсорбции.

Формула изобретения

1.Адсорбер, включающий цилиндрический корпус с размещенным в нем на опорной плите кольцевым слоем адсорбента и внутренним перфорированным цилиндром, тангенциальные штуцера подвода газового потока и десорбирующего агента, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства путем увеличения динамической емкости и снижения аэродинамического сопротивления слоя адсорбента f он снабжен дополнительными внутренними перфорированными цилиндрами, между которыми расположен дополнительный кольцевой слой адсорбента, размещенный коак- сиально кольцевому слою адсорбента, при этом тангенциальные штуцера подвода газового потока и десорбирующего агента размещены в межслойном пространстве.

2.Адсорбер по п. 1, отличающийся тем, что соотношение толщины кольцевого слоя адсорбента к толщине дополнительного

кольцевого слоя составляет 1:8-10.

Фиг 1

Изобретение относится к технике адсорбционной очистки газовых и жидких смесей, может применяться в установках для рекуперации органических растворителей и позволяет повысить эффективность работы адсорбера путем увеличения динамической емкости и снижения аэродинамического сопротивления слоя адсорбента. Адсорбер состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 с размещенными в нем на опорной плите 2 коаксиальными слоями адсорбента: наружным 3 и внутренним 4. Слои адсорбента 3 и 4 отделены друг от друга межслоевым пространством 5 адсорбера и ограничены соответственно цилиндрическим корпусом 1 и перфорированным цилиндром 6 (наружный слой 3) и перфорированными цилиндрами 7 и 8 (внутренний слой 4). Для подвода газового потока, содержащего сорбируемый компонент, в межслоевое пространство 5 в нижней части корпуса 1 адсорбера над опорной плитой 2 тангенциально расположен штуцер, а для подвода десорбирующего потока в верхнюю часть межслоевого пространства тангенциально установлен штуцер 10. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

А -А

фиг.2