Установка для проведения тепломассообменных и реакционных процессов Советский патент 1990 года по МПК B01J19/00 

Изобретение относится к конструк циям адсорбционных установок с зер нистой нагрузкой адсорберов и может быть использовано в химической про мышленности для непрерывного разде ления жидких смесей путем адсорбгщи и последующей их десорбции регене рирующим продуктомв

Цель изобретения интенсификация процессов адсорбции и десорбции пу тем циклического-изменения направле ния двюкения жидкостей через адсор бент и десорбции ценного компонента непрерывно за циклом адсорбции,

На фиг в 1 изображена технологичес кал схема установки; на фиг,2 расп ределительное устройство при первом положении вала, продолвньй разрез;. на фиГоЗ сечение на на фиГв4 сечение Б -Б на фигв2; на фиГяЗ распределительное устройство при повороте вала на 180, продоль ный разрез; на фиг«6 сечение на фиГвЗ; на фиг«7 сечение на

фиг а 5 о

Адсорбционная установка состоит из адсорбера 1 с зер11истой загрузкой адсорбента, насосов 2 и 3, распреде лительного устройства 4, соединенно го с адсорбером 1, сборников 5 и 6 .исходного и регенерирующего продук тов, вентилей 7 и 8, линии 9 вьшода готового продукта и байпасных трубо проводов 10 и 11, соединяющих сбор НИКИ 5 и 6 исходного и регенерирую щего продуктов с выходами насосов 2 и 3, входы которых соединены со сборниками 5 и:6 в

Распределительное устройство 4 вы полнено в виде соосно установленных напротив друг друга горизонтальных

цилиндрических обечаек 12 и 13, вер тикальных перегородок 14, установлен ных в обечайках 12 и 13, делящих их на первые 15 и 16 и вторые 17 и 18 камеры, горизонтальных стаканов 19 и 20, соединенных открытыми своими торцами с вторыми камерами 17 и 18 обечаек 12 и 13 и расположенных со осно им, горизонтального полого ва ла 21, размещенного своими концами на опорах 22 снаружи стаканов 19 и 20, проходящего через стаканы 19 и 20 и обечайки 12 и 13 по их осям, вертикальной перегородки 23, закреп ленной внутри вала 21 между обечай ками 12 и 13 и делящей его на каналы 24 и 25, штуцеров , закреплен ных на торцах полого вала 21, стака нах 19 и 20 и обечайках 12 и 13 па раллельно продольной их оси, секто ров 34, за1;репленных на валу 21 внут ри вторых камер 17 и 18 соосно их штуцерам 30 и 32, закрепленных на ва лу 21 в первых камерах 15 и 16, бара банов 35 и 36 с вьшолненными в боко вых их стенках прорезями 37, располо женными соосно их штуцерам 31 и 33 и отверстиям 38 и 39, вьтолненным на валу 21 внутри этих камер 15 и 16 и соединяющим каналы 24 и 25 вала 21 с полостями 40 барабанов 35 и 36, и сливного патрубка 41, расположенного под перегородкой 23 вала 21,

Вентихш 7 и 8 установлены на байпасных трубопроводах 10 и 11 перед выходами насосов 3 и 2, первый из которых 3 соединен с одним из шту церов 26 вала 21, а второй 2 со штуцером 28 одного из стаканов 19 Штуцер 29 второго стакана 20 соеди

нен с линией 9 вывода готового про дукта„

Второй штуцер 27 вала 21 соедине со сборником 5 исходного продукта. Штуцер 30 второй камеры 17 первой обечайки 12 соединен с входом адсорбера 1, с которым параллельно ему соединен штуцер 33 первой камеры 16 второй обечайки 13 Штуцер 31 первой камеры 15 первой обечайки 12 и шту цер 32 второй камеры 18 второй обе чайки 13 соединены между собой и с выходом адсорбера 1.

Установка работает следующим образом

Во время работы установки насосы 2 и 3 и распределительное устройство 4 работают постоянно, а регулирующие вентили 7 и 8 на байпасыых трубопроводах 10 и 11 открытые Степень их открытия определяется минимальной производительностью насосов, необхо ДИМОЙ для надежной и устойчивой рабо ты при полностью открытых обечайках

12и 13.

Насос 2 совместно с правой 12 и левой I3 обечайками обеспечивает ра боту установки в релшме адсорбции ценного ксыпонекта из исходного про- дукта адсорбентом, а насос 3 совмест но с распределительным устройством 4 обеспечивает работу установки в режиме десорбции ценного компонента регенерирующим продуктом и регенерацию адсорбента

На фиг в 1 показан момент работы установки в релшме адсорбции, когда насос 2 из сборника 5 подает исход- ный продукт через обечайку 12 (штуцеры 28 и 30) в адсорбер;i Далее готовый продукт, очищенный от ценного компонента, поступг .ет в левую обечайку 13 и выходит из пае (штуцеры 32 и 29) i В этот момент обечайка

13(штуцер 33) и обечайка 12 (штуцер 31) закрыты и насос 3 работает

на байпас возвращая регенерирующий продукт в сборник б по трубопрово-

ду 11.

После закрытия штуцеров 30 и 32 открьюаются штуцеры 3. -и 33, а насос 3 начинает подавать в адсорбер I из сборн-ика 6 через штуцеры 26 и 31 противотоком регенерирующий продукт для регенерации адсорбента и десорбции ценного KOMnoiieiiTae В этот момент установка работает в режиме десорбции (регенераи.-;и адсорбента).

После адсорбера 1 регенерирукщий про дукт с ценным компонентом проходит через штуцеры 33 и 27 и сливается в сборник:5в В этот момент насос 2 ра ботает на байпас.

Распределительное устройство 4 обеспечивает один цикл: адсорбции - десорбции за один оборот вала 21,

0 При автоматизации установки, насосы 3 и 2 могут работать попеременно, каждый в своем режиме без байпасов и вентилей 7 и:8в

Циклическое изменение направления

5 движения продуктов в адсорбере 1 обеспечивается работой распределительного устройства 4, в котором при вращении вала 21 распределительные барабаны 35, 36 и секторы 34 попере

0 менно открывают и закрывают соответствующие штуцеры 31 и 33 или 30 и 32, что позволяет изменять направление движения жидкости в адсорбере : 1 «

5 На фиг а2 устройство 4 показано в процессе работы, когда штуцеры 31 и 33 перекрыты, а жидкость входит в обечайку 12 через штуцер 28, Из обе чайки 12 через штуцер 30 жидкость

0 поступает в .адсорбер 1, из которого полученный продукт через штуцер 32 поступает в .обечайку 13, а выходит из нее через штуцер 29«

После поворота вала 21 на 180

5 (Фиге5 7) штуцеры 30 и 32 перекрыты, а штуцеры 33 и 31 открыты. При закрытых штуцерах 30 и 32 подача жидкости в адсорбер 1 и слив полученного продукта прекращаются, т.е. пре-

0 кращается процесс адсорбции и нач1-1- нается процесс десорбции с регенерацией адсорбента за счет пропуска че- . рез. адсорбент в обратном направлении регенерирующего продукта,

5 I

Регенерирующий продукт через штуцер 27 вала 21 и канал 25, радиаль- . ное отверстие 39 поступает в барабан 36 и далее через его прорезь 37 и

0 штуцер 33 - в. адсорбер 1 и противотоком проходит через зернистую засыпку адсорбента, регенерируя его и де- сорбируя ценный компонент, а далее через штуцер 31 возвращается в обе-

5 чайку 12е Через прорезь 37 в барабане 35р радиальное отверстие 38, канал 24 вала 21 и штуцер 26 насьпценный ценным компонентом регенерирующий продукт выходит из обечайки 12,

1606179

За один оборот вала 21 устройства 4 происходит одна смена процесса ад сорбции на процесс десорбции. Про должительность процессов адсорбции и десорб1щи за один оборот вала 21 оп ределяется шириной по дуге прорезей 37 в барабанах 35 и 36, шириной по дуге секторов 34 и размерами (диамет рами) штуцеров ,

10

Ф

ормула изобретения

Установка для проведения тепло массообменных и реакционных процес coBj например адсорбции в жидких ере 5 дах, включающая контактный аппарат, емкости исходного и регенерируемого продуктовJ насосы, соединенные с ними . гидрораспределитель, выполненный в i виде горизонтальных соосно установ 20 ленных напротив друг друга цилиндри

ческих обечаек, размещенных на гори зонтальном валу, установленном свои ми концами на опорах и проходящих через обечайки по их осям штуцеров, 25 размещённых на обечайках и закреплен ных на валу внутри обечаек распреде- лительньпс барабанов с вьтолненными Б боковых их стенках прорезями, рас положенными соосно их штуцерам, вен 30 тили и линию вьшода готового продук та, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процес сов адсорбции и десорбции путем цик лического изменения направления дви 35

женил жидкостей через адсорбент и десорбции цепного компонента непре рьшно за циклом адсорбции, гидро распределитель снабжен вертикальными

8

0

5 0

5 0 5

перегородками, установленными в обе чайках и делящими их на две камеры, горизонтальными стаканами, соединен ными открытыми торцами с вторыми ка мерами обечаек, размещенными соосно им и снабженными штуцерами, а вал выполнен полым и снабжен вертикаль ной пластиной, закрепленной внутри него между обечайками и делящей его на каналы, штуцерами, закрепленными на торцах вала, секторами, установ ленными на валу внутри второй камеры соосно их щтуцерйм и сливным патруб кам, размещенньм соосно под верти кальной пластиной вала, при этом внутри первых камер, на валу выпол нены отверстия, соединяющие каналы вала с полостями барабанов, а уста новка снабжена байпасными трубопро водами, соединяющими емкости исходно го и регенерирующего продуктов с на сосами, при этом вентили установлены на байпасных трубопроводах перед на сосами, первый из которых соединен с одним из штуцеров вала, а второй . со штуцером второго из стаканов, шту цер второго из которых соединен с ли нией вьшода готового продукта, при этом второй штуцер вала соединен с емкостью исходного продукта, а шту цер второй камеры первой обечайки соединен с контактным аппаратом, с которым параллельно ему.соединен шту цер первой камеры второй обечайки, а штуцер первой камеры, первой обе чайки и штуцер второй камеры второй обечайки соединены между собой и с контактным аппаратом.

Г 4

.Г

т

//-//

Б-6

Изобретение относится к конструкциям адсорбционных установок с зернистой загрузкой адсорбентов и может быть использовано в химической промышленности для непрерывного разделения жидких смесей путем адсорбции и последующей их десорбции регенерирующим продуктом. Установка позволяет интенсифицировать процесс адсорбции и десорбции путем циклического изменения направления движения жидкостей через адсорбент и десорбции ценного компонента непрерывно за циклом адсорбции. Установка состоит из адсорбера 1, насосов 2 и 3, распределительного устройства 4, соединенного с адсорбером 1, сборников 5 и 6 исходного и регенерирующего продуктов, вентилей 7 и 8, линии 9 вывода готового продукта и байпасных трубопроводов 10 и 11, соединяющих сборники 5 и 6 исходного и регенерирующего продуктов с выходами насосов 2 и 3, входы которых соединены со сборниками 5 и 6. Установка имеет штуцеры 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32 и 33, установленные на обечайках 12 и 13. 7 ил.

Фиг.З

-Н

«и

И т т -И

Фиа.В

Фиг. 4

-Ч- -ч

37 3 28

f SS

гв

В-3

Фае. б

Фиг. 7