Адсорбер Советский патент 1991 года по МПК B01D53/04 

Изобретение относится к технике адсорбционной очистки паровоздушных смесей, а именно к конструктивному оформлению процесса адсорбции, и может применяться в установках для рекуперации органических растворителей в химической и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - снижение энергозатрат на регенерацию адсорбента за счет исключения перетока десорбата по сечению адсорбента и обеспечения рециркуляции регенерирующей среды.

На чертеже приведен общий вид адсорбера.

Адсорбер содержит сферический корпус 1. в котором коаксиально расположен сферический слой 2 адсорбента, ограниченный газопроницаемыми наружной 3 и внутренней 4 сетками. Между наружной поверхностью слоя 2, ограниченной сеткой 3, и корпусом 1 образовано свободное сферическое пространство, в нижнюю часть которого через патрубок 5 подводится очищаемая смесь. Внутренней поверхностью слоя 2, ограниченной сеткой 4, образован внутренний полый шаровой обьем, к которому от верхней части корпуса 1 через слой 2 адсорбента по вертикальной оси адсорбера подведен патрубок 6 вывода с очищенной паровоздушной смеси.

По вертикали оси адсорбера в ограниченном сеткой 4 внутреннем полом шаровом объеме размещены эжектор 7. к заборной камере 8 которого подсоединен

О

XI

CJ

4 СЛ

штуцер 9 регенерирующей среды. В нижней части корпуса установлен штуцер 10 для отвода продуктов десорбции.

Верхняя полусфера слоя 2 адсорбента отделена от нижней, не нарушая целостности полого шарового объема, влагонепроницаемой мембраной 11 (паронит, нержавеющая жесть), установленной в слое с уклоном 5-8° от внутренней поверхности слоя к наружной.

В качестве адсорбента (для поглощения, например, паров растворителей) в адсорбере применен активированный уголь, например, марки АР-3; толщина слоя угля составляет 200-400 мм, диаметр корпуса адсорбера - ориентировочно 2200 мм. .

Адсорбер работает следующим образом.

«Паровоздушная смесь, например воздух, содержащий пары растворителя (ксилол с концентрацией 2,8 г/м3), при 20°С по патрубку 5 с напором 150-200 кг/м направляют в свободное сферическое пространство адсорбера на наружную сетку 3 в слой 2 адсорбента, при прохождении через который со скоростью 0,2-0,3 м/с пары растворителя адсорбируются и остаются в слое, насыщая его до емкости 0,14-0,18 г/г, а несорбирующуюся очищенную смесь из внутреннего полого шарового объема по патрубку 6 выводят из адсорбера. После окончания адсорбции целевого компонента подачу очищаемой смеси через адсорбер прекращают и осуществляют стадию десорбции адсорбированных паров. Для этого по штуцеру 8 подают, например, водяной пар с давлением 0,4-1,0 эти и температурой 105-180°С через заборную камеру 8 и эжектор 7.

Дросселируясь в эжекторе 7, водяной пар эжектирует парогазовую среду, находящуюся в свободном сферическом пространстве адсорбера, смешивается с ней в камере смешения эжектора, и через конфузор эжектора его направляют в полый шаровой объем адсорбера, а затем - в слой 2 адсорбента. При прохождении через слой 2 адсорбента пар нагревает его и десорбирует адсорбированные пары растворителя, при этом конденсируясь. Образовавшийся конденсат продуктов десорбции из нижней лолусферы слоя 2 адсорбента стекает в нижнюю часть корпуса 1, а из верхней полусферы слоя стекает на влагонепроницаемую мембрану 11, исключая свое проникновение в нижнюю полусферу слоя благодаря преграждающему воздействию влагонепроницаемой

мембраны 11, по которой он стекает на нижнюю часть корпуса 1 и не является средой, препятствующей десорбции в нижней полусфере слоя адсорбента. Сконденсированные продукты десорбции выводят из адсорбера по штуцеру 10.

При разогреве слоя 2 адсорбента (до уровня температуры регенерирующей среды) десорбцию проводят циркулирующим

0 потоком по контурам, указанным стрелками: эжектор 7 г- полый шаровой объем адсорбера - верхняя (нижняя) полусфера слоя 2 адсорбера - верхнее полусферическое свободное пространство - нижнее полусфе5 рическое свободное пространство - зона слоя 2 адсорбента в заборной камере 8 эжектора 7 - эжектор 7. Образующийся концентрированный конденсат продуктов десорбции отводят из адсорбера через штуцер

0 10. Поступлением в адсорбер по штуцеру 9 активного регенерирующего потока компенсируют количество выведенных из адсорбера продуктов десорбции.

После окончания десорбции целевого

5 компонента подачу регенерующей среды в адсорбер и отвод продуктов десорбции из адсорбера прекращают и переводят адсорбер на стадии сушки и охлаждения слоя 2 адсорбента, а затем - на повторную ста0 дию адсорбции.

Изобретение позволяет снизить количество потребляемой на десорбцию регенери- рующей среды (пара) в результате повторного использования несконденсиро5 ванных объемов, что снижает энергозатраты на процесс; получить десорбат в продуктах десорбции в концентрированном виде, что снижает энергозатраты и материалоемкость последующей обработки про0 дуктов десорбции; а также интенсифицировать десорбцию в результате вывода конденсирующихся продуктов десорбции верхней полусферы слоя без поступления их в нижнюю полусферу.

5

Формула изобретения Адсорбер, содержащий сферический корпус, в котором коаксиально с зазором к корпусу расположен адсорбент, ограничен0 ный наружной и внутренней сетками с технологическими патрубками подвода и отвода паровоздушной смеси и штуцерами подвода и отвода регенерирующей среды и продуктов десорбции, отличающийся

5 тем, что, с целью снижения энергозатрат на регенерацию адсорбента за счет исключения перетока десорбата по сечению адсорбента и обеспечения рециркуляции регенерирующей среды, адсорбер снабжен влагонепроницаемой мембраной, расположенной в его центральной части и эжектором с заборной камерой, соединенной со штуцером подвода регенерирующей среды,

установленным по вертикальной оси корпуса в объеме, ограниченном внутренней сеткой,

Изобретение относится к технике адсорбционной очистки и может применяться в установках для рекуперации органических растворителей в химической и других отраслях народного хозяйства. Цель - снижение энергозатрат на регенерацию адсорбента за счет исключения перетока десорбата по сечению адсорбента и обеспечения рециркуляции регенерирующей среды. Паровоздушную смесь направляют в свободное сферическое пространство адсорбера на наружную сетку адсорбента, при прохождении через который пары растворителя адсорбируются. Для десорбции подают водяной пар в эжектор 7, где, дросселируясь, водяной пар эжектирует парогазовую среду, находящуюся в свободном сферическом пространстве адсорбера, смешивается с ней и через конфузор эжектора его направляют в полый объем адсорбера, а затем - в слой адсорбента. Мембрана, размещенная в центральной части, исключает проникновение конденсата из верхней полусферы в нижнюю полусферу слоя адсорбента. 1 ил.

//

Очищаемая ЛВС

Продукты 5 десорбции Ю