Форма выполнения аппарата для способа и приспособления для отгонки поглощенных адсорбером газов и паров, означенного в п. 1 по пат. по заяв. свид. № 9527 Советский патент 1930 года по МПК B01D53/02 

В патенте № 16638 описано приспособление для отгонки поглощенных адсорбером газов и паров, в котором предварительное нагревание содержащейся в сосудах адсорбирующей массы производится не помощью „термической кондукции или теплопроводности, а помощью „термической конвекции, или теплопереноса; а именно, посредством потока газов, которые заставляют циркулировать в адсорбирующей массе для переноса и распределения калорий, получающихся От нагревательных поверхностей, образуемых стенками аппарата с адсорбером, снабжаемого -в этом случае двойной оболочкой, или же паровыми змеевиками, электрическими реостатами и т. п.-приспособлениями, расположенными на пути с/гедованйя циркулируЮ11 их по замкнутой системе газов.

В предлагаемой форме выполнения приспособления в качестве нагревательного элемента, илисоответственно охлаждающего конвекционные потоки.газов, воздуха или паров, применен концентрично установленный в сосуде для адсорбера цилиндр с прмещенным в нем пучком трубок.

В другой форме выполнения такого же приспособления помимо концентрически расположенного в сосуде для адсорбера цилиндра с пучком трубок применены кольцевые, окружающие, цилиндр нагревательные,- соответственно охлаждаю, щие трубочные элементы.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез приспособления, снабженного одним пучком трубок, служащим для перегрева или для охлаждения; фиг. 2-ВИД того же аппарата сбоку; фиг. 3-вид сверху при снятой крышке и удаленной решетке; фиг. 4 - вертикальный разрез другой формы выполнения приспособления, снабженного двумя пучками трубок, одного центрального и другого-кольцевого; фиг. 5-вид того же приспособления сбоку; фиг. 6- вид сверху при снятой крь1шке и удаленной решетке.

Приспособление с одним пучком трубок (фиг. 1-3) особенно .пригодно для рекуперации бензола, содержащегося

s светильном газе, летучих растворите-лей, находящихся в воздухе, и газолина из натурального (природного) газа. Оно состоит из цилиндрической формы соX суда А, предназначенного для помещения адсорбера с нижней частью а, имею.щей форму усеченного конуса. Адсорбер :насыпается на решетку В, образующую так называемое ложное дно сосуда, имеющего посредине вырез, чтобы дать проход цилиндру Q, концентричному с сосудом А и содержащему пучек трубок q, концы которых укреплены в кольцевой пластинке д . Пучек трубок покоится на камере /V, укрепленной в нижней части а приемника, образуя сообщение между трубкой с запорным краном Н для газа и верхней поверхностью поглощающего .материала. Крыщка сосуда А может быть схемной или иметь лаз G диаметра; достаточного для прохЬда цилиндра 3. Боковая стенка сосуда А также может быть снабжена одним или несколькими .Лазами, не показанными на чертеже, .для удаления,поглощающего материала. Нижняя часть а сосуда снабжена на окружности трубой , которая может быть соединена или с выходом таза с краном HI, или с выходом воздуха с краном 1/1, или (через вентиль) с вентилятором J, выходящим в камеру Л/ при .посредстве так называемого циркуля/цирнного крана S. В V расположен кран для впуска воздуха, соединяющий кран с .вентилятором J. Пучок труб q нагре.вается паром, впускаемым в одно из его отверстий т и выпускаемым в другое отверстие п охлаждение достигается во.дой, циркулирующей в противоположном направлении.,

Самый процесс адсорбции и после.дующей отгонки протекает .по следую щей примерной схеме. В первой стадии

поглощения краны S, V, V -закрыты, а

краны Н и //1-открыты; подлежащий

обработке газ поступает через кран Н,

по/1нимается по пучку труб q (котор1р1Й

охлаждают водой в случае, если газ го;рячий) и распространяется по всей массе

.активного угля (1) стремясь книзу, чтобы

выйти через трубу .Л/, и через кран //j.

Если обрабатываемый газ очень богат

.поглощаемыми продуктами, то может

развиться количество теплоты, могущее

повысить температуру адсорбера настолько, что этим будет нанесен ущерб полноте адсорбции. Этот дефект может быть устранен в описываемом приспособлении путем открытия циркуляцион-. ного крана S и пуска в действие вентилятора J, при одновременной циркуляции холодной воды ,по пучку труб q первоначальный газ разжижается соответственно количеству пропущенного через вентилятор воздуха, « нагревание адсорбера сводится к ничтожному минимуму. Когда насыщение поглощающей массы достигло достаточной степени, циркуля цию газа прерывают, закрыв краны// и //1. Затем переходят к подогреву адсорбера и металличес1«их масс второй стадии процесса, имеющей своей целью уменьщить или избежать конденсации воды при последукзщей обработке паром. Этот подогрев производится посредством газовых струй, имеющих своей задачей доставит необходимые калории так, как это описано в основном - па-, тенте № 16638. Для .того, чтобы вызвать в приспособлении газовые струи, открывают циркуляционный кран S, затем пускают в действие вентилятор J таким образом, что газ, находящийся в приспособлении, описывает кольцо S, J, N, q, (1), N, S; от времени до времени повышают температуру пучка 9) например, водяным паром под давление, керосиновыми парами и т. д. Таким образом газ подогревается при каждом проходе через упомянутый пучрк труб и передает полученные им калории адсррбирующему материалу, который быстро достигает температуры выше 100 Этот материал начинает освобождать поглощенные продукты, которые стекают по трубе Л с краном, открытым в конденсатор с обрат-, ным охлаждением. В некоторых случаях нет необходимости и невыгодно вводить пары непосредственно в поглрщающий материал; в таких случаях продолжают нагревание адсо рбера циркуляцией газа по пучку труб 9, а изб ы то к- это го газа отсасывают в конденсатор. Можно также pacпoJ oжить между кранами V и Kj специальный конденсатор с небрльщим сопротивлением, и закрыть кран S, чтобы заставить газ, содержащий продукты, подлежащие дестилляции, пройти через этот конденсатор. Такой процесс особенно применим для обратного получе«ия алкоголя, эфира и други)с растворителей, которые нежелательно, в целях избежания их гидратации, ставить в соприкосновение с водяными парами; В дру- , тих случаях, как, например, при добыва- j НИИ бензола, из каменноугольного газа, | при добывании газолина из естествен- i Ного (натурального) газа и т. д.; после j подогрева, производят нагревание непосредственно паром, так как смешение . водяного пара с материалами, подлежа Щими обратному получению, не связано , «и с какими потерями. Затем, чере отверстие t в камере Л/ вводят пар под

лизким давлением, перегретый или нет. Если кран 5 закрыт, а вентилятор / остановлен, этот пар перегревается еще, проходя через пучок труб , проходит через адсорбер, выходит по трубе Л и оступает в конденсатор - холодильник, увлекая с собою большую чах:ть рекуперированного материала. Можно, впрочем, повысить термический коэфициент полезного действия, заставив пар циркуЯй:ровать при открытом кране 5 и пуске в действие вентилятора Jj такая циркулйция дает более совершенную отдачу тепла парами воды адсорберу; она приводит к настояшему промыванию поглотителя парами воды, .избыток которых стекает вместе с рекуг(ерированнЫм материалом в конденсатор - холодильник.

Если выхЬдящий из, трубы Ji водяной пар не увлекает более с собой зиачительных масс рекуперированного материала, прекращают впуск пара и закры, .вают Отверстие t и трубу Л. Затем переходят к осущке поглотителя, с помощью уже обработанного газа или же воздуха. В первом случае достаточно открыть краны Ни HI и впустить пар в пучок труб q; газ, нагревшийся при прохой дении этого пучка труб, достигает поглощающего материала и осушаетс;я путем испарения и отсасыван ия. Во втором случае открывают краны V, 1/1, закрывают кран 5 и пускают в ход вентилятор J, который засасывает через V сухой ., продвигает его через пучок ,труб д, нагретый паром, и выпускает егов Vi. Для охлаждения осушенного угля в обоих рассмотреннь)х случаях достаточно заменить в пучке труб 9 пар холодной водой; при применении воздуха ве нтилятор J .долженпродолжать свою работу;

адсорбер достаточно охлажден, прерывают поток газа или воздуха, служащего для обратного охлаждения, и возобновляют циркуляцию обрабатываемого газа, на чем и заканчивается процесс отгонки. В некоторых случаях, в целях упрощения, предпочитают заменять вентилятор паровым инжектором; но механический коэфициент полёзного действия такого инжектора, конечно, значнтельно ниже, чем у вентилятора.

Приспособление из двух камер с нагреванием двумя .пучками труб (фиг. 4, 5 и 6) в особенности пригодно для поглощения „отягощенных газов, которые при поглощении значительно нагреваются, как, например, некоторые естественные газы с бо,льшим содержанкем газолину. Такое приспособление может быть, снабжено, как показано на - чертеже, вентилятором, но мож1ет и не иметь его; в последнем случае производительность пучка, труб,, менее, чем в первом случае, так как газовый обмен в пучках труб очень сильно убывает со скоростью газа, циркулирующего по трубам.-

Приспособление состоит из цилиндрической формы сосуда А, нижняя часть а которого имеет форму усеченного конуса. Кроме центральногсЗ заключенного в цилиндр Q пучка труб , сосуд снабжен еще кольцевым пучком , зажатым между двумя концентрическими трубчатыми элементами Q, q. Эти заключенные в цилиндры трубчатые элементы жестко соединены друг с другом и по всей окружности прикреплены болтами; цилиндр Qi - прикреплен к к основанию а, а-цилиндр крышке сосуда А, образуя. непроницаемые ко Жухи. Верхние и нижние концы труб i собраны венцами в-трубчатых пластинах. Адсорбер распс южен в двух камерах 1 и 2 и лежит на двух решетках В и В. Благодаря пучку трубчатых элементов i, между обеими этими камерами имеется свободная циркуляция. Крышка сосуда 4 может быть съемная, или же может иметь лаз G диаметра, достаточного для прохода пучка трубок д, а также может иметь лазы Gj, G, G, G . . .-, для загру:ц и поглощающим материалом. Цилиндрическая часть сосуда А также может быть снабжена одним или несколькими лазами (не показайными на ерте,жах) для удаления поглощающего материала. Пучек /труб :q, образует соединение между трубой с газовыпускным драном , монтированным в камере у и верхней поверхностью поглощаю цёй массы, находящейся в камере 1.

Нижняя часть а сосуда А имеет на своей периферии патрубок A/j, который может быть соединен с газовыводным каналом краном Н, с воздуховыводный каналом краном Ц, с вентилятором посредством крана S: Этот вентилятор примыкает к камере Л/. В 1/ расположен кран для впуска воздуха, соединяющий .кран 5 с вентилятором J. Нагревание .центрального пучка труб достигается itapOM, впускаемым в один из концов тп и удаляемым из другого конца п; охлаждение этого пучка труб достигается холодной водой, циркулирующей в противоположном направлении. Нагревание или охлаждение кольцевого пучка трубчатых элементов qi производится таким же способом т.-е введением пара или холодной ВОДЬ в конец т или п. Концы т - mi и могут быть монтированы впараллельном порядке в том же самом трубопроводе. нижней части приспособлен Ния имеется трубка /HI для удаления йонденсатд, получающегося из поглощающей

массы (1) и другая трубка Ло для удаления конденсата, или паров, получающи;Сся из поглощающей массы (2). ДействАе.этого аппарата и его обслуживание сходны с действием и обслуживанием аппарата, изображенного на фиг. 1-3 с

той лищь разницей, что адсорбер разделен между, камерами 1 и 2, расположенными последовательно. Поэтому, если газ,

выходящий из поглощающей массы (1), нагревается благодаря поглощению, он

может быть охлажден в пучке труб.и затем подвергнут тщательному поглощению в массе (2)- Таким образом можно

-получить более энергичное нагревание

или охлаждение вещества при той же

скорости циркулядии, что допускает обработку газов, очень богатых подлежащими поглощению веществами. Приспособления можно снабжать двумя .или тремя кольцевыми пучками труб, расположенными концентрически, а в случае желания избежать конструкции коЛьиевого пучка труб подобно фиг. 4-б можно придать аппарату круглую, овальную или прямоугольную форму, и разделить его на две или несколько смежных камер, при чем переход из одной камерЬ1 в другую осуществлять посредством пучковтруб, а циркуляции газа по замкнутому кольцу достигать при пЬмощи венх тйлятора, инжектора/ эксгаустера и т. д.. В описываемом аппаратеПучкй труб могут Ьыть заменены любыми нагревательными поверхностями, как/змеевики, .электрические реостаты и т. д.

Предмет па тента..

1.Форма выполнения аппарата дляосуществления означеннЬго в, п. 1 по па.тенту № 16638 способа, отличающаяся тем, что в качестве нагреватедьного элемента или соответственно охлаждающего конвекционные потоки газЬв, воздуха или) паров применен, концентрично установленный в сосуде А для адсорбера, цилиндр Q с пдмещенным в нем пучком трубок q (фиг. 1-3).

2.Форма выполне 1ия означеннога В п. Г аппарата для обработки отягощенных газов, отличающаяся .тем, что,, помимо концентрически расположенного в сосуде А для адсорбера цилиндра Q

с пучком трубок q, применены, кольцевые перегородки Qi и Q, содержащие нагревательный, соответственно, охлаждающий пучок трубок qi, при чем эти перегородки окружают цил,индр Q и разделяют сосуд на две чкамеры (1) и (2}( (фиг. 4-6). к дополнительному патенту „Общества изысканий и эксплоатации нефтеносных земель № 17398