Способ очистки воздуха, коксового или генераторного газа, подлежащих сжижению, от ацетилена и других примесей Советский патент 1944 года по МПК B01D53/04 C10K1/02 B01D185/10 

Известны способы очистки газов от ацетилена путём сорбции последнего твёрдыми адсорбентами в условиях глубокого охлаждения.

Авторы изобретения предлагают способ очистки подлежащего сжижению воздуха от ацетилена и других примесей, а равным образом и очистки коксового или генераторного газов и полученного конечного продукта от контактных ядов, путём пропускания указанных газов через фильтр с силикагелем нли другим адсорбентом минеральiioro происхождения в аппарате соответствующей конструкции при температуре от-100 до-140°.

Для очистки газов от ацетилена силикагелевый адсорбер включается в установку глубокого охлаждения в той точке, где газ имеет температуру от -100° до-140°. При такой )1изкой температуре чрезвычайно повыщается динамическая активность сорбента, благодаря чему размеры адсорбера получаются очень небольшими. При этом достигается весьма полная очистка газов от ацетилена и улавливается больщая часть остальных примесей.

Предлагаемый способ, как показала его экспериментальная проверка, в случае применения указанных температур чрезвычайно эффективен и позволяет количественно очищать воздух и другие газы от ацетилена ,даже тогда, когда концентрация последнего в газе измеряется миллионными долями процента и ниже.

На чертеже представлена схема, показывающая последовательный ход очистки газов с помощью фильтров с адсорбентами, применённых в цикле Клода для сжижения воздуха по предлагаемому способу.

Сухой компримированный воздух через вентиль 5 поступает последовательно в теплообменник 1 и затем через вентиль 10 в теплообменник 2, где охлаждается до температуры от-100° до-140° за счёт идущих противотоком холодных разделённых газов - кислорода и азота,

Охлаждённьп в теплообменниках 1 и 2 воздух через вентиль 7 поступает в один из фильтров 3 или 4 с силикагелем. Фильтры 3 и 4 работают попеременно, причём когда один из них находится в работе, другой подвергается регенерации. Пройдя фильтр 3 или 4, воздух, очищенный от ацетилена и остатков влаги, через вентиль 28 или 25(в зависимости от того,какой фильтр находится в работе), поступает в змеевик испарителя 29 и далее, как обычно, по схеме Клода. При оттаивании теплообменника 1 идущий на разделение в установку компримированный воздух поступает через вентиль 6 непосредственно в теплообменник 2, минуя теплообменник 1 (вентиль 5 закрыт). Охла.дившись за счёт нагревания холодных газов в теплообменнике 2, компримированный воздух так же, как и в первом случае, поступает на очистку в один из установленных фильтров 3 или 4. Нагревшиеся в теплообменнике 2 газы (азот и кис.лород) поступают в теплообменник 1 и оттаивают его. В случае оттаивания теплообменника 2, компримированный сухой воздух поступает через вентиль 5 в теплообменник 1, охладившись в котором, через вептиль 11 направляется на очистку в один из фильтров (вентиль 10 закрыт). Холодные газы поступают при этом непосредственно в теплообменник 1, минуя теплообменник 2, через вентили 12 и 13 (вентили 14 и 15 закрыты). Далее нагретые в теп.юобменнике 1 холодные газы поступают через вентили 16 и 17 (венти.ии 18 и 19 закрыты) в теплообменник 2, нагревая последний (вентили 8 н 9 закрыты). Пройдя теплообменник 2, разделённые газы (азот и кислород) уходят через вентили 20 и 21 (вентили 14 и 15 закрыты). Для работы по цик.ч.у Клода, согласно нредставлениой на чертеже схемы, можно иметь один большой фнльтр, например фн;н:.тр 4, рассчита}1ный на продолжительность непрерывной работы 1-5 суток, и второй, ма;1ый 3, включаемый в систему только на время регенерации большого фильтра. Продолжительность непрерывной работы малого фильтра 3 может быть принята равной 3-5 час.

Регенерация фильтров осушествляется следуюолим образом. Если, например, нужно регенерировать фильтр 4, то закрывают вентили 22 и 25 (вентили 23 и 24 при этом также закрыты), в результате чего фильтр 4 выключается из цикла. Затем открывают вентиль 26, через который часть отходящего азота направляется в электрический нагреватель 30 и, нагревшись в нём до температуры 250-300°, поступает через вентиль 27 в фильтр 4. Обогатившись в фильтре ацетиленом, горячий азот уходит через вентиль 28 в атмосферу, освобождая адсорбент от ацетилена. Регенерация фильтра 3 осуществляется точно таким же путём (посредством перекрытия соответствующих вентилей 27 и 28).

.Вместо воздуха очистке, от .ацетилена можно подвергнуть, как указано выше, и другие газы, например, коксовый или генераторньш газ.

Предмет изобретения

1.Способ очистки воздуха, подлежащего сжижению, от ацетилена и других примесей, опасных в отношении взрыва или химической стойкости материалов аппаратуры, в условиях глубокого охлаждения путём пропускания очищаемого воздуха через фильтр с силикагелем или други.м адсорбентом шнерального .фоисхождения, о т л и ч а ю щ и iiс я тем, что, с целью количественного удаления указанных нримесе , адсорбцию производят при температуре 100 до- 140

2.Приём выполнения способа по н. i, от л и ч а ю щ и ii с я тем, что очистке подвергают воздух после прохождения его через теплообменник-перед впуском в змеевик испарителя установки для сжижения воздуха.

3.Видоизменение указанного в п. 1 сгюсоба, отличающееся тем, что очистке от ацетилена подвергают коксовый или генераторный газы.