Устройство регенерации адсорбционной установки Советский патент 1980 года по МПК B01D53/02 B01J8/08 

I

Изобретение относится к процессу регенерации при углеадсорбционной рекуперации органических растворителей (например, бензина, керосина, толуола, ксилола, ацетона) и может использоваться также для санитарной очистки воздуха.

Известен узел регенерации адсорбционной установки для рекуперации растворителей, регенерацию адсорбента в которых проводят паром в самих адсорбционных аппаратах или в автономных зонах регенерации. Узел регенерации установки включает источник тепловой энергии (подача пара), конденсатор, между которыми размещен движущийся слой адсорбента 1.

Недостатками известной установки являются:

снижение активности угля за счет поглощения паров воды при двухфазном режиме работы адсорберов;

необходимость сепарации десорбированных продуктов от водяного конденсата, что усложняет технологическую схему очистки воздуха и увеличивает эксплуатационные затраты;

необходимость дополнительных водоочистных сооружений для обезвреживания конденсата десорбирующего пара;

необходимость сушки адсорбента после стадии десорбции;

значительная длительность цикла регенерации адсорбента (0,8-1,2 ч);

необходимость осуществления многофазного (трех и четырех) режима работы адсорберов, что усложняет технологическую схему и управление ею.

Цель изобретения - повышение экономичности процесса рекуперации растворителей.

Это достигается тем, что источник тепловой энергии выполнен в виде газовой радиационной горелки и снабжен газоходом подачи окисляющего воздуха, соединенным с конденсатором.

Это техническое решение позволяет за счет интенсификации процесса десорбции и утилизации теплотворной способности несконденсированного десорбата снизить продолжительность регенерации насыщенного адсорбента и уменьшить эксплуатационные затраты, а также получить рекуперат в чистом виде по упрощенной технологии. На чертеже дана принципиальная схема предлагаемого устройства регенерации ад сорбционной установки. Устройство регенерации адсорбционной рекуперационной установки и включает в себя насыщенный в зоне адсорбции (на чертеже не приведена) слой 1 адсорбента, например, активный узел АР-3, движущийся в зоне 2 регенерации под воздействием терморадиационного облучения, генерируемого газовой радиационной горелкой 3, конденсатор 4, сборник 5 рекуперата, щтуцер 6 окисляющего воздуха, вентилятор 7 циркуляции регенерирующей среды и вентилятор 8 вывода избыточных продуктов сгорания. Устройство работает следующим образом. Насыщенный в зоне адсорбции парами растворителя слой 1 адсорбента высотой 30-50 мм перемещают в зоне 2 регенерации, где адсорбент газовой радиационной горелкой 3 прогревается до температуры, веобхоДИМОЙ для десорбции растворителя (в интервале 180-200°С), и десорбируемые пары продуванием через слой адсорбента продуктов сгорания топлива - регенерирующей среды (СО. У4% 02 30/0, НоО 16%, N-2 670/о) выводят из зоны. Скорость перемещения слоя адсорбента зависит от динамических характеристик процесса десорбции, рекуперируемой системы (типы сорбента, рекуператора) и находится в интервале 1-3 см/мин. Десорбированный растворитель с продуктами сгорания топлива подают в конденсатор 4, где десорбат в основном конденсируется, и его собирают в сборнике 5 рекуперата. К продуктам сгорания топлива и несконденсировавщимся парам десорбированного растворителя через щтуцер 6 подводят воздух и образовавщуюся газовую смесь вентилятором 7 направляют на горелку 3 в качестве окислителя д,1я газового топлива. В данном случае сжигание нескопдепсированны.х паров десорбированного растворителя компенсирует рас.ход топлива, подводимого извне. Избыточное количество продуктов сгорапия (равное поступлению свежего воздуха в газовый контур) вентилятором 8 вь,водят из зоны 2 регенерации. Испытания, проведенные в СКВ СИ г. Риги в лабораторных условиях, моделирующих работу промышленной установки, показали возможность применения предлагаемого устройства в промыщленных масщтабах. На лабораторной установке при температурах нагрева слоя угля до 150-210°С (уголь марки АР-3, СКТ-АГ-3, АГ-5, БаУ), насыщенного парами растворителя (в основном керосин), образующими при сущке электроизоляционных стеклолакотканей, пропитанных электроизоляционным экспановым лаком, за 10-15 мин степень регенерации адсорбента составила 95-98°/о, в то время как на известных установках (паровая десорбция) за это же время степень десорбции поглощенных веществ была значительно ниже 20-28%), Количество полученного конденсата по приведенной схеме позволяет судить о высокой эффективности данного способа, так как концентрация десорбированных продуктов составляет 80-120 г/нм, до конденсата она равнялась 15-24 г/нм (в пересчете на общий углерод). Таким образом, предлагаемое устройство регенерации адсорбционной установки повыщает интенсивность стадии регенерации насыщенного адсорбента, снижает энергетические и капитальные затраты на очистку воздуха, то есть в целом повыщает экономичность процесса рекуперации. Формула изобретения Устройство регенерации адсорбционной установки, включающее источник тепловой энергии, конденсатор, между которыми размещен движущийся слбй регенерируемого адсорбента, отличающееся тем, что, с целью повыщения экономичности процесса рекуперации растворителей, источник тепловой энергии выполнен в виде газовой радиационной горелки и снабжен газоходом подачи окисляющего воздуха, соединенным с конденсатором . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Серпионова Е. Н. Промыщленная адсорбция газов и паров. М., Высщая щкола, 1969, с. 288 (прототип).

/

топлидо

О±:гФ НX

Хладагент

-У