Способ осушки газов Советский патент 1981 года по МПК B01D53/26 

(54) СПОСОБ ОСУШКИ ГАЗОВ Изобретение относится к осушке I газов и может найти применение в электрохимии и в химической отрасли . промьшшенности. Известен способ осушки газов путем поглощения влаги в двух поперемен но работающих адсорберах, один из которых работает в режиме контактирования газа.с адсорбентом (силикагелем), а другой в режиме термической регенерации П . Недостаток этого способа - повышение энергозатраты, а также отравление и механическое разрушение адсорбента. Наиболее близким к изобретению по технической су1 щости и достигаемому результату является способ осушки газов путем контактирования с фосфорным ангидридом в электрохимической ячейке с образованием в результате реакции концентрированного раствора фосфорной кислоты с последующей регенерацией насьш1енного сорбента электролизом поглощенной влаги с последукхцим сжиганием продуктов электролиза и с продувкой частью очищенного газа для удаления из реакционной зоны продуктов электролиза 2. Однако указанный способ, не позволяет .получать осушенный газ с содержанием в нем объемной доли влаги менее 10 мин и при этом удалять оба продукта электролиза, В слу- чае удаления обоих продуктов электролиза в виде воды, образованной в результате сжигания продуктов электролиза во внутренней или внеог ней камерах сгорания дополнительным потокЪм газа, наблюдается еще большее понижение степени осушки газа за счет его увлажнения. Целью изобретения является повышение степени осушки. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу осушки газов путем контактирования с фосфорным ангидридом с последующей регенерацией насыщенного сорбента, в котором

pei енерацию ведут электрохимически при отношеиии длительностей процессов контактирования и регенерации равном 1-3, а переключение процессов контактирования и регенерации осуществляют при тока электролиза, равном 3-13 мка

Раздельное ведение процессов поглощения-накопления и электролиза в различных ячейках и введение дополнительной операции - накопления влаги в ячейке перед ее электролизом позволяет получать осушенный газ с остаточным содержанием влаги в нем не более 1 млн . Удаление же частью осушенного газа продуктов электролиза бе их сжигания практически исключает возможность загрязнения ими осушенного газа, обеспечивает быструю подготовку ячейки для ведения в ней процесса поглощения-накопления влаги и дает возможность определять момент переключения процессов в ячейках, тем самым, автоматически поддерживать оптимальный режим осушки газа. f . Выбранный числовой интервал длительностей процессов осушки и регенерации обусловлен необходимой полнотой осушки, переключение же этих процессо производят при нарастании тока электролиза влаги, попадающей в ячейку с частью осушенного газа в конце процесса поглощения и накопления, в момент соответствия тока электролиза заданному значению степени осушки. Осушку газа, как правило, ведут при температуре окружающей среды и

осушаемого газа 10-50°С и избыточном давлении 10-1000 кПа, так как при понижении температуры уменьшается скорость электролиза, а с повышением температуры понижается ресуре ячеек за счет более интенсивного выноса сорбента из ячеек. С повышением же избыточного давления уменьшается скорость поглощения влаги ячейкой за счет уменьшения коэффициента

5 диффузии, а .при давлении, равном и ниже атмосферного, требуются дополнительные устройства, например, побудителя расхода газа, эжекторы, насосы и т.п.

Пример . Проводят осушку азота с содержанием объемной доли влаги в нем 10000 млн в электрохимических стеклянных ячейках длиной 100 мм. и внутренним диаметром 8 мм с использованием в качестве сорбента фосфорного ангидрида (PjOg). Осушку азота проводят при его линейной скорости 5 м/с. Процесс электролиза юсуществляют при максимальной (в момент по- .

Л дачи напряжения на электроды ячейки) плотности тока 1,240 . ,

Сра внительные данные приведены в таблице.

Данный способ позволяет повысить .степень осушки газа, улучшить качество осушаемого газа за счет более полного удаления продуктов электролиза и дает возможность легко реализовать автоматическое ведение оптимального режима осушки газа. Способ особенно эффективен для осушки газов с объемной, долей влаги в ifflx до 20000 мин.- , так как при больших концентрациях влаги в газах приходит ся увеличивать геометрические разме7 ры ячеек, а это, в свою очередь, ведет к повышению фонового тока и как следствие к понижению степени его

осушки.

Формула изобретения

Способ осушки газов путем кон тактирования с фосфорным ангидридом,

с последующей регей5е{ ацией насыщенно го сорбента, отличающийся тем, что, с целью повышения степени осушки, регенерацию ведут электрохимически при отношении длительностей контактирования и регенерации равном 1-3, а переключение процессов контактирования и регенерации осуществляют при токе электролиза равном 3-I3 мка

t Источники информации, принятые во внимание при экспертиз е

1.Коуль A.M. и Ризенфельд Ф,С. ;0чистка газа. М., Химия, 1968,

:с. 272-276.

2.Jour of Electroanal Chemistry № 4, 1962, 51-58 (прототип).