Устройство для адсорбции



Устройство для адсорбции
Устройство для адсорбции

Владельцы патента RU 2676635:

Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Краснодар" (RU)

Изобретение относится к области очистки газов адсорбентами, регенерация которых осуществляется горячим газом, проходящим через адсорбент, и может быть использовано, например, в газовой, нефтяной, нефтеперабатывающей и нефтехимической промышленности. Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции устройства и увеличение объемов, занимаемых адсорбентом, при использовании сегментированного аппарата, дополнительно разделенного по горизонтали на независимые отсеки, обеспечивающие эффективный тепло- и массообмен. Устройство для адсорбции представляет собой корпус, разделенный на, по меньшей мере, три секции для направления, по меньшей мере, трех потоков газа: основного потока, охлаждающего потока и регенерационного потока. Первая секция образует основной выход для основного потока, вторая секция образует вход для охлаждающего потока, а третья секция образует вход для регенерационного потока, а у второго в осевом направлении торца ротора корпус содержит, по меньшей мере, две секции: первую секцию, которая образует вход для основного потока, и вторую секцию, которая образует общий вход для охлаждающего и регенерационного потоков. Вторая секция, расположенная у первого торца ротора, содержит дополнительный выход для основного потока и состоит из двух частей, а именно первой части, образующей указанный вход для охлаждающего потока, и второй части, образующей дополнительный выход для охлаждающего потока, при этом две части соединены между собой посредством имеющихся для этого средств соединения. Согласно изобретению цилиндрический корпус радиально разделен металлическими перегородками на четыре сегмента (количество сегментов соответствует количеству стадий процесса), заполненные адсорбентом (например, цеолитом или силикагелем), а по горизонтали устройство разделено на независимые отсеки (по меньшей мере, два), образуемые проницаемыми для адсорбтива перегородками. 3 ил.

 

Изобретение относится к области очистки газов адсорбентами, регенерация которых осуществляется горячим газом, проходящим через адсорбент, и может быть использовано, например, в газовой, нефтяной, нефтеперабатывающей и нефтехимической промышленности.

Известно устройство для проведения процессов адсорбции, включающее статор и установленный внутри него ротор, где с целью увеличения времени контакта жидкого и твердого реагентов, повышения эффективности процесса за счет использования мелкой фракции сорбента и предотвращения ее уноса, боковая стенка ротора выполнена сплошной, а верхняя торцевая часть с отверстиями, причем ротор снабжен ножом, установленным внутри него [1] (А.с. №780877, опубликовано 25.11.1980 г.).

Общими признаками известного способа с предлагаемым является возможность использования устройства для осушки жидких фаз и наличие перфорации на торцевой части для увеличения времени контакта между жидким и твердым реагентами.

Недостатками известного устройства являются:

- использование ротора, что снижает срок службы хрупких кристаллических адсорбентов;

- использование устройства только на стадии адсорбции.

Известно устройство для адсорбции компонентов, содержащее установленный на оси ротор с прикрепленными к нему рядами лопаток, размещенными радиально с зазором друг относительно друга и наклоном по отношению к плоскости, перпендикулярной оси корпуса, и слоями адсорбента, расположенными на лопатках, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса адсорбции, внутренняя поверхность корпуса снабжена рядами неподвижных лопаток, со слоями адсорбента, наклоненных в противоположном направлении по отношению к лопаткам ротора и размещенных между рядами лопаток ротора. [2] (А.с. №1692623, опубликовано 23.11.1991 г.)

Общими признаками известного устройства с предлагаемым является разделение адсорбента, что способствует интенсификации процесса адсорбции.

Недостатками известного устройства являются:

- сложность конструкции;

- небольшой объем лопаток с адсорбентом, ограничивающий возможность осушки больших или сильно обводненных потоков газа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для осушки газа, содержащее аппарат осушки, включающий в себя корпус с установленным в нем с возможностью вращения ротором, внутри которого находится сушильный агент, а также привод вращения указанного ротора для обеспечения возможности последовательного перемещения сушильного агента через зону осушки, зону регенерации и зону охлаждения, при этом корпус у первого в осевом направлении ротора разделен на, по меньшей мере, три секции для направления по меньшей мере трех потоков газа: основного потока, охлаждающего потока, и регенерационного потока, причем первая секция образует основной выход для основного потока, вторая секция образует вход для охлаждающего потока, а третья секция образует вход для регенерационного потока, а у второго в осевом направлении торца ротора корпус содержит по меньшей мере две секции: первую секцию, которая образует вход для основного потока, и вторую секцию, которая образует общий вход для охлаждающего и регенерационного потоков, отличающееся тем, что вторая секция, расположенная у первого торца ротора, содержит дополнительный выход для основного потока и состоит из двух частей, а именно первой части, образующей указанный вход для охлаждающего потока, и второй части, образующей дополнительный выход для охлаждающего потока, при этом две части соединены между собой посредством имеющихся для этого средств соединения. [3] (Патент РФ №2516636, опубл. 20.05.2014).

Общими признаками известного способа с предлагаемым, является сегментирование устройства для осушки газа с разделением основного, регенерационного и охлаждающего потоков.

Недостатками известного способа являются:

- вращающийся сегментированный ротор, благодаря чему происходит быстрый механический износ адсорбента;

- не высокая эффективность теплообмена при больших габаритах аппарата.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, а именно упрощение конструкции устройства и увеличение объемов, занимаемых адсорбентом, при использовании сегментированного аппарата, дополнительно разделенного по горизонтали на независимые отсеки, обеспечивающие эффективный тепло- и массообмен.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что заявляемое устройство для адсорбции представляет собой корпус разделенный на, по меньшей мере, три секции для направления по меньшей мере трех потоков газа: основного потока, охлаждающего потока, и регенерационного потока, причем первая секция образует основной выход для основного потока, вторая секция образует вход для охлаждающего потока, а третья секция образует вход для регенерационного потока, а у второго в осевом направлении торца ротора корпус содержит по меньшей мере две секции: первую секцию, которая образует вход для основного потока, и вторую секцию, которая образует общий вход для охлаждающего и регенерационного потоков, вторая секция, расположенная у первого торца ротора, содержит дополнительный выход для основного потока и состоит из двух частей, а именно первой части, образующей указанный вход для охлаждающего потока, и второй части, образующей дополнительный выход для охлаждающего потока, при этом две части соединены между собой посредством имеющихся для этого средств соединения, и, согласно изобретения, цилиндрический корпус радиально разделен металлическими перегородками на четыре сегмента (количество сегментов соответствует количеству стадий процесса), заполненных адсорбентом (например, цеолитом или силикагелем), а по горизонтали устройство разделено на независимые отсеки (по меньшей мере, два), образуемые проницаемыми для адсорбтива перегородками.

На фиг. 1 изображено устройство для адсорбции, разрез;

Устройство для адсорбции содержит цилиндрический корпус 1 со съемными эллиптическими крышкой и днищем (на чертеже не показаны), разделенный по вертикали непроницаемыми пластинами 2 на четыре больших отсека. По горизонтали устройство для адсорбции разделено на пять частей. Внутри больших отсеков внутри сегментов, изготовленных из перфорированных металлических пластин 3, на специальных устройствах для крепления размещен адсорбент 4. Перфорированные металлические пластины 3 проницаемы для адсорбтива и непроницаемы для гранул адсорбента 4. Полости 5 образуют пространство между непроницаемой 2 и перфорированной пластинами, свободное от адсорбента, по вертикали. Полости 6 образуют пространство между слоями адсорбента по горизонтали.

На фиг. 2 показаны виды А-Е, обозначенные на фиг. 1;

Виды А, В и С показывают полости, свободны от адсорбента, виды D и Е - полости с адсорбентом.

На фиг. 3 отображено направление потоков внутри устройства.

Если в полости I в единицу времени (устанавливают экспериментальным или расчетным методом в зависимости от объема устройства и влажности потока) протекает процесс адсорбции; в полости II - первичная регенерация адсорбента; в полости III - вторичная регенерация адсорбента; в полости IV - охлаждение адсорбента после регенерации перед адсорбцией, то потоки направляются следующим образом.

Пример 1. В полости I - сверху вниз - поток газа на осушку. Проходя через слой адсорбента, данный поток нагревается за счет тепла адсорбции (в частности, при обезвоживании на цеолите КА температура составляет 100-140°С) [3]. В полость II на стадию первичной регенерации снизу вверх подается часть потока из полости I, где газ отдает тепло адсорбенту, находящемуся на стадии первичной регенерации. В полость III сверху вниз подается поток газа регенерации, нагретый до температуры десорбции (от 200 до 400°C в зависимости от свойств используемого адсорбента). В полость I сверху вниз подается поток охлаждающего газа.

Пример 2. В полости I - снизу вверх - поток газа на осушку или водной смеси на обезвоживание. Проходя через слой адсорбента, данный поток нагревается за счет тепла адсорбции (в частности, при обезвоживании на цеолите КА температура составляет 100-140°С) [3]. В полость II на стадию первичной регенерации избыточное тепло передается через стенку, смежную с полостью I адсорбенту, находящемуся на стадии первичной регенерации. В полость III сверху вниз подается поток газа регенерации, нагретый до температуры десорбции (от 200 до 400°C в зависимости от свойств используемого адсорбента). В полость I сверху вниз подается поток охлаждающего газа.

Пример 3. Данный пример иллюстрирует реализацию работы устройства по примеру 1 и 2, отличающийся тем, что теплообменные вертикальные полости устройства дополнены внутренними трубчатыми устройствами для теплообмена, что актуально при больших диаметрах устройства для адсорбции.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:

1. А.С. №780877, опубликовано 25.11.1980 г.

2. А.С. №1692623, опубликовано 23.11.1991 г.

3. Патент РФ №2516636, опубл. 20.05.2014

Устройство для адсорбции, представляющее собой корпус, разделенный на, по меньшей мере, три секции для направления, по меньшей мере, трех потоков газа: основного потока, охлаждающего потока и регенерационного потока, причем первая секция образует основной выход для основного потока, вторая секция образует вход для охлаждающего потока, а третья секция образует вход для регенерационного потока, а у второго в осевом направлении торца корпус содержит, по меньшей мере, две секции: первую секцию, которая образует вход для основного потока, и вторую секцию, которая образует общий вход для охлаждающего и регенерационного потоков, вторая секция содержит дополнительный выход для основного потока и состоит из двух частей, а именно первой части, образующей указанный вход для охлаждающего потока, и второй части, образующей дополнительный выход для охлаждающего потока, при этом две части соединены между собой посредством имеющихся для этого средств соединения, отличающееся тем, что цилиндрический корпус радиально разделен металлическими перегородками на четыре сегмента, количество сегментов соответствует количеству стадий процесса, сегменты заполнены адсорбентом - цеолитом, силикагелем или др., а по горизонтали устройство разделено на, по меньшей мере, два независимых отсека, образуемых проницаемыми для адсорбтива перегородками.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Способ понижения влажности воздуха в корпусе заключается в том, что сжатый воздух разрежают в корпусе, так что влажность имеющегося в корпусе воздуха понижается посредством разрежения сжатого воздуха.

Способ осушки газа охлаждением, использующий теплообменник, основная секция которого образует испаритель контура охлаждения с компрессором, расширительным клапаном и перепускным трубопроводом за компрессором с перепускным клапаном горячего газа, при этом способ использует формулу, которая отражает связь между состоянием расширительного клапана и перепускного клапана горячего газа, где на основе данной формулы: корректируется или состояние расширительного клапана в зависимости от состояния перепускного клапана горячего газа; или корректируется состояние перепускного клапана горячего газа в зависимости от состояния расширительного клапана, или наоборот; или регулируют состояния обоих клапанов относительно друг друга.

Изобретение относится к установкам абсорбционной осушки газов гликолями и может быть использовано в газовой промышленности. Установка гликолевой осушки с линией вывода осушенного газа, включающая блок абсорбции с узлом подготовки газа и абсорбером, а также источник регенерированного гликоля, отличающаяся тем, что в качестве источника регенерированного гликоля установлен блок регенерации гликоля, абсорбер оснащен верхней и нижней противоточно охлаждаемыми тепломассообменными секциями, а выше и ниже верхней секции к абсорберу примыкают линии подачи из блока регенерации глубоко регенерированного и регенерированного гликоля, соответственно.

Группа изобретений относится к области автомобилестроения. Трубопроводная система для автомобиля включает в себя газовый нагнетатель для подачи газа, газовый осушитель для высушивания газа и устройство охлаждения, в частности охлаждающую спираль, для охлаждения газа.

Изобретение относится к области добычи природного газа и, в частности, к обеспечению регулирования производительности газодобывающих предприятий - ГДП, расположенных в районах Крайнего Севера.

Изобретение относится к подготовке природного и попутного нефтяного газа к транспорту и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Изобретение относится к подготовке природного и попутного нефтяного газа к транспорту и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Изобретение относится к установке, способу и катализатору для одностадийной осушки и очистки газообразного углеводородного сырья одновременно от сероводорода и меркаптанов.

Изобретение относится к адсорбционной технике, а именно к установкам для очистки и осушки газов в стационарном слое адсорбента с периодической регенерацией последнего, и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области рационального использования природных ресурсов и развития окраинных регионов и может быть использовано в газодобывающей, газоперерабатывающей, газохимической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к химической, металлургической, энергетической, пищевой и другим отраслям промышленности, где необходима очистка воздуха от примесей. Устройство для очистки газа, включающее цилиндрический вертикально ориентированный корпус с патрубками для подвода газа и жидкости в верхней его части и с патрубками для отвода жидкости и газа в нижней его части, корпус состоит из, как минимум, двух частей, расположенных одна на другой, каждая из которых представляет собой цилиндрический корпус с фланцами, выполненными с возможностью соединения частей корпуса друг с другом, и размещенные в корпусе один над другим смесительные блоки, каждый из смесительных блоков имеет обечайку с тангенциальными щелями в стенках, образованными тангенциальными лопатками, расположенными по касательной к окружности, верхняя часть обечайки закрыта верхним диском, диаметр которого равен диаметру обечайки, а нижняя часть обечайки закреплена на нижнем диске, который содержит центральное отверстие, диаметр которого меньше, чем диаметр обечайки, сепарационный блок, размещенный под центральным отверстием диска последнего смесительного блока, перекрывающий сечение центрального отверстия нижнего диска и снабженный тангенциальными лопатками, расположенными по касательной к окружности, при этом нижний диск каждого смесительного блока жестко закреплен между фланцами частей корпуса, диаметр нижнего диска больше диаметра внутренней поверхности корпуса, а сепарационный блок имеет нижнее основание в форме на основе усеченного конуса, обращенного своим меньшим основанием к отверстию нижнего диска смесительного блока, и дополнительно содержит козырек, выполненный по периметру нижнего основания сепарационного блока и образующий щель между сепарационным блоком и внутренней поверхностью стенок корпуса, а лопатки сепарационного блока ориентированы в противоположную сторону, чем лопатки смесительных блоков.

Абсорбер // 2668025
Изобретение относится к колонным массообменным аппаратам и предназначено для мокрой очистки воздуха от газообразных вредностей. Технический результат - повышение эффективности каплеулавливания при переменных расходах газа.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания. Конический форсуночный скруббер, содержащий корпус с патрубками для запыленного и очищенного газа, форсуночное оросительное устройство, опорные и ограничительные тарелки, между которыми расположена насадка, брызгоуловитель, выполненный в виде слоя насадки, размещенной между опорной и ограничительной тарелками, и устройство для отвода шлама, причем опорные тарелки выполнены упругими, а насадка, размещенная над нижней опорной тарелкой, выполнена из упругих материалов, например в форме полиэтиленовых шаров, а на нижней опорной тарелке установлен вибратор, причем насадка выполнена в виде полых шаров, на сферической поверхности которых прорезана винтовая канавка, имеющая в сечении, перпендикулярном винтовой линии, профиль типа круга, многоугольника, «седла Берля» или седла «Италлокс», оросительное устройство выполнено в виде вихревых форсунок, каждая из которых состоит из корпуса с камерой завихрения и сопла, корпус выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой с внутренней резьбой и расширительной камерой, соосной корпусу, при этом соосно корпусу в его нижней части подсоединено к гильзе посредством резьбы сопло, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище которого выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с по крайней мере двумя наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий, расположенных в торцевой поверхности сопла, где также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, соединенное со смесительной камерой сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой, в диффузорной выходной камере установлен рассекатель, выполненный в виде по крайней мере трех спиц, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим - в поверхности тела вращения, например шара, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры, а само тело вращения расположено в нижней части за срезом диффузорной выходной камеры, к торцевой поверхности цилиндрической гильзы, соосной с корпусом, соосно диффузорной камере, прикреплен диффузор, поверхность среза которого лежит в плоскости, находящейся ниже поверхности тела вращения рассекателя, а рассекатель выполнен в виде двух спиц, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим - на оси, на которой с возможностью вращения установлено тело вращения, выполненное в виде шара, центр которого лежит на оси диффузорной выходной камеры, при этом поверхность тела вращения, выполненного в виде шара, установленного на оси, с возможностью вращения, выполнена перфорированной, а к поверхности тела вращения, выполненного в виде шара, установленного на оси, с возможностью вращения, установлены элементы, осуществляющие его вращение, например, в виде отрезков винтовых лопастей, при этом на внутренней поверхности центрального цилиндрического дроссельного отверстия вихревой форсунки, расположенного в торцевой поверхности сопла, выполнены винтовые канавки для осуществления дополнительного закручивания потока жидкости, отличающийся тем, что в теле вращения вихревой форсунки, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры, а само тело вращения расположено в нижней части, за срезом диффузорной выходной камеры, выполнены резонансные выемки по форме в виде цилиндрической поверхности разного диаметра и длины, выполняющие функции резонаторов Гельмгольца, размеры которых определяются необходимой частотой пульсации потока жидкости для увеличения мелкодисперсности распыляемого факела.

Скруббер // 2665399
Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания. Скруббер, содержащий корпус, включающий коническую, цилиндрическую части и шламосборник, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного, оросительное устройство, включающее внешний трубопровод с врезанными в корпус нижними и верхними форсунками, отношение диаметра аппарата D к диаметру входного патрубка Do находится в оптимальном интервале величин: D/Do=2,2…2,5, а отношение высоты аппарата Н к диаметру входного патрубка Do находится в оптимальном интервале величин: Н/Do=4,8…5,7, а форсунки выполнены в виде вихревых форсунок, каждая из которых содержит корпус с камерой завихрения и сопло, корпус выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием, и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой с внутренней резьбой и расширительной камерой, соосной корпусу, при этом соосно корпусу, в его нижней части подсоединено к гильзе посредством резьбы сопло, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище которого выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с, по крайней мере двумя, наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий, расположенных в торцевой поверхности сопла, где также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, соединенное со смесительной камерой сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой, в диффузорной выходной камере установлен рассекатель, выполненный в виде, по крайней мере, трех спиц, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим - в поверхности тела вращения, например шара, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры, а само тело вращения расположено в нижней части за срезом диффузорной выходной камеры, к торцевой поверхности цилиндрической гильзы, соосной с корпусом, соосно диффузорной камере, прикреплен диффузор, поверхность среза которого лежит в плоскости, находящейся ниже поверхности тела вращения рассекателя, а рассекатель выполнен в виде двух спиц, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим - на оси, на которой, с возможностью вращения, установлено тело вращения, выполненное в виде шара, центр которого лежит на оси диффузорной выходной камеры, при этом поверхность тела вращения, выполненного в виде шара, установленного на оси, с возможностью вращения, выполнена перфорированной, к поверхности тела вращения, выполненного в виде шара, установленного на оси, с возможностью вращения, установлены элементы, осуществляющие его вращение, например в виде отрезков винтовых лопастей, при этом на внутренней поверхности центрального цилиндрического дроссельного отверстия вихревой форсунки, расположенного в торцевой поверхности сопла, выполнены винтовые канавки для осуществления дополнительного закручивания потока жидкости, отличающийся тем, что в теле вращения вихревой форсунки, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры, а само тело вращения расположено в нижней части, за срезом диффузорной выходной камеры, выполнены резонансные выемки по форме в виде цилиндрической поверхности разного диаметра и длины, выполняющие функции резонаторов Гельмгольца, размеры которых определяются необходимой частотой пульсации потока жидкости для увеличения мелкодисперсности распыляемого факела.

Изобретение относится к устройству мокрого пылеулавливания, которое может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.

Изобретение предназначено для сбора и перераспределения текучих сред, например в колоннах. Комбинированный коллектор и перераспределитель текучих сред для технологической инженерной колонны содержит коллектор текучей среды для сбора первой текучей среды; перераспределитель текучей среды, расположенный ниже коллектора текучей среды и определяющий пространство между коллектором и перераспределителем; по меньшей мере одну трубу, проходящую через указанное пространство, для соединения коллектора с перераспределителем; по меньшей мере один канал, проходящий через коллектор и обеспечивающий возможность протекания второй текучей среды, и по меньшей мере один отклонитель в указанном пространстве.

Абсорбер // 2656460
Изобретение относится к технике очистки газов от ядовитых компонентов. Абсорбер содержит корпус с патрубками для запыленного и очищенного газа, оросительное устройство, опорные решетки, между которыми расположена насадка, и устройство для отвода шлама.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2017-07-17 2019-01-13T01:01:27
Наверх