Блок комплексной очистки воздуха

Изобретение относится к области криогенной техники, а именно к блокам комплексной очистки и осушки воздуха, и может быть использовано в воздухоразделительных установках и газозарядных средствах. Блок комплексной очистки воздуха содержит входной трубопровод, два адсорбера с входными и выходными трубопроводами, заполненные адсорбентом и соединенные между собой системой трубопроводов, клапаны с системой управления, обеспечивающие переключение адсорберов с режима осушки в режим регенерации, дроссель с трубопроводом подачи осушенного газа в регенерируемый адсорбер, компрессор, ресивер высокого давления, и блок регенерации. Корпус каждого адсорбера выполнен в виде полого цилиндра с профилированными фланцами с патрубками, установленными с обоих торцов корпуса для подвода и отвода осушаемого газа, причем корпус адсорбера выполнен состоящим из нескольких автономных изолированных частей, образующих блок с адсорбентом. В первой части упомянутого блока размещен цеолит КАСО для осушки воздуха от влаги, во второй части размещен цеолит NaX для очистки воздуха от примесей углеводородов, органических, сернистых, азотистых, кислотных соединений и галогенозамещенных углеводородов, в третьей части размещен цеолит NaA для очистки воздуха от двуокиси углерода. Упомянутые части выполнены и установлены последовательно в блоке с возможностью автономной замены каждой части и герметично соединены между собой при помощи фланцевых соединений. 1 ил.

 

Изобретение относится к области криогенной техники, а именно: к блокам комплексной очистки и осушки воздуха, и может быть использовано в воздухоразделительных установках и газозарядных средствах.

Известно устройство для осушки сжатого воздуха (заявка ФРГ N 3304722, кл B01D 53/26), содержащее два адсорбера, соединенных трубопроводами с установленными на них клапанами, которые обеспечивают поочередное переключение адсорберов с режима осушки в режим регенерации, дроссель с трубопроводом подачи осушенного газа, при пониженном давлении, в регенерируемый адсорбер и влагоотделитель с влагоотводящим клапаном, открывающимся согласно ритму переключения адсорберов.

Недостатком известного устройства является то, что выброс накопившегося конденсата происходит в окружающую среду, а также при высоком давлении. Поэтому использование приведенного устройства невозможно при осушке, например, природного газа, где в конденсате могут содержаться компоненты, опасные для человеческого организма и вредно воздействующие на окружающую среду.

Известно устройство для осушки сжатого газа, включающее два адсорбера, соединенных трубопроводами, содержащими клапаны, обеспечивающие переключение адсорберов с режима осушки в режим регенерации, дроссель с трубопроводом подачи осушенного газа при пониженном давлении в регенерируемый адсорбер и влагоотделитель с влагоотводящим клапаном, отличающееся тем, что в нем влагоотделитель разделен на два резервуара: резервуар высокого давления, в полости которого размещен обратный клапан, механически связанный с поплавковым устройством, и резервуар низкого давления с автономно управляемым влагоотводящим клапаном, снабженный предохранительным клапаном (Патент РФ №2165786, МПК B01D 53/26).

Устройство работает следующим образом. Влажный газ с конденсатом поступает в резервуар высокого давления влагоотделителя, где конденсат накапливается. Отделенный от конденсата влажный газ поступает в один из адсорберов, работающих поочередно: один в режиме осушки; другой в режиме регенерации. Переключение адсорберов с режима осушки в режим регенерации, по мере насыщения адсорбента влагой, обеспечивается при помощи распределительных клапанов.

Для регенерации адсорбера используется часть осушенного газа, который при пониженном давлении, за счет дросселирования дросселем, пропускается через регенерируемый адсорбер. В режиме регенерации часть сухого газа подается в адсорбер в обратном направлении. Газ, проходя через внутреннюю полость адсорбера и слой адсорбента, насыщается влагой. Достигнув верхнего фланца корпуса, имеющего температуру, отличную от температуры газа, влажный газ конденсируется на конической поверхности фланца. Капли конденсата, стекая с конической поверхности фланца, попадают на верхние слои адсорбента, проникают вглубь слоя адсорбента и впитываются зернами адсорбента.

Основным недостатком указанного адсорбера является то, что капли влаги, попадая на слой адсорбента, впитываются зернами адсорбента, что приводит к их ускоренному разрушению и сокращению срока службы всего адсорбера в целом.

Известны блоки комплексной очистки воздуха в воздухоразделительных станциях, включающее два адсорбера, соединенных трубопроводами, содержащими клапаны, обеспечивающие последовательное переключение адсорберов с режима осушки в режим регенерации. Осушка и очистка воздуха от двуокиси углерода, ацетилена и водяных паров в адсорберах происходит в результате процесса адсорбции синтетическими цеолитами марки NaX. (Герш С.Я. Глубокое охлаждение. Госэнергоиздат, 1960, часть II, с. 127, рис. 2-38; АКДС-70 М2. Альбом рисунков к техническому описанию и инструкции по эксплуатации КО 101.000.000-ТО1. РИО Упрполиграфиздат, Омск, 1985, с. 16, рис. 16 - прототип)

Основными недостатками указанных блоков являются то, что цеолит марки NaX имеет меньшую адсорбционную способностью по двуокиси углерода, чем по парам воды, при длительной работе одного адсорбера возрастает проскоковая концентрация по двуокиси углерода тем самым вызывая «заморозку» станции и выходу ее из строя.

Задача, на решение которой направлено предложенное изобретение, заключается в разработке конструкции блока комплексной очистки воздуха, имеющего высокие эксплуатационные характеристики, в частности, за счет заполнении его адсорберов цеолитами разных марок с различными адсорбционными свойствами для обеспечения необходимой очистки воздуха от примесей, таких как: двуокись углерода, ацетилен, пары воды и др.

Решение указанной задачи достигается тем, что, в предложенном блок комплексной очистки воздуха, содержащем входной трубопровод, два адсорбера с входными и выходными трубопроводами, заполненные адсорбентом и соединенные между собой системой трубопроводов, клапаны с системой управления, обеспечивающие переключение адсорберов с режима осушки в режим регенерации, дроссель с трубопроводом подачи осушенного воздуха в регенерируемый адсорбер, компрессор, ресивер высокого давления, и блок регенерации, согласно изобретению, корпус каждого адсорбера выполнен в виде полого цилиндра с профилированными фланцами с патрубками, установленными с обоих торцов корпуса для подвода и отвода осушаемого газа, при этом корпус адсорбера выполнен состоящим из нескольких автономных изолированных частей, образующих блок с адсорбентом, причем в первой части упомянутого блока размещен цеолит КАСО для осушки воздуха от влаги, во второй части размещен цеолит NaX для очистки воздуха от примесей углеводородов, органических, сернистых, азотистых, кислотных соединений и галогенозамещенных углеводородов, в третьей части размещен цеолит NaA для очистки воздуха от двуокиси углерода, при этом упомянутые части выполнены и установлены последовательно в блоке с возможностью автономной замены каждой части и герметично соединены между собой при помощи фланцевых соединений.

Известны современные марки синтетических цеолитов, которые благодаря своим специфическим свойствам, способны селективно сорбировать строго определенный спектр веществ. В результате чего предлагается использовать многослойную насыпную часть блока комплексной очистки воздуха, при этом в первом слое использовать цеолит с высокой степенью осушки воздуха от влаги, во втором слое - универсальный цеолит, способный очищать воздух от большинства примесей, в третьем - цеолит с высокой степенью очистки воздуха от двуокиси углерода.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид блока комплексной очистки воздуха.

Блок комплексной очистки воздуха (далее - блок) содержит входной трубопровод 1, два адсорбера 2 с выходными патрубками 3, клапаны 4, 5, 6, 7 с системой управления, регулирующий дроссель 8 с трубопроводом подачи осушенного газа в регенерируемый адсорбер, компрессор 9, регулирующий дроссель высокого давления 10, соединенные между собой при помощи трубопроводов. Каждый адсорбер 2 поочередно работает в режиме адсорбции и регенерации.

Предложенный блок работает следующим образом.

Очищаемый воздух с температурой +5 ÷ 8°C при давлении 70÷200 кгс/см2, пройдя влагоотделитель, поступает от компрессора 9 через регулирующий дроссель высокого давления 10 в адсорбер 2 через открытый клапан 4. В адсорбере 2 происходит процесс адсорбции при прохождении воздуха через первый слой цеолита КАСО - очистка воздуха от влаги; через второй слой цеолита NaX - очистка от подавляющего большинства компонентов сложных смесей - все типы углеводородов, органические, сернистые, азотистые и кислотные соединения, галогенозамещенные углеводороды; через третий слой NaA - очистка от большинства компонентов промышленных газов, критический размер молекул которых не превышает 4 Å (СН4, С2, С3Н6, CO2, CS2, H2S, СН3ОН и т.д.)). После адсорбера, через открытый клапан 6, очищенный воздух направляется по технологическому назначению.

Такое изменение конструкции блока комплексной очистки воздуха, в частности, выполнение адсорбера с несколькими слоями адсорбента с различными свойствами, позволяет повысить его эксплуатационные характеристики путем уменьшения проскоковой концентрации двуокиси углерода, тем самым обеспечить необходимую степень очистки воздуха от примесей.

Использование предложенного технического решения позволит повысить эффективность работы всего блока комплексной очистки воздуха в целом за счет применения адсорберов с высокой избирательной поглотительной способностью в процессе адсорбции в отношении воздушной смеси газов.

Блок комплексной очистки воздуха, содержащий входной трубопровод, два адсорбера с входными и выходными трубопроводами, заполненные адсорбентом и соединенные между собой системой трубопроводов, клапаны с системой управления, обеспечивающие переключение адсорберов с режима осушки в режим регенерации, дроссель с трубопроводом подачи осушенного воздуха в регенерируемый адсорбер, компрессор, ресивер высокого давления, и блок регенерации, отличающийся тем, что корпус каждого адсорбера выполнен в виде полого цилиндра с профилированными фланцами с патрубками, установленными с обоих торцов корпуса для подвода и отвода осушаемого газа, при этом корпус адсорбера выполнен состоящим из нескольких автономных изолированных частей, образующих блок с адсорбентом, причем в первой части упомянутого блока размещен цеолит КАСО для осушки воздуха от влаги, во второй части размещен цеолит NaX для очистки воздуха от примесей углеводородов, органических, сернистых, азотистых, кислотных соединений и галогенозамещенных углеводородов, в третьей части размещен цеолит NaA для очистки воздуха от двуокиси углерода, при этом упомянутые части выполнены и установлены последовательно в блоке с возможностью автономной замены каждой части и герметично соединены между собой при помощи фланцевых соединений.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к газораспределителям, используемым в технологических аппаратах для проведения процессов отделения жидкой фазы от газовой и массообменных процессов в системе газ-жидкость, и может быть использовано в газодобывающей, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности. Газораспределительное устройство аппарата для отделения жидкой фазы от газообразной при массообменных процессах, установленное внутри аппарата, содержит цилиндр с выполненными в образующей его стенке щелями или перфорацией.

Изобретение относится к области криогенной техники, а именно: к блокам комплексной очистки и осушки воздуха, и может быть использовано в воздухоразделительных установках и газозарядных средствах. Способ комплексной очистки воздуха заключается в подаче очищаемого воздуха в блок очистки воздуха, содержащий корпус, входные трубопроводы для подачи осушаемого воздуха и отбросного потока, два адсорбера с входными и выходными трубопроводами, заполненные адсорбентом и соединенные между собой системой трубопроводов.

Адсорбер // 2754851
Изобретение относится к устройствам для отделения газовых примесей из воздушного потока или газовых смесей и может быть использовано в воздухоразделительных установках и газозарядных средствах. Адсорбер, содержащий корпус, выполненный в виде полого цилиндра с профилированными фланцами со штуцерами, установленными с обоих торцов корпуса для подвода и отвода осушаемого газа, при этом в корпусе размещен адсорбент, преимущественно цеолит, причем корпус адсорбера выполнен состоящим из нескольких автономных изолированных частей, образующих блок с адсорбентом, причем в каждой части размещен адсорбент для поглощения определенного типа примесей, при этом упомянутые части выполнены и установлены последовательно в блоке с возможностью автономной замены каждой части и герметично соединены между собой, предпочтительно, при помощи фланцевых соединений.

Изобретение может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности для сепарации углеводородного конденсата и воды от природного или попутного газа. Внутритрубный сепаратор содержит основной канал 1, представляющий собой участок трубопровода с последовательно вмонтированными внутри него и аксиально расположенными первым завихрителем 2, первой секцией сепарации жидкости 3, секцией отбора газожидкостного потока 4.

Изобретение относится к области контактных колонн газ/жидкость для установок обработки газа, улавливания CO2, дегидратации или дистилляции. Распределительная пластина 2 для истечений в противотоке в массо- и/или теплообменной колонне между газом и жидкостью содержит, по меньшей мере, одну трубу 4, выступающую из верхней части указанной пластины 2, для прохода через нее газа и, по меньшей мере, одно средство для прохода жидкости 5 через пластину 2, при этом газ поднимается через трубу для прохода газа 4, а жидкость проходит вниз через упомянутые средства для прохода жидкости 5, труба 4 для прохода газа содержит, по меньшей мере, колпак 7, надстроенный по отношению к трубе 4 так, чтобы позволять газу вытекать через пространство, образованное между колпаком 7 и трубой 4, и так, чтобы препятствовать жидкости, поступающей сверху верхней части указанной пластины, проникать в трубу 4, причем внутренняя часть, по меньшей мере, одной из труб для прохода газа 4 снабжена материалом, диспергирующим по отношению к газу и обеспечивающим диспергирование газа во время его прохода в трубе 4, создавая, таким образом, лучшую гомогенизацию газа на выходе из трубы 4.

Заявлена группа изобретений, которая относится к системе осушения сжатого воздуха. Предложен теплообменник (1), который содержит охладитель/нагреватель (2), испаритель (3) и сепаратор (4) конденсата, снабженный входными линиями (21i, 22i, 31i, 32i, 41i) и выходными линиями (21u, 22u, 31u, 32u, 41u), через которые потоки проходят во встречном направлении (в противотоке) относительно друг друга для обеспечения проходящего через охладитель/нагреватель (2) входящего потока горячего и влажного воздуха (А1) и исходящего потока охлажденного воздуха (А4).

Изобретение касается устройства для разъемного крепления патрона осушителя к корпусу системы подготовки сжатого воздуха транспортного средства, в частности автомобиля промышленного назначения. Устройство включает в себя отбортовку (6) на дне (2) патрона (1) осушителя, которая имеет поверхность (9) прилегания; и вставное отверстие (101) на корпусе (100) системы подготовки сжатого воздуха, в которое отбортовка (6) может вставляться по меньшей мере отдельными участками и в котором отбортовка во вставленном состоянии зафиксирована в осевом направлении за счет геометрического замыкания.

Настоящее изобретение относится к металлоорганическому каркасу, содержащему ион металла, первый лиганд, второй лиганд и дополнительный третий лиганд. Ион металла представляет собой ион алюминия.

Изобретение относится к способу осушки влажной газовой смеси, а также применяемый при осуществлении этого способа абсорбенту. Способ осушки влажной газовой смеси G1, которая содержит СО2 и которую приводят в контакт с жидким абсорбентом А1, который содержит смесь из триэтиленгликоля и по меньшей мере одной соли S, выбранной из Q+А-, в результате чего получают газовую смесь G2 с пониженным по сравнению с влажной газовой смесью G1 влагосодержанием и жидкий абсорбент А2 с повышенным по сравнению с жидким абсорбентом А1 влагосодержанием, при этом Q+ выбран из группы, состоящей из 1,3-диметилимидазолий-катиона, 1,3-диэтилимидазолий-катиона, 1-этил-3-метилимидазолий-катиона, а А- обозначает анион, выбранный из группы, состоящей из ацетата, пропионата, и при этом в жидком абсорбенте А1 соотношение между массой триэтиленгликоля и общей массой всех солей S составляет от 1:9 до 9:1.

Настоящая группа изобретений относится к устройству для того, чтобы сушить влажный сжатый газ, например, исходящий из компрессорного элемента. Устройство содержит сушилку, которая содержит жидкий осушитель и выполнена с возможностью приводить сжатый газ в контакт с осушителем.

Группа изобретений относится к процессам для систем, в которых осуществляют удаление загрязнителя из потока сырья, главным образом посредством избирательной по скорости или кинетически избирательной адсорбции. Эти системы по существу отличаются от традиционной избирательной адсорбции и могут присутствовать в коммерческих системах для получения азота методом адсорбции при переменном давлении (PSA).
Наверх