Способ разделения парогазовых и газовых смесей

 

0 97;39k

Класс 12е, 30

12е, l o»

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И. K. Ходанович, 3. Ф. Чуханов, Л. И. Ефимов, А. Л. Халиф и М. А. Горелик

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ПАРОГАЗОВЫХ И ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ

3!3яв»!с!!о !2:1ск33бря 1150 г. в;3, i .ЧНП-477 4419613 в Гостсхиику СССР

О!ЗуГ3»3и3»оввно в <33»!о.т»3стс33с ивоорстсиий» . 3!»;3 ви 1954 г.

Современное состояние техники адсорбционного разделения газовых и парогазовых смесей отличается низкой интенсивностью процесса, вызываемой его периодичностью и использованием в процессе, в каждый данный момент, только части неподвижного слоя адсорбента.

В применяемых периодических àдсорбционных установках (при работе на угольных адсорбентах — всегда, г:ри работе на минеральных адсорбентах — часто) теплоносителем является водяной пар, применение которого связано с увлажнением адсорбснта и необходимостью последуIGIIIc .É его c5 IIIKH.

Предлагаемым способом непрерывного адсорбционного разделения газов и парогазовых смссей устраняются указанные недостатки.

В основу предлагаемого процесса положен противоток потока перерабатываемой газовой смеси (или парогазовой адсорбции) и теплоноситс-3!I (десорбция), движущихся в колонне вертикально вверх и вниз с определенной скоростью.

Движущей силой потока газа слул ит перепад давлений па гходе и выходе, достато и!ый тля преодоления ! идравли 1(.Ск11х соп)эотивлс1-пи! 1:.0,!Овны с комм 3 никациями 11 Веса потока частиц адсорбента при заданных величинах расхода. Движущей силой потока частиц а.1сорбента служйт сила веса самих частиц.

Подвод тепла десорбцин (нагрев частиц насыщенного адсорбента) осуществляется путем тсплообмена и противотокс между падающим по током частиц и потоком теплоноситсля, нагретого до достаточно Высокой

- смпсратуры.

В качестве теплоносителя предусматривается применение циркуляционного потока продуктов десорбцпи, подогреваемых в газоподогревателс.

Для выделения продуктов дссорбции служат кондснсационныс устройства, тип ll конструкция которых выбираются В соответствии с природой и составом Выделяемых продуктоВ.

Охлаждсги!е адсорбента осуществляется одновременно с его транспортом.

На чертеже схематично изображен технологический процесс пре 1лагаемого способа. № 97394

Газовая или парогазовая смесь, подлежащая разделению (сырой газ), поступает по вводному патрубку в верхнюю часть разделительного бункера 1, откуда направляется потоком вверх в адсорбционную секцию, навстречу падающим частицам адсорбента. При этом адсорбент насыщается, поглощая извлекаемые компоненты из газовой смеси. Подача адсорбента осуществляется из питательного бункера 2 порционером, тип которого выбирается в зависимости от вида используемого адсорбента и его расхода.

Переработанный газ отводится из верхней, расширенной части адсорбционной секции, и, после отделения в циклоне 3 уноса мелких частиц адсорбента (не гыпав.ш,х в расширенной части адсорбционной секции), охлаждается в газовом холодильнике 4 и затем используется в качестве рабочего тела и хладоагента для транспорта и охлаждения в газлифте

5 горячего регенерированного адсорбента.

Насыщенный адсорбент собирается в нижней части разделительного бункера, продувается остаточным газом конденсационной системы (в случае, если предлагаемый способ используется для извлечения целевых продуктов) и затем через порционер подается в десорбционную секцию б, где производится десорбция поглощенных продуктов путем нагрева частиц адсорбента, падающих в противотоке горячего циркуляционного газа. Количество и температура горячего циркуляционного газа, вводимого снизу десорбционной секции и длина секции подбираются таким образом, чтобы обеспечивались:

a) полнота десорбции поглощенных продуктов; б) температура смеси циркуляционного газа с продуктами десорбции па выходе из десорбционной секции, препятствующая конденсации каких-либо компонентов газовой смеси.

Выходящая из десорбцион»ой секции газовая смесь после отделения в циклоне 7 уноса разделяется на два потока. Один из них, n»p«> ëÿционный, побуждаемый к движению газодувкой, после нагрева в подогревателе 8, используется в качестве теплоносителя для десорбции. Другой поток выводится из системы и, в зависимости от задач процесса, направляется или в конденсационную систему, или на выхлоп.

Выйдя из десорбционной секции, адсорбент собирается в сборном бункере 9, из которого подается в секцию отдувки 10 перегретым паром, с целью более полной десорбции поглошенных продуктов. В секции 11 осуществляется отдувка горячим переработанным газом увлеченного адсорбентом водяного пара.

Нагретый, продутый адсорбент поступает по рукаву 12 в газлифт 5, где охлаждается и одновременно транспортируется наверх холодным переработанным газом. Для улучшения условий охлаждения стенка трубы газлифта имеет рубашку, в которую противотоком газу подается охлаждающая вода.

Адсорбент, поднятый наверх газлифтом, отделяется от газа в сепараторе И и от мелочи в классификаторе 14, после чего вновь возвращается в адсорбционную секцию, через питательный бункер 2.

В отдельных случаях, когда это вызывается необходимостью, дополнительное охлаждение адсорбента может быть осуществлено путем ввода дополнительного потока холодно о переработанного газа в среднюю часть адсорбционной секции 15, при одновременном удлинении ее верхней части 1б.

Предлагаемый способ использования адсорбента в падающем потоке позволяет интенсифицировать насыщение адсорбента и десорбцию адсорбтива, чем резко сокращается время ооращсния адсорбента в системе до продолжительности, измеряемой минутами (не более десяти, вместо 120 — 180 мин. ь ц»клах периодичес«ой адсорбции и 45 — 50 мин, в циклах»епрерывной адсорбции

",двлк щпмся слоем), уменьшается удельный расход адсорбента и объема, и особе»»о рабочее сече»»е основной аппаратуры.

Конкретными примерами применения предлагаемого процесса могут оыть: а) отбензинивание газов и извлечение из них бутана и пентана; б) извлечение паров растворителей из воздуха сушильных устройств;

В) осушка газом lIDH низких I! средних давлениях; г) очистка газов путем улавливания ценных или вредных компоне тов, при переработке больших объемов газов.

Предмет изооретення

Способ разделения парогазовых и газовых смесей с применением непрерывной адсорбции потоком частиц адсорбента, падающих противотоком и разделяемой парогазовой и газо ой смеси н непрерывной десорбции поглощенных адсорбентом веществ путем нагрева падающего потока гастиц насыщенного адсорбента в протпвотоке с теплоносителем, о тличающийся тем, что, с целью

3 ченьщення тепла, расходуемого на дссорбцню, и во изоежание увлажнения адсорбента, в качестве теплоносителя десорбцнн применяются рециркулирующие подогреваемые в газоподогреватсле продукты десорбции, направляемые навстречу падаю;цем .. потоку насыщенного адсор(ентя. № 97394

Министерство (су;(втурв:. СССР. Главно, управление поли(рафинсской ttpoitt ((((et((toe ((t.

Ярос.нн(ск(ий((н ..ll:.êí)têttìttè(t (T. и. у!рославль, ул. Свооолы, о7. Злк. 961.

Ota. ре:иктор И. Д, Тн (омиров

C à÷((ла1)ти((3. 11о,(II, !(((с ., о !-э!(Г, 0(в(,си t(,25 и. л. Тираж 400. 1!еиа 5C(аоп.