RU2001662C1

RU2001662C1 - Способ осушки сжатого газа

Info

Publication number: RU2001662C1
Authority: RU
Inventors: Иван Максимович Тайдаков; Вил Нафтулович Криштал; Май Максимовна Павлюкевич; Сергей Николаевич Косырев; Валерий Алексеевич Сорокин
Original assignee: Балашихинское научно-производственное объединение криогенного машиностроени им.40-лети Окт бр
Priority date: 1990-03-14
Filing date: 1990-03-14
Publication date: 1993-10-30

Abstract

Сущность изобретени : способ включает абсорбцию влаги водным раствором соли (ВРС) с частичным испарением жидкости из ВРС и возвратом его на абсорбцию. Сжатый газ предварительно охлаждают , нагрева ВРС, и раздел ют на три потока Первый поток после абсорбции расшир ют и подогревают при контакте с нагретым ВРС. Подачу ВРС на абсорбцию осуществл ют газлифтом вторым потоком. Частичное испарение ВРС осуществл ют контактом с третьим потоком сжатого газа 1 ил.

Description

Изобретение касаетс осушени газов, примен емых дл различных технических нужд.

Известен способ осушки воздуха охлаждением с помощью холодильной машины.

Недостатком этого способа вл етс необходимость в специальном холодильном оборудовании и довольно малое врем непрерывной работы установки из-за забивки влагой вымораживателей.

Наиболее близким техническим решением , прин тым за прототип, вл етс способ осушки сжатого воздуха, включающий абсорбцию из него влаги водным раствором соли с последующим частичным испарением этого раствора и возвратом его на абсорбцию .

Недостатком этого способа вл етс низка степень очистки газа и большие энергозатраты, обусловленные необходимостью перекачки слабого и крепкого растворов и подогревом слабого раствора перед реконцентрацией (частичным испарением ).

Целью изобретени вл етс улучшение степени очистки газа и снижение энергозатрат .

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе осушки сжатого газа, включающем абсорбцию влаги водным раствором соли с последующим частичным испарением жидкости из водного раствора и возвратом его на абсорбцию, сжатый газ предварительно охлаждают, нагрева водный раствор соли, и раздел ют на три потока , первый из которых после абсорбции расшир ют и подогревают при контакте с нагретым вод ным раствором соли, подачу водного раствора на абсорбцию осуществл ют газлифтом вторым потоком сжатого газа, а частичное испарение жидкости из водного раствора соли осуществл ют третьим потоком сжатого газа.

На чертеже представлена схема установки дл осуществлени способа.

Установка содержит компрессор 1 с концевым холодильником 2, влагоотдели- тель 3, теплообменник 4 и подогреватель 5, объединенные в один теплообменный агрегат 6, влагоотделитель 7, абсорбционную колонну 8, реконцентратор 9 раствора, теплообменник-охладитель 10, турбодетан- дер 11, дроссельные вентили 12-14, регул тор 15 давлени и дополнительный теплообменник 16.

Способ осуществл ют следующим образом .

Газ, например атмосферный воздух, сжимают в компрессоре 1 до давлени 5 кгс/см2 и охлаждают вначале в дополнительном теплообменнике за счет теплообмена с потоком воздуха, отобранным после его предварительного осушени в теплообменнике 4, а затем в концевом холодильнике 2 водой до 20-30°С и подают во влагоотделитель 3. где из воздуха отдел етс капельна влага, которую периодически вывод т из влагоотделител 3. После последнего воздух с пониженным содержанием влаги подают на предварительное осушение в теплообменник 4, где охлаждают до 2-5°С за счет подогрева раствора соли, например раствора CaCl2. поступающего из куба колонны 8, а затем - во влаго5 отделитель 7. в котором сепарируетс капельна влага. Предварительно осушенный воздух, содержащий 1-1,5 г/м влаги, после влагоотделител 7 раздел ют на три потока. Потоком А воздух подают в абсорб0 ционную колонну 8, в которой он поднимаетс навстречу стекающему раствору соли, при этом влага из воздуха переходит в раствор , а осушенный воздух из верхней части колонны 8 при -45°С и давлении 4,7

5 кгс/см2 с содержанием влаги 0,01 г/м3 подают в турбодетандер 11, служащий дл компенсации холодопотерь в установке, где он расшир етс до давлени 1,5 кгс/см2. Осушенный воздух после расширени в турбо0 детандере 11 подогревают в подогревателе 5 путем теплообмена с раствором соли, нагретым в процессе охлаждени сжатого газа в теплообменнике 4, и подают потребителю. Дл обеспечени циркул ции раствора соли

5 используют поток В предварительно осушенного сжатого воздуха. Дл этого часть воздуха отвод т через дроссельный вентиль 14 в трубопровод подачи раствора соли из теплообменного агрегата на орошение ко0 лонны 8.

За счет такого ввода воздуха удельна плотность раствора в этом трубопроводе уменьшаетс и под действием разности плотностей раствора в колонне 8 и трубоп5 роводе подачи раствора из куба колонны 8 в теплообменный агрегат, состо щий из теплообменника 4 и подогревател 5, с одной стороны и раствора в межтрубном пространстве теплообменного агрегата и

0 трубопроводе подачи раствора из этого агрегата на орошение в верхнюю часть колонны 8 с другой стороны происходит за счет газлифта циркул ци раствора соли в контуре , включающем куб колонны 8, теплооб5 менный агрегат (теплообменник 4 и подогреватель 5), трубопровод подачи раствора и колонну 8 Слабый раствор соли с нижней тарелки колонны 8 подают через трубное пространство теплообменника-охладител 10 на орошение реконцентратора

9, где он стекает навстречу поднимающемус потоку С предварительно осушенного и подогретого в теплообменнике 16 воздуха. В процессе тепло- и массообмена раствора и воздуха последний насыщаетс влагой из раствора и отводитс в атмосферу через регул тор 15 давлени , а крепкий раствор охлаждаетс в теплообменнике-охладителе 10 за счет подогрева слабого раствора и подаетс самотеком в куб колонны 8 и далее на орошение колонны 8.

Теплообмен между потоками крепкого и слабого растворов в теплообменнике-охладителе 10 позвол ет экономить холод в установке, обеспечива процесс частичного испарени (реконцентрации) раствора на

более высоком температурном уровне и вывод влажного воздуха в атмосферу менее холодным.

Таким образом, применение изобретени позвол ет по предварительным расчетам в 3-3,5 раза повысить степень осушки газа и на 20-30% снизить энергозатраты.

Экономический эффект от применени изобретени ориентировочно составит

10000 руб. в год на одну установку.

(56) Различные области применени холода.

М.: Агропромиздат, 1985, с. 39-49, рис. 11.4.

Ладыженский P.M. Кондиционирование

воздуха. М.: Госторгиздат, 1962. с. 215, рис.

75.

Claims

Формула изобретени

СПОСОБ ОСУШКИ СЖАТОГО ГАЗА. включающий абсорбцию влаги водным раствором соли с последующим частичным испарением жидкости из водного раствора соли и возвратом его на абсорбцию, отли- чающийс тем. что, с целью повышени степени очистки газа и снижени энергетических затрат, сжатый газ предварительно

охлаждают, нагрева водный раствор соли, и раздел ют на три потока, первый из которых после абсорбции расшир ют и подогревают при контакте с нагретым вод ным раствором соли, подачу водного раствора соли на абсорбцию осуществл ют газлифтом вторым потоком сжатого газа, а частичное испарение жидкости из .водного раствора соли осуществл ют контактом с третьим потоком сжатого газа.

8