SU997758A1 - Адсорбер - Google Patents

Description

(54) АДСОРБЕР

Г

Изобретение относитс  к технике адсорбционной очистки газовых и жидких смесей и может примен тьс  в установках дл  рекуперации органических растворителей.

Известен адсорбер, включающий цилиндрический корпус с размещенным в нем на опорной плите слоем адсорбента и внутренним перфорированным цилиндром, штуцер подвода разового потока в нижней части корпуса, штуцера подвода и, отвода десорбируюшего агента.

В известном адсорбере поток с сорбируемым компонентом пропускают в радиальном направлении через слой адсорбента , в котором целевой компонент адсорбируетс , а несорбируемые компоненты вывод тс  в атмосферу, десорбцию целевого компонента производ т вод ным паром или инертной газовой средой путем пропускани  десорбирующего агента в радиальном направлении (как правило, противоположном по отношению к движению потока с сорбируемым компонентом) и вывода из адсорбера продуктов дecopбцииf содержащих целевой компонент 1.

Недостатками известного адсорбера  вл ютс  низка  динамическа  активность адсорбента , недостаточно полное использование объема сло .

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности работы устройства путем увеличени  динамической активности адсорбента .

Эта цель достигаетс  тем, что в адсорбере , включающем цилиндрический корпус с размещенным в нем на опорной плите кольцевым слоем адсорбента и внутренним перфорированным цилиндром, штуцер подвода газового потока в нижней части корпуса , штуцера подвода и отвода десорбирующего агента, штуцер подвода газового потока размешен тангенциально во внутреннем перфорированном цилиндре над j опорной плитой.

Целесообразно, с целью повышени  эффективности регенерации адсорбента, штуцер подвода десорбирующего агента разместить тангенциально в верхней части внутреннего перфорированного цилиндра. 20 Указанное расположение сло  адсорбента в корпусе и штуцеров подвода потоков в предлагаемом адсорбере позвол ет осуществл ть перемещение потоков в стади х адсорбции и регенерации в закрученном состо нии в объеме, ограниченном кольцевым слоем адсорбента, что увеличивает работающую зону сло , а также позвол ет увеличить поверхность контакта между потоком и гранулой адсорбента. На чертеже приведена схема адсорбента. Адсорбер содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с кольцевым слоем 2 гранулированного адсорбента например активированного угл  марки АР 3. Слой 2 адсорбента наружней цилиндрической поверхностью совмещен с внутренней поверхностью корпуса 1, а внутренн   поверхность сло  ограничена внутренним перфорированным цилиндром 3. Слой 2 адсорбента установлен на перфорированный кольцевой сектор 4 опорной плиты 5. Размеры отверстий в секторе 4 меньще размеров гранул адсорбента. Опорна  плита 5 крепитс  неподвижно в корпусе 1. Цилиндр 3 закрыт крышкой 6, на которой размещен горизонтальный участок сло  адсорбента. Внутри цилиндра 3 тангенциально к внутренней поверхности сло  2 размещен щтуцер 7 подвода газового потока и щтуцер 8 подвода потока десорбирующего агента причем дл  обеспечени  встречной направленности потока с сорбируемым компонентом (стади  адсорбции) и потока десорбирующего агента (стади  регенерации ) щтуцер 7 подвода газового потока установлен над опорной плитой 5, а щтуцер 8 подвода потока десорбирующего агента - параллельно щтуцеру 7 под крыщкой 6. В корпусе 1 по его оси над горизнтальным участком сло  адсорбента расположен щтуцер 9 отвода несорбируемых компонентов, а под опорной плитой 5 - штуцер 10 отвода продуктов десорбции. Адсорбер работает следующим образом. Поток, например воздуха, содержащий пары растворител , через штуцер 7 ио на-у правлению, указанному стрелкой, направл ют в нижнюю зону тангенциально внутренней поверхности сло  2 адсорбента. Давление исходного потока устанавливают в зависимости от назначени  адсорбера. Например, дл  очистки воздуха от паров растворител  - 200-300 кг/м2, дл  осуществлени  компримированного воздуха - от 6-8 атм до 150-180 атм. При перемещении в закрученном состо нии вдоль оси сло  поток под действием центробежной силы проникает в глубь сло  к его наружной поверхности, в результате чего сорбируемые компоненты адсорбируютс  и остаютс  в слое, а несорбируемые вывод тс  из адсорбера через горизонтальный участок сло  и щтуцер 9. При этом фронт адсорбции одновременно перемещаетс  как вглубь сло  (радиально), так и по.высоте сло  (от сектора 4 опорной плиты 5 к крышке 6). Перемеща сь в закрученном состо нии в объеме, ограниченном кольцевым слоем адсорбента, поток находитс  под воздействием трех сил, направленных тангенциально цилиндрическим поверхност м сло , радиально от внутренней поверхности к Наружной, и по оси кольцевого сло , что создает услови  дл  турбулизации при проникновении потока в слой, в результате чего увеличиваетс  активна  поверхность и врем  контакта между фазами в сравнении с обтеканием гранулы пр молинейным потоком, что определ ет увеличение динамической активности сло  адсорбента . После насыщени  сло  2 адсорбента сорбируемым компонентом подачу потока через щтуцер 7 прекращают и при закрытом положении арматуры на щтуцерах 7 и 9 производ т регенерацию сло . Дл  этого через щтуцер 8 в цилиндр 3 под избыточным давлением подают десорбирующий агент. В качестве десорбирующего агента используют вод ной пар с давлением 0,5-0,8 атм и температурой 120- 240°С или инертный газовый поток (продукты сгорани  топлива) с давлением 300- 400 кг/м2 и температурой 250-300°С. При тепловом и вытеснительном воздействии десорбирующего агента в аэродинамических услови х, аналогичных стадии адсорбции , адсорбированный компонент десорбируетс  с поверхности адсорбента, и продукты десорбции через кольцевой сектор 4 опорной плиты 5 и щтуцер 10 вывод т на последующую переработку. При этом встречное направление движени  потока с сорбируемым компонентом и десорбирующего агента обеспечивает лучщее качество регенерации адсорбента (снижаетс  остаточна  емкость регенерируемого сло ), что также обуславливает увеличение динамической активности сло  адсорбента. После окончани  десорбции целевого компонента (слой 2 при необходимости сущат и охлаждают воздущным потоком) адсорбер перевод т на повторную стадию адсорбции . Экспериментальным путем произведена сравнительна  оценка двух моделей адсорбера: известной и предлагаемой. В обоих вариантах были использованы одинаковые кольцевые слои (внутренний диаметр 100 мм, наружный диаметр 175 мм, высота сло  50 мм, адсорбент - активированный уголь марки АР-3), в качестве модельного потока примен лась смесь воздуха с парами орто-ксилола (концентраци  Се 2,8 г/м) с расходом 160 л/мин и температурой 16°С. Анализ смеси до и после слоев производилс  хроматографическим методом. Динамическа  активность адсорбента при достижении за слоем концентрации орто-ксилола равной начальной определ лась расчетным путем по выходной концентрационной зависимости и контролировалась взвешиванием сло  до и после эксперимента . Обработка экспериментальных данных показала, что в рассмотренных услови х

Claims (2)

1. Формула изобретения 10

   1. Адсорбер, включающий цилиндрический корпус с размещенным в нем на опорной плите кольцевым слоем адсорбента и внутренним перфорированным цилиндром, штуцер подвода газового потока в нижней части корпуса, штуцера подвода и отвода десорбирующего агента, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства путем увеличения динамической активности адсорбента штуцер подвода газового потока размещен тангенциально во внутреннем перфорированном цилиндре над опорной плитой.
2. 2. Адсорбер по π.. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности регенерации адсорбента, штуцер подвода десорбирующего агента размещен тангенциально в верхней . части внутреннего перфорированного цилиндра. '