CS205227B1

CS205227B1 - Sorption element

Info

Publication number: CS205227B1
Application number: CS425779A
Authority: CS
Inventors: Jan Brych; Jaroslav Martinek; Rene Pisinger
Original assignee: Jan Brych; Jaroslav Martinek; Rene Pisinger
Priority date: 1979-06-20
Filing date: 1979-06-20
Publication date: 1981-05-29

Description

Vynález se týká sorpčního prvku, jehož náplní je zrnitý materiál, např, impregnované aktivní uhlí.The invention relates to a sorption element whose filling is a granular material, e.g. impregnated activated carbon.

Nejnovější provedení sorpěních prvků s náplní ze zrnitých materiálů vycházejí ze známé skutečnosti, že rozdělení průtoku média není v celé ploše sorpční vrstvy rovnoměrné. Dochází k tomu proto, že všechny zrnité materiály nezávisle na velikosti zrnění se ukládají do vrstvy nerovnoměrně. U stěn vznikají mezi jednotlivými zrny větší mezery než ve středové části vrstvy, což má za následek zvýšené proudění protékajícího média v těsné blízkosti stěn a rychlejší vyčerpání sorpční schopnosti materiálu v těchto místech.The latest designs of sorbed elements with granular materials are based on the known fact that the flow distribution of the medium is not uniform over the entire surface of the sorption layer. This is because all granular materials, irrespective of the grain size, deposit unevenly in the layer. In the walls, there are larger gaps between the individual grains than in the central part of the layer, which results in increased flow of the flowing medium in close proximity to the walls and faster depletion of the sorption ability of the material at these locations.

Tomuto nežádoucímu jevu, tj. zkrácení sorpční účinnosti vrstvy vlivem popsaného tzv. stěnového efektu, se čelí různými způsoby. Tak např. stěny sorpěních prvků se opatrují výstupky nebo se u nich vytvářejí různé mechanické překážky. Výsledek těchto opatření je však vcelku nevýrazný a navíc se těmito úpravami zvyšují náklady na výrobu sorpčního prvku. Uspokojivým řešením vyšší životnosti sorpčního prvku není ani zvětšení tloušlky sorpční vrstvy, poněvadž k jejímu znehodnocení dochází již tehdy, kdy je v její středové části ještě poměrně velké množství sorpčního materiálu nevyčerpáno.This undesirable phenomenon, ie shortening the sorption efficiency of the layer due to the described so-called wall effect, is dealt with in various ways. For example, the walls of the sorption elements are provided with protrusions or create various mechanical obstacles. The result of these measures, however, is quite insignificant and, in addition, these modifications increase the cost of producing the sorption element. Nor is it a satisfactory solution to increase the life of the sorbent element to increase the thickness of the sorbent layer, since its degradation occurs even when a relatively large amount of sorbent material is still depleted in its central part.

Známé jsou i sorpční prvky s nosnými elementy, obvykle síty nebo děrovanými plechy, tvarovanými tak, aby tloušlka sorpční vrstvy byla u stěn vyšší. Nevýhodou je v těchto případech větší technologická náročnost. Kromě toho je možno taková provedení aplikovat u sorpěních prvků kruhového tvaru a malého průměru, avšak s obtížemi u prvků obdélníkového či čtvrcového tvaru nebo u sorpěních prvků kruhového tvaru s větším průměrem.Sorption elements are also known with support elements, usually screens or perforated sheets, shaped so that the thickness of the sorption layer is higher at the walls. The disadvantage in these cases is higher technological demands. In addition, such embodiments can be applied to the sorption of circular-shaped elements of small diameter, but with difficulty to the rectangular or square-shaped elements or to the sorption of circular-shaped elements of larger diameter.

Uvedené nevýhody podstatně snižuje sorpční prvek podle vynálezu, jehož podstata spo205227 čivé v tom, že mezi plnými stěnami prvku a sorpční vrstvou je po celé její tloušťce uspořádána vložka. Tato vložka je prostoupena materiálem se sorpčními vlastnostmi a jemnějSím zrněním než má sorpění vrstva. Průřez vložky ve směru průtoku vzduěiny nepřesahuje 10 % celkového průřezu sorpční vrstvy.These disadvantages are substantially reduced by the sorption element according to the invention, the essence of which is that an insert is arranged between the solid walls of the element and the sorption layer. This pad is permeated with a material with sorption properties and finer grain than the sorption layer. The cross-section of the insert in the direction of air flow does not exceed 10% of the total cross-section of the sorption layer.

Použiti sorpčního prvku podle vynálezu je výhodné obzvláště v těch případech, kde škodliviny vykazují zvýšený průnik podél stěn, např. při záchytu chlorkyanu nebq kyanovodíku.The use of the sorption element according to the invention is particularly advantageous in those cases where the pollutants show an increased penetration along the walls, for example in the capture of cyanogen chloride or hydrogen cyanide.

Na připojených výkresech jsou znázorněny příklady provedení vynálezu. Obr. Ia a 1b představují v nárysu a půdorysu sorpční prvek ve tvaru dutého válce, obr. 2a a 2b sorpční prvek obdélníkového průřezu a obr. 3a a 3b sorpční prvek kruhového průřezu.The accompanying drawings show exemplary embodiments of the invention. Giant. Figures Ia and 1b show a front view of a sorption element in the form of a hollow cylinder, Figures 2a and 2b show a sorption element of rectangular cross-section and Figures 3a and 3b a sorption element of circular cross-section.

Sorpční prvek podle vynálezu je tvořen sorpční vrstvou 4 omezenou plnými stěnami 2, a děrovanými stěnami 4· Plné stěny 2, jsou od sorpční vrstvy J_ odděleny vložkou 4· Průřez vložky 4. se sorpčním materiálem jemného zrnění nepřesahuje ve směru průtoku vzduěiny 10 % celkového průřezu sorpční vrstvy J.. Tím je vytvořena u plných stěn 2 vrstvička o malé tloušťce ze sorpčně těsnicího materiálu, která potlačuje nepříznivý vliv stěnového efektu. Aby nedošlo k porušení této vrstvičky, je vhodné ji fixovat, např. slepením, propojením vlákny nebo slisováním, případně vrstvičku separovat od vlastní sorpční vrstvy 4 mezivrstvou, např. z textilního materiálu.The absorbent element according to the invention consists of a sorption layer 4 limited by solid walls 2 and perforated walls 4 · Solid walls 2 are separated from the sorption layer 1 by an insert 4. The cross-section of the insert 4 with the fine grain sorption material does not exceed 10% of the total cross section In this way, a thin layer of a sorptive sealing material is formed on solid walls 2 which suppresses the adverse effect of the wall effect. In order not to damage this layer, it is advisable to fix it, for example by gluing, fiber-bonding or pressing, or to separate the layer from the actual sorption layer 4 by an intermediate layer, for example of a textile material.

Sorpční prvek podle obr. 1a a 1b má tvar dutého válce, jehož prstencový prostor o tloušíce 50 mm a výšce 200 mm je vyplněn sorpční vrstvou 4 z impregnovaného aktivního uhlí o zrnění 10 až 25 mm. U obou čelních plných stěn 2 je nalepena vložka 4 ^z textilie prostoupené zrnky impregnovaného uhlí o zrnění 0,05 až 0,25 mm. Vložka 4 má sílu 7 až 8 mm. Při zachování geometrie sorpčního prvku a jeho tlakové ztráty prodlouží se ochranná doba při záchytu chlorkyanu nejméně 1,5x.The sorbent element of Figures 1a and 1b has the shape of a hollow cylinder whose annular space of 50 mm thickness and 200 mm height is filled with a sorption layer 4 of impregnated activated carbon having a grain size of 10 to 25 mm. In both front solid walls 2, ^a textile insert 4 ^of grain-impregnated coal with a grain size of 0.05 to 0.25 mm is glued. The insert 4 has a thickness of 7 to 8 mm. If the geometry of the sorption element is maintained and its pressure loss is maintained, the protection time for the capture of cyanogen chloride is at least 1.5 times longer.

Na obr. 2a a 2b je schematicky znázorněn sorpční prvek obdélníkového průřezu o rozměrech 600 x 500 mm, jehož náplň je tvořena aluminou s obsahem rozpustné stříbrné soli, např. dusičnanu stříbrného AgNO^, o zrnění 0,7 až 1,0 mm. Plné stěny 2 jsou od sorpční vrstvy 4 odděleny vložkou 4, která je provedena nalepením polopružné textilie prostoupené aluminou s obsahem solí Ag⁺ o zrněni 0,05 až 0,25 mm. Síla vložky 4 je 4 mm.Figures 2a and 2b schematically illustrate a sorption element of rectangular cross-section with dimensions of 600 x 500 mm, the filling of which is composed of an alumina containing a soluble silver salt, e.g. silver nitrate AgNO4, having a grain size of 0.7 to 1.0 mm. The solid walls 2 are separated from the sorption layer 4 by an insert 4, which is carried out by gluing a semi ^- elastic fabric permeated by alumina containing Ag ⁺ salts having a grain size of 0.05 to 0.25 mm. The thickness of the insert 4 is 4 mm.

Ve srovnání se sorpčním prvkem, který není opatřen vložkou 4, prodlouží se u sorpčního prvku podle vynálezu ochranná doba při záchytu methyljodidu 1,5x.In comparison with a sorption element which does not have an insert 4, the sorption element according to the invention increases the methyl iodide capture time 1.5 times.

U sorpčního prvku podle obr. 3a a 3b, který má kruhový průřez o průměru 106 mm, je sorpční vrstva 4 tvořena impregnovaným aktivním uhlím ve formě válečků o průměru 0,5 mm a délce 1 až 2 mm. Vložka 4 ⁰ síle 2,5 mm má tvar dutého válce, který je vyplněn impregnovaným aktivním uhlím o zrnění 0,3 až 0,7 mm, a jehož vnější plášť je tvořen plnou stěnou 2 sorpčního prvku a vnitřní plášť netkaným rounem.In the sorbent element of Figs. 3a and 3b having a circular cross section of 106 mm diameter, the sorbent layer 4 is formed by impregnated activated carbon in the form of rollers having a diameter of 0.5 mm and a length of 1-2 mm. The liner 4 ⁰ 2.5 mm thick has the shape of a hollow cylinder which is filled with the impregnated activated carbon of particle size 0.3 to 0.7 mm, and whose outer shell is formed by a solid wall of the sorption element 2 and the inner shell of a nonwoven web.

Toto uspořádání umožňuje snížit tlouštku sorpční vrstvy 4 na 2/3 původní tloušťky při zachování hodnot sorpce. Přiměřeně se sníží i tlaková ztráta.This arrangement makes it possible to reduce the thickness of the sorption layer 4 to 2/3 of the original thickness while maintaining the sorption values. The pressure loss will also be reduced accordingly.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A sorbent element, the filling of which is a granular material, eg impregnated activated carbon, characterized in that an insert ¢ 4) is arranged between the solid walls (2) of the element and the sorbent layer (1), which is permeated by the sorbent material. properties and finer grain than the sorption layer (1) and whose cross-section in the direction of air flow does not exceed 10% of the total cross-section of the sorption layer (1).