NO150468B - Fremgangsmaate ved drift av et syklisk arbeidende trykkvekseladsorpsjonsanlegg - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ved

drift av et syklisk arbeidende trykkvekseladsorpsjons-

anlegg for rensning og separasjon av gasser med flere adsorbere hvor av hver^ innenfor .en syklus gjennomløper et forut bestemt antall av adsorpsjons-, ekspansjons-

henholdsvis trykkutjevnings-, spyle- og kompresjonstakter.

For å rense og separere gasser, f.eks. rense jordgass eller separere edelgasser, luft, bygasser, spaltningsgasser, hydrogen-rike gassblandinger eller gassformige hydrokarboner anvendes i dag på grunn av sin lønnsomhet og effektivitet hyppig adsorpsjons-metoder. Spesielt foretrukket har i den senere tid fremgangs-måter vært som forløper quasi-isotermt og er Jcjent som trykkveksel-adsorps jonsmetoder. Ved disse oppnås desorpsjon henholdsvis re-generering av den belastede adsorbens ikke ved en temperaturøk-ning som ville gjøre en etterfølgende avkjøling etter adsorp-

sjon nødvendig, men bare ved trykksenkningen over den belastede adsorbens, i det desorpsjonen i de siste stadier hyppige komple-teres ved anvendelse av en spylegass. Det er dertil .teknikkens stand å anvende de ved trykkekspansjonen av en belastet adsor-bus frigjorte gasser mer eller mindre fullstendig for trykkøk-ning i andre adsorbere, som befinner seg på et lavt trykknivå.

Således av det f.eks. kjent fra DE-OS 26 24 346 for rensning henholdsvis separasjon av noen av de innledningsvis nevnte gassblandinger å anvende trykkvekseladsorpsjonsanlegg som er utstyrt med opp til 9 adsorbere. Hver av adsorberene i de kjente anlegg :er tilordnet 6 ventiler. I tilknytning til adsorbsjonen som foretas ved høyere trykk, følger flere ekspansjonstrinn ved den.kjente fremgangsmåte hvorigjennom først gassen som befinner seg i ad-sorps jonsmiddelets hulrom, men senere også adsorberte komponenter frigjøres^ De første ekspansjonstrinnene utføres ved trykkutjevning med andre adsorbere som befinner seg ved lavere trykk,

som på denne måten igjen bringes til et visst trykk.. Bare gassen som dannes ved det siste ekspansjonstrinnet fjernes som rest-

gass, hvoretter følger en motstrømsspyling, for så vidt mulig

å fjerne alle adsorberte komponenter fra adsorbenten^ I flere trykkoppbygningstrinn, for en stor del ved trykkutligning med andre adsorbere som befinner seg ved høyere trykk, økes.igjen trykket så i den desorberte adsorber, hvorunder siste trykkøk-ning til adsorbsjonstrykk skjer med produktgass.

Ved slike anlegg er varigheten av de enkelte takter innenfor en syklus inntil adsorberen igjen har kommet tilbake i sin utgangs-tilstand ofte bare noen minutter. I blandt ligger takttidene til og med bare i størrelsesorden av sekunder.

Det er nå åpenbart at et så raskt skifte av trykk og gasstrømmene -stiller store krav til adsorberens belastningsevne, ledningene og ventilene, spesielt når man ser på at ved slike anlegg regnes det med en livstid på 10 år. Selv om det tås hensyn til disse kjensgjerninger ved op<p>stilling av sådanne-anlegg, oppstår iblant skader som er å henføre til materialtretthet eller mate-rialfeil, skader som kan ramme både adsorberen og også ' ledningene eller ventilene, hvilke som regel gir seg utslag i trykk-tap i adsorberene og' i ledn-ingssystemet, og som gjør det nødvendig å stanse anlegget, undersøke samtlige apparatdeler, måle defektene, reparere eller skifte ut med nye, og så igjen sette anlegget i drift. Slike stillstandstider medfører store økonomiske ulemperspesielt når fraksjonene som oppnås i adsorpsjonsmetodene i kontinuerlig mengder, må avgis til andre, likeledes kontinuerlig arbeidende anlegg for videre behandling.

Det er derfor foreliggende oppfinnelses oppgave å frembringe en 'fremgangsmåte•som gjør det mulig å raskt finne feil og så arbeide videre under utkopling av de deler som er funnet feil ved med et redusert antall av apparatdeler, slik at totalt sett en fullstendig kontinuerlig drift er sikret.

Denne oppgave løses ifølge oppfinnelsen ved at målbare fysikalske størrelser velges og kontinuerlig måles for ad-aorberene og/eller ventilene til trykkvekseladsorpsjonsan-legget og sammenliknes med tilstrebede verdier', og at når differanser opptrer mellom de ønskede og faktiske verdier for disse størrelser blokkeres xle -apparatdeler - som derved er funnet defekte, og driften av trykkvekseladsorpsjons-anlegget fortsettes med en ny takt.rytme som er tilpasset det reduserte adsorbertali, av hvilken grunn de resterende adsorbere går delvis videre fram til forut bestemte takter

og forblir delvis i sin tilstand inntil alle gjenværende adsorbere er tilpasset en taktrytme som tilsvarer deres an-

tall.

For å gjennomføre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan ventilene til et trykkvekseladsorpsjonsanlegg utstyres med en stil-lingsan<y>isning som signaliserer stillingen til en ventil. Stemmer stillingen ikke overens med ventilens riktige stilling, fremgår dette av en enkel signalavgivelse, og det kan treffes tiltak for å. oppheve feilen. Denne fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har den fordel at en defekt ventil straks entydig lar seg identifisere ved hjelp av stillingsanviseren, men lider dog av den mangel at ventilfeil som f.eks. skyldes en utetthet ved setet, ikke kan finnes.

Utetthet i.ventilsetet er feil hvis virkninger først blir merk-. bare etter hvert, og som fremfor alt er vanskelig å fastslå fordi det bare viser seg som trykkavvikeIser i adsorberene eller ledningene, som også står i forbindelse med andre ledninger, ventiler og adsorbere.

Oppfinnelsen har den avgjørende fordel nettopp for slike feil å ha utviklet en rask og sikker lokaliseringsmetodé..

Oppfinnelsen baserer seg på den erkjennelse at en ventils utetthet, som nødvevdigvis fører til trykk før og etter ventilen som avviker fra det riktige i:rykk, raskt kan oppdages når man sam-menligner trykktilstandene.som foreligger før og etter ventilen i alle apparatdeler som i en bestemt koplingsvakt står i forbindelse med ledningen.hvori ventilen befinner seg med de tilhø-rende riktige trykktilstander, og deretter ut fra et i begynnelsen større an.tall mistenkte ventiler ved kontinuerlig, sammenligning, av. trykktilstandene i andre takter og på.andre adsorbere hvor det finnes likeledes, mistenkelige ventiler gjennom logiske slutninger til slutt finner.den hvilken som eneste kan være an-

svarlig- for et større antall trykk avvikelser.

Trykket i adsorberene har vist seg som eri meget egnet fysikalsk størrelse, som kontinuerlig kan kontrolleres ved trykkveksel-adsorps jonsanlegg . På hvilken måte trykket måles, eller om- et absolutt trykk eller en trykkforandring éller et trykkfoirløp er hensiktsmessig for dette, avhenger av hvilken type trykkveksel-metode som utføres, hvilke tekniske hjelpe- og overvåkningsmidler som står til rådighet, hvilke trykkdifferanser som hersker mellom'adsorpsjon og desorpsjon o.s.v.

Det er- f.eks. mulig å frembringe en forut bestemt trykkforandring' gjennom en automatisk regulering av ventilene innenfor en bestemt tid. ' Eksempelvis kan ventilstillingen på et' bestemt "<:>tidspunkt under trykkforandringen velges som den fysikalske størrelse som skal- overvåkes.

Man kan kjøre trykkvekseladsorpsjonsanlegg slik at de enkelte koplingstakter, d.v.s. ventilomstillingene, ikke skjer etter en tidsplan, men ifølge en trykkplan, d.v.s. ventilene kobler om når trykket i bestemte deler av anlegget, f.eks. i adsorberene eller i forbindelsesledningene, har nådd en bestemt forut fastsatt verdi. Ved en forut fastsatt ventil-kjennelinje består så den mulighet å måle tiden som går frem til omkoblingen og benytte avvikelser fra de riktige tider som indikasjoner på defekte ventiler.

Den sterkest utbredte måte å kjøre trykkvekseladsorpsjonsanlegg på består dog i å la omkoblingene følge en forut nøyaktig fast-lagt tidsplan. I dette tilfelle har det ifølge oppfinnelsen vist seg spesielt hensiktsmessig å utvelge trykkene i adsorberene og/eller i de sammenkoblende'ledninger som fysikalske størrel-ser og bruke dem for bestemmelse av defekte ventiler.

Prinsipielt kan en utett ventil enten føre til et høyere eller til et lavere trykk enn det riktige trykk. Overstige det faktiske trykk det riktige trykk, kommer alle de ventiler på tale som ligger mellom målestedet, henholdsvis adsorberen, hvori målestedet befinner seg og andre apparatdeler sem har et høyere-trykk» Når på den. annen side avvikene fra. den riktige verdien går nedover., blir alle de ventiler mistenkt som ligger; mellom målestedet og -de apparatdeler som befinner seg ved et lavere trykk. Ved videre å forfølge trykkene i de følgende

takter i den samme adsorberen og også i andre .adsorbere kan så gjennom en sammenligning av de faktiske og de korrekte verdier bestemte, forut mistenkte ventiler utelukkes, således at en eneste nemlig den defekte ventil til slutt kan bestemmes.

For bedre forståelse av oppfinnelsen er denne først anskuelig-gjort gjennom-det 9-adsorberanlegg som er vist i fiq. 1 og det tilhørende taktskjerna til denne 9-adsorber som er vist i fig. 2.

Gjennom ledningen 107 .og ventilen 11 kommer rågassen inn i adsorberen 1. I adsorberen 1 holdes de lettere adsorberbare komponenter tilbake, mens de vansklige adsorberbare komponenter forlater anlegget gjennom ventilen 12 og ledningen 104. Etter ferdig adsorpsjon omkobles den hittil førte delen av rågassen fra adsorberen til en annen adsorber (i foreliggende tilfelle tiladsorberen 4) og i adsorberen 1 senkes trykket til et første mellomtrykk (El). Dette skjer ved trykkutjevning med adsorberen 5 med åpning av ventilene 1.5 og 55. Deretter senkes trykket i adsorberen 1 til et andre mellomtrykk (E2), nemlig gjennom trykkutjevning med adsorberen 6 gjennom ventilene 16 og 66,. og til et tredje mellomtrykk tE3} gjennom trykkutjev-ningen med adsorberen 7 gjennom ventilene 16 og 76.

Under, disse trykksenkninger i adsorberen 1 som skjer i adsorp-sjonsretningen, økes trykket i adsorberene 5,6 og 7 (Bl, B2 henholdsvis B3).

Deretter senkes trykket i adsorberen 1 gjennom åpning av ventilene 13, 83 og 84 ytterligere .(E4J.; Gassen fra adsorberen 1 strømmer nå igjennom adsorberen 8, som derved spyles fullsten-.dig.frl for tidligere adsorberte komponenter (S2). Den gass— blanding som oppstår derav, kommer .gjennom ledningen 105 inn i utjevningsbeholderen 101...

Deretter lukkes ventilene 83 og .84 og ventilene 9 3 og 94 åpnes ',. (E5),.hvorigjennom adsorberen .9 spyles, fri for en del av de tidligere adsorberte komponenter (Sl). Begge spyletrihn skjer i motstrøm til adsorbsjonén.

I tilslutning til dette lukkes'ventilene 13, 93 og 94, og den øvrige gassen som befinner seg i adsorberen 1, slippes ut ved åpning:av ventilen 14 som-restgass i beholderen 101 (E6). Deretter har ikke adsorberen 1 noe overtrykk lenger og ér klar for spyling.

Spylingen (Sl) iverksettes ved en forbindelse av adsorberen 1 med adsorberen 2 som fortsatt står under trykk gjennom de åpne ventiler 23, 13 og 14. Gassen kommer gjennom ledningen 105 inn i beholderen 101. Adsorberen -2 gjennomløper derunder sin 5. ekspansjonstakt (E5). For den andre spyletakt (S2) av adsorberen 1 lukkes ventilen 23 og' véntilen 33 åpnes, slik at adsorberen "nå inneholder spylegass fra adsorberen 3 som gjennom-går sin 4. ekspansjonstakt (É4). Gassen kommer igjen inn i beholderen 101.

Økningen av trykket i adsorberen 1 etter spylingen foretas i 4 trinn. For dette formål bringes adsorberen gjennom lukning

av ventilen 14 og åpningen av ventilene 46 og 16 i trykkutjevning med adsorberen 4 (B3), i det sistnevnte" gjennomløper sin 3. ekspansjonstakt (E3). Den videre trykkøkning i adsorberen 1 (B2) skjer gjennom lukning av ventilen 46 og åpning av ventilen 56, idet adsorberen 5 ekspanderes (E2). Den 3. trykkstigning (Bl) skjer ved lukning av ventilen 56 og åpning av ventilen 6 5 og 15 og dermed forbindelse med adsorberen 6, som derved likeledes får en ekspansjon (El). Den siste trykkstigning

(B) til adsorpsjonstrykket foretas med en avgrenet produktgass idet ventilen 102 og 15 åpnes. Adsorberen' 1 står nå igjen

klar for en ny adsorpsjon.

I skjemaet i fig. 2 er-adsorberene seg imellom tegnet med num-mereringen fra fig. 1 hvori øverste linje angir taktnummérene T og ved hver takt takthenvisnrngstallene j fra tabell 1 med

de tilhørende taktbetegnelser som . likeledes fremgår av tabell 1.-I figurene 3 og 5 til 7 finnes de samme angivelser i samme

anordning..

Fra skjema i fig. 2 ser man at ved det anlegg som er vist fig. 1, er stadig 3 adsorbere samtidig innstilt på adsorpsjon, dog tidsmessig noe forskjøvet i forhold til hverandre. JJed hver adsorpsjonstakt kommer, altså bare en tredjedel av rågassmengden i hver adsorber.

Taktskjemaet som hver adsorber må gjennomløpe ved det anlegg som er vist i fig. ly ble bare beskrevet som eksempel for adsorberen 1. Det er åpenbart for en fagmann at taktskjemaene for de øvrige adsorbere 2-9, hvilket forøvrig også utvilsomt fremgår av skjemaet i fig. 2, på alle punkter tilsvarer taktskjerna for adsorberen 1 og bare er tidsmessig forskjøvet i forhold til dette, slik at anlegget totalt gir en kontinuerlig strøm av produktgass.

I eksempelet på dette 9-adsorberanlegget med 6 trykktrinn er bare målingen av en ventilfeil ifølge oppfinnelsen vist.

Tilstanden til hver adsorber er karakterisert gjennom dens

taktkjennetall j. Dette taktkjennetall oppstår ved

hvor T = taktnummeret

1 = nummeret for adsorberen i rekkefølgen for adsorberene.

Det maksimale taktnummer utregnes som følger:

hvor n = antallet adsorbere

n = antall av adsorbere som samtidig befinner seg under

adsorbsjon.

m = antall -trykktrinn.

Ifølge oppfinnelsen tilordnes hvert taktkjennetall et trykk-kjennetall p.., som generelt gjengir et bestemt trykknivå. For et anlegg med 9 adsorbere ifølge figurene 1 og 2 får man f.eks.

følgende skjema for takt- henholdsvis trykkjennetallene:

Som man ser av fig. 1, er tilsammen seks ventiler nødvendig for hver adsorber, nemlig tre ventiler for trykkutjevning og en ventil for rågassinntaket, produksjonsutløpet og restgass-eks-pansjonen.

Ventilene er ifølge den etterfølqende oversikt (tabell 2) åpne ved følgende takter:

Som man ser av tabell 1, får man for adsorberen 1 i det anlegg som er vist i fig. 1 for taktene 1 - 18 de i tabell 3 nok en-gang sammenfatte tede trykk jennetall p _. :

Svarende til ventilenes funksjonsmåte kan også ventilen etter trykket tilordnes trykkjennetegn.P^. Det er gjengitt i tabell 4.

Denne tilordning av trykkjennetall ifølge oppfinnelsen for ventil-ettertrykk gjør .det-mulig å måle feilfunksjoner av ventiler, når de beror på utetthet hos en ventil.. En ventilutetthet bevirker nemlig en trykkdifferans mellom ventilettertrykket (trykkjennetall pv> og ventil-fortrykkket (ådsorbertrykket = trykkjennetall pj), som er direkte målbar, nemlig gjennom trykkmåling av den tilhørende adsorber og gjennorn observasjon av et trykkawik overfor den ønskede trykkverdi ved slutten av en hver takt. Riktignok er disse avvik bare registrerbare ved de takter hvor en trykkutjevning skjer mellom to lukkede volumer (f.eks. j = 7, 8, 9, 15, 16 og 17).

Ifølge definisjonen ér trykkdif f eransen ved en ventil

Når en feilfunksjon foreligger, er ? 0. Følgelig foreligger muligheten for et positivt avvik ( f I større 0), når gass strømmer inn gjennom en ventilutetthet i eh adsorber, og et negativt avvik ( /\ pmindre 0), når gassen strømmer ut gjennom en ventilutetthet fra adsorberen.

Som angitt forut kan, når en trykkforskjell som var forskjellig fra 0 ble målt" ved en adsorber, flere ventiler være skyld i dette. For å måle den virklige defekte ventilen er det nødven-dig å beregne stillingene til denne adsorber for hver enkel takt, som står i trykkutjevning med en bestemt adsorber.

Dé enkelte stillinger til den "avgivende adsorber" og "den opp-tagende adsorber" lar seg enten beregne ved hjelp av lignings-systemet som er gjengitt i fig. 2, eller slutte av posisjonen innenfor fig. 2.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ved måling av feilfunksjoner av ventiler er belyst i det følgende gjennom et eksempel.

EKSEMPEL i

Ved et anlegg med ni adsorbere ifølge fig^ 1 og =et tidsforløp-skjerna ifølge fig. 2 med seks trykktrinn (m = 6) antas at det ved adsorber 1 i takt 7 henh. mot slutten av takten 7 måles et for lavt trykk.i forhold-til det ønskede trykk. Ifølge den oven-nevnte definisjon dreier det seg altså om et negativt avvik.

For å identifisere den defekte ventil som forårsaker dette negative avvik :utføres følgende refleksjoner henh. beregninger:

Fra tabell 3 fremgår at for adsorberen 1 er trykkjennetaHet

p_. 5 ved j = 7. Mulige defekte ventilerer da alle ventiler hos adsorberen 1 som i denne takten har et-mindre trykkjenneta11 pv enn 5. Ifølge tabell 4 er det for takten 7 ventilene Vi3_, Vi4 og Vi6.

Mistenkt er følgelig ventilene . 13., 14 og .16.

Det samme gjelder også for de ventilene til den adsorber som står i trykkutjevning med den til adsorberen 1 i takt 7. Ifølge ligning 5 er dette i foreliggende eksempel adsorberen 5.

Takt jj,, hvori adsorberen 5 befinner seg ved trykkut jevning med adsorberen 1, kan enten avleses fra fig. 2 eller beregnes- Det følger at jE = 17.

Ifølge tabell 4 har ventilene Vi3, Vi4 og Vi6 i takten. 17 et trykkjennetall under 5. Ved adsorberen 5 må derfor ventilen 53, 54 og 56 mistenkes..

Dertil må også de ansees som mistenkelige ventiler som på den ene side er forbundet med -den benyttede ekspansjonsledning (i eksempelet er ventilene, .Vi5), og på den annen side de som hører . til ^adsorberene som under takten 7 . av adsorberen 1 hår et lavere trykkjennetall enn 5. I hvilken takt de enkelte adsorbere befinner seg kan beregnes eller avleses fra fig. 2.

For adsorberen 2 får man f.eks.

for T 7 og i = 2 et taktkjennetegn j =5. Trykkjennetallet

er da for disse adsorbere ifølge tabell 1 p.. = 6, d.v.s. ventilene til denne adsorberen er ikke defekte.

Utfører man denne beregningen for alle andre adsorbere, får man som ytterligere mistenkelige ventiler ventilene 65, 75, 85 bg 95, slik at dermed tilsammen følgende ventiler er mistenkte:'13, 14, 16, 53, 54, 56, 65, 75, 85 og 95.

Ved å følge det videre trykkforløpet i adsorberen 1 kan gruppen av mistenkte ventiler nå innskrenkes. Derunder legger man, ved et forut angitt néqativt avvik, merke til første gangs1 forekomst av et positivt avvik.

Observeres f.eks. i takten 17 i adsorberen 1 et for høyt trykk (positivt avvik), kan man analogt med det forut beskrevne stille opp en liste over mistenkte ventiler.

Trykkjennetallet til adsorberen 1 er ved takten-17 ifølge tabell 3 p_. = 4. Da det herved det antatte avvik dreier seg om et positivt avvik, kommer nå alle ventiler i betraktning- som mistenkte, hvilke har et trykkjennetall pv større enn 4. Ifølge tabell 4 er det ventilene Vil, Vi2 og Vi5. Ventilen Vi5 bortfaller, da den er åpen under denne takten. Det forblir dermed ventilene 11 og 12 som mistenkte ventiler.

Under denne takten står adsorberen 1 i trykkutjevning med adsorberen 6. • Dermed er ventilene 61 og 62 mistenkte.

Med den derved benyttede ekspansjonslédning står dertil ventilene Vi5 til adsorberene 7, 8 og 9 i forbindelse. Følgelig blir ventilene 75, 85 og 95 mistenkte.

Gruppen av de ventiler som er funnet å ha negative avvik - i takt lt kan nå begrenses til ventilene 75, 85 og 95, da bare disse ventiler både kan være skyld i det negative og også det positive trykkavvik.

For å identifisere den defekte blandt disse tre mistenkte ventiler, undersøkes trykket i de andre adsorberene med hensyn til avvik. Flere positive avvik av trykket til adsorberen 9 i j

takt 8 indikerer da entydig at ventilen 95 er defekt.

Denne bestemmelsesraetode ifølge oppfinnelsen skal igjen kort sammenfattes: Første negative avvik ved adsorberen 1 i takt 17. Mistenkte ventiler: 13, 14, 16, 53, 54, 56, 65, 75^, 85 og 95.

Første positive avvik ved adsorberen 1 i takt 17. Mistenkte ventiler: 11, 12, 61, 62, 75, 85 og 95.

Første positive avvik ved adsorber 9 j. takt 8. Mistenkte ventiler: 91-, 92, 51, 52, 95, 55, 16, 26, 36 -og 46.

Som entydig identifisert defekt ventil fremstår, ventilen 95, for bare denne ventilen kan ha. forårsaket alle de tre observerte trykkawik.

Metoden ifølge oppfinnelsen for feilbestemmelse lar -seg også anvende spesielt med fordel når en prosess-regner anvendes for styringen av et n-adsorber-anlegg. Man kan da lagre den sist oppførte tabellen i regnerens hukommelse slik at takttallene til det f ørste positive og det første negative'avvik stadig er adres-sene til en "mistenkt mengde". Ved et avvik fra den ønskede verdi registreres da automatisk alle takttall som definerer mistenkte 'ventiler/og gjennom en logisk UND-spørring av alle mengder lokali-* seres den riktige ventil. ;Hvis nå en ventil er identifisert'som utett gjennom den foran beskrevne regnemetode, avblokkeres den tilhørende adsorber gjennom lukning av alle tilordnede ventiler og eventulet ytterligere handventiler, Adsorberanlegget må nå drives videre med; de resterende-adsorbere. Hvordan dette utføres i detalj,: skal detal-jert forklares i det følgende: Ved adsorberanlegg med n adsorbere hvorav n^ adsorbere' er samtidig i adsorpsjonstakten, og hvor det arbeides med m trykk trinn, får man for hele syklusen a<y> en adsorber et taktantall på T = 2nA + 2m. ;Taktantallet for en adsorpsjonsfase er 2nft. ;Reduserer man antallet adsorbere med x adsorbere, får man ;ét nytt taktantall på ;T = 2nTl + 2m - 2x. ;A ;'Ved å bibeholde tallet på trykktrinn m kan maksimalt (nA - 1) adsorbere utkobles. For å kunne rense den samme gassmengde som forut med det reduserte adsorbertall, må da adsorpsjonsfasen reduseres til 2(nA x) takter. ;Produktutbyttet er avhengig av antall trykktrinn m. Derav føl-ger at ved utkobling av x adsorbere uten endring i antall trykktrinn m kan i det vesentlige det samme produktutbytte oppnås som med det fulle adsorbertall. Forkorter man adsorpsjbnstiden som forut beskrevet, kan også derpå den samme produktgassmengde frem-stilles . ;Ved å blokkere en adsorber må for tilpassning av taktrekkefølgen til det reduserte adsorbertall følgende skritt gjennomføres: 1. Den feilaktige adsorber i blokkeres ved lukning av alle ventiler som hører til denne og eventulet ved ytterligere håndavsperringsventiler. 2. Ved utfall av adsorberen i i en takt j med likt tall løper adsorberene med nummerene inntil i +^ - 1, ved-utfall i en takt j med ulikt tall adsorberene inntil i + ■»<*->=— - 1 to takter videre i det opprinnelige program.

Utgangspunkt.for fortsettelsen er derunder stadig den ut-falte adsorber, dvs. hvis eksempelvis de ovenfor nevnte lik-ninger gir verdien 6, løper ved i=4 adsorberene med tallene 5 og 6, ved i=8 derimot adsorberene med tallene 9 og 1 til 6 videre to takter i det opprinnelige program..

Alle øvrige adsorbere forblir i. den -tilstand hvori, de .befant' seg ved utfallet av adsorberen 1. .Etter disse to takter tilpasses de tilbakeblivende adsorbere i.sine trykktrinn til den.nye taktrekkefølgen.

Under denne synkroniseringsprosessen utføres trykkutjevning eller gjennomstrømningsoperasjoner mellom to adsorbere såvidt mulig normalt. Er det ikke mulig fordi den tilsvarende adsorber har falt ut eller er i ventestilling, overføres gassen gjennom tilleggsventiler. For hver gjennomstrømningsledning trengs derfor en tilleggsventil.

3. Volumene av rågassene som skal renses pr. adsorber forblir under de to synkroniseringstakter på verdien ved utfallet til den ene adsorber og.kan så avhengig av adsorberens belastnings-tilstand straks eller senest etter 2 takter økes med faktoren

" A

nA X

for å gi den i det vesentlige samme produktmengde med det reduserte adsorberantall.

For å holde produktutfallet lavest mulig, består ifølge oppfinnelsen den mulighet å øke volumet av rågassen allerede under de to synkroniseringstakter, når anlegget ved utfall av en adsorber drives i underbelastningsdrift.

Maksimalt er det altså ved en synkroniseringsmetode ifølge foreliggende oppfinnelse til et redusert adsorberantall å vente en produktreduksjon i varighet av fire takter.

Synkroniseringsprosessen ifølge.-oppfinnelsen anskueliggjøres nå gjennom noen eksempler.

EKSEMPEL 2

Ved et trykkvekseladsorpsjonsanlegg med ni adsorbere som f.eks. i fig. 1 og som har en taktrekkefølge ifølge fig. 2, er det i takt St av adsorberen 1 funnet en feilfunksjon hbs en ventil som tilhører adsorberen 1.

Adsorberen 1 må derfor bringes i stillstand, og anlegget må tilpasses en taktrytme for åtte adsorbere. Denne taktrytmen for åtte adsorbere er vist i fig. 3. Som man ser er etter omkoblingen nå bare to adsorbere samtidig i adsorpsjon. Dertil er antallet adsorpsjonstakter redusert fra 6 til 4.

I den etterølgende tabell 5 er takttallene til de enkelte adsorbere oppført. I den andre kolonnen er det gjengitt tilstanden ved svikt av adsorberen 1, i tredje og fjerde kolonne synkroniseringsoperasjonen og i den femte kolonnen slutten av synkroniseringsoperasjonen som samtidig er begynnelsen på 8-adsorber-programmet ifølge fig. 3.

Den ekspansjonsgass hos adsorberen 2 som oppstår i taktene

7 og 8, føres vekk under synkroniseringen gjennom tilleggsven-tilene 115 henh. 116 (se fig. 1), da de tilsvarende adsorbere 6 og 7 (adsorber 6 i takt 17 og adsorber 7 i takt 16) befinner seg i vente-posisjon.

EKSEMPEL 3

I fig. 4 er det vist et trykkvekseladsorpsjonsanlegg med seks adsorbere 1 til 6j, idet ventilene, hvis funksjon stemmer overens med ventilene i fig. 1, har de samme henvisriingstall. 'Føl-gelig har rågassinngangsventilene tallene 11 - 61, renset gass-utgangsventilen 12 - 62, restgassutgangsventilene 14 - 64, over-strømningsyentilene 13 - 63 og produktgass-kompresjonsventilene 15 - 65. Rågassen kommer inn i anlegget gjennom ledning 107, produktgassen forlater det gjennom 104. 102 er en forgrenings-ventil for produkt, kompresjonsfyllgass og ledningene 113 og 115 og -restgassledninger som trengs under synkroniseringsoperasjonen.

Taktrytmen til de seks adsorbere er gjengitt i fig. 5.

Ved et slikt anlegg antas at en adsorber må stilles i ro på grunn av en feilfunksjon hos en ventil i takt 8. Anlegget tilpasses følgelig en taktrytme for fem adsorbere som vist i fig. 6.

Synkroniseringsoperasjonen er desssuten vist i den etterfølgende tabell 6.

Den ekspansjonsgass fra adsorberen 2 som dannes 1 takt 7 blåses ut gjennom tilleggsventilen 115 (se fig. 4).

EKSEMPEL 4

Ved det anlegg med seks adsorbere som er vist i fig. 4/antas at adsorberene 2 og 3 må stilles i rop.g.å. en feilfunksjon hos adsorberen 2 i takt 9 og adsorberen 3.1 takt 7.

Anlegget tilpasses følgelig en taktrytme for fire adsorbere.

Denne taktrytme er vist i fig. 7. Synkroniseringsoperasjonen, som ved' samtidig svikt hos to adsorbere forlenges til det dob-belte takttall, er vist i den etterfølgende tabell 7 som i de forangående eksempler.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte ved drift av et syklisk arbeidende trykkvekseladsorpsjonsanlegg ved rensning og adskillelse av gasser med flere adsorbere hvorav hver innenfor en syklus gjennomløper et forut bestemt antall adsorpsjons-, ekspansjon henholdsvis trykkutjevnings-, spyle- og kompresjonstakter, karakterisert' ved at målbare fysikalske størrelser velges og kontinuerlig måles for adsorberene og/eller ventilene til trykkvekseladsorpsjonsan-legget og sammenliknes med tilstrebede verdier, og at når differanser opptrer mellom de ønskede og faktiske verdier for disse størrelser blokkeres de apparatdeler som derved er funnet defekte, og driften av trykkvekseladsorpsjons-anlegget fortsettes med en ny taktrytme som er tilpasset det reduserte adsorbertall, av hvilken grunn de resterende adsorbere går delvis videre fram til forut bestemte takter og forblir delvis i sin tilstand inntil alle gjenværende adsorbere er tilpasset en taktrytme som tilsvarer deres an- j tall. j I

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at trykket i adsorberene eller ledningene velges som fysikalsk størrelse.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at tiden fram til innstilling av et bestemt trykk velges som fysikalsk størrelse.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at ventilstillingen velges som fysikalsk størrelse.

5. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 og 2, karakterisert ved at trykkene bestemmes under hver takt, men avvikelser fra de Ønskede verdier bare registreres ved første-gangs forekomst —

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ve d at det første positive og det første negative avvik fra en bestemt ønsket verdi bringes i korrelasjon med den ventil som forårsaker-den og ventilen på denne måte identi- .fiseres.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at ved avblokkering av en adsorber i i en takt j med like tall går adsorberene med nummeret fram til to takter videre i det opprinnelige program, idet i = nummeret til adsorberen som skal avblokkeres; j = taktkjennetall til adsorberen som skal avblokkeres. -

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at ved blokkering av en adsorber i i en takt j med ulike tall går adsorberene med nummeret fram til to takter videre i det opprinnelige program, idet i = nummeret til adsorberen som skal avblokkeres; j taktkjennetall til adsorberen som skal avblokkeres.

9. Fremgangsmåte ifølge kravene 7 og 8, karakterisert ved at de øvrige adsorbere forblir i ventestilling.

10. Fremgangsmåte ifølge kravene 7 og 8, karakterisert ved at de trykkutjevnings- eller gjennom- strømnihgsgasser som i det opprinnelige program var bestemt for de blokkerte adsorbere eller adsorbere som befinner seg i ventestilling ledes -vekk gjennom tilleggsvehtilier.

Il--; Fremgangsmåte ifølge krav; 7—10, karakterisert ved at volumet til gasstrømmen som skal renses forblir uforandret under de to takter.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 7 - 11, karakterisert ved at volumet til gasstrømmen som skal renses etter de to takter økes med faktoren i det n = tallet på adsorbere som samtidig befinner seg under adsorp-sjonj x = tallet på blokkerte adsorbere.