Opublikowano dnia 28 listopada 1958 r.£WC3i adu Pale nlow\;Jff\^ POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 41403 KI. 12 e/3/G2 Zaklady Koksochemiczne „Blachownia" *) Blachownia Slaska, Polska Urzadzenie do adsorpcji i desorpcji, sluiace do rozdzielania mieszanin par I gazów Patent trwa od dnia 31 sierpnia 1956 r.Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie slu¬ zace do rozdzielania mieszanin gazowych, mie¬ szanin par i gazów i wydzielania z tych mie¬ szanin poszczególnych skladników.W technice swiatowej stosowane sa od kil-, kudziesieciu lat urzadzenia sorpcyjne sluzace do pochlaniania weglowodorów Ca i wyzszych z mieszaniny parogazowej, na przyklad z ga¬ zów ziemnych lub rafinacyjnych. Urzadzenia te dzialaja w ten sposób, ze mieszanine pa- rogazowa przepuszcza sie przez warstwe wegla, a po osiagnieciu cech przebicia w gazach odlo¬ towych naczynie, w którym znajduje sie we¬ giel z zaadsorbowana substancja, przelacza sie na desorpcje.Podobnie dzialaja urzadzenia do innych pro¬ cesów sorpcyjnych.Wada tych urzadzen jest niemoznosc zasto¬ sowania ich do, adsorpcji selektywnej i super- sorpcji w scislym tego slowa znaczeniu.*) Wlasciciel patentu oswiadczyl, £e twórca wynalazku jest inz. mgr Wladyslaw Skoc&ynski.Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do selektywnej adsorpcji i supersorpcji, przy pro¬ wadzeniu procesu desorpcji jedynie w tej war¬ stwie wegla, która zostala nasycona skladni¬ kiem, wydzielonym z mieszaniny. Stosowanie tego urzadzenia jest szczególnie korzystne przy malych zawartosciach w mieszaninie wydzie¬ lanego z niej skladnika.Zasada budowy i dzialania urzadzenia po¬ lega na tym, ze cala ilosc sorbentu stalego, przez która przechodzi mieszanina parogazowa lub gazowa, sklada sie z poszczególnych warstw sorbenta wspólpracujacych ze soba, ale po¬ mieszczonych w oddzielnych pojemnikach. Po¬ jemniki te moga byc przesuwane w kierunku pionowym z góry na dól i z dolu do góry oraz w kierunku poziomym z kolumny adsorpcji do kolumny desorpcji i odwrotnie.W ten sposób dolny pojemnik z kolumny ad¬ sorpcji po nasyceniu wydzielanym skladnikiem gazu, moze byc przesuniety do kolumny de¬ sorpcji w dowolnie ustalonym czasie..-Urzadzenie przedstawione na rysunku sklada sie z dwóch zasadniczych czesci: kolumny adsorpcji 2 i kolumny.t&esorpcji 2, wewnatrz których umieszczone sa ruchome pojemniki 3 z sorbentem, oddzielone od siebie wspornikami odleglosciowymi 20.Obie kolumny zaopatrzone sa u góry i u dolu w szczelne zasuwy 7, przy czym liczba pojem¬ ników w obu kolumnach jest jednakowa i wy¬ nosi w kazdej kolumnie najmniej 2 pojemniki, zas w przypadku stosowania metody super- sorpcji liczba ich wzrasta do co najmniej 4.U góry i u dolu kolumn umieszczone sa ko¬ mory 17 i 18, sluzace do przesuwania pojem¬ ników 3 z jednej kolumny do drugiej.U dolu kolumn 1 i 2 ponad zaworami 8 i 11, umieszczone sa ruchome opory 191 sluizace do podtrzymywania znajdujacych sie ponad nimi pojemników 3.U dolu kolumny adsorpcyjnej 1 umieszczony jest zawór 8 sluzacy do doprowadzania swie¬ zego gazu, a u góry zawór 9 sluzacy do odpro¬ wadzania gazów odlotowych po przejsciu przez pojemniki 3 z sorbentem.U szczytu kolumny adsorpcyjnej 1 umiesz¬ czony jest zawór 13, sluzacy do przedmuchi¬ wania ogrzanym gazem odlotowym pojemnika z sorbentem, po procesie desporcji, oraz poni¬ zej zawór 12 sluzacy do przedmuchania uprzed¬ nio schlodzonym gazem odlotowym, w celu schlodzenia sorbentu przed wlaczeniem do pro¬ cesu adsorpcji.U góry kolumny desórpcyjnej 2 umieszczony jest zawór 10, sluzacy do doprowadzania me¬ dium desorbujacego, u dolu zas zawór 11 slu¬ zacy do odprowadzania zaadsorbowanych pro¬ duktów.W komorze 18 znajduje sie podnosnik hydra¬ uliczny 5 sluzacy do opuszczania pojemników 3 z kolumny adsorpcji 1 do komory 18 oraz rol¬ ki 4 poruszane mechanicznie sluzace do prze¬ suwania pojemników z pod kolumny adsorpcji 1 pod kolumne desorpcji 2. Drugi podnosnik hy- , drauliczny 6 znajdujacy sie w komorze 18 sluzy do podnoszenia pojemników 3 do kolum¬ ny desorpcji 2.W górnej komorze 17 znajduje sie ruchomy wyciag 14 sluzacy do przenoszenia pojemnika z kolumny desorpcji 2 do kolumny adsorpcyj¬ nej 1.Podgrzewacz 15 zaopatrzony w wezownice parowa sluzy do podgrzewania doprowadzonego przez przewód 21 gazu odlotowego, którym su¬ szy sie sorbent w pojemniku 3 przeniesionym z kolumny desorpcji.Chlodnica 16 zaopatrzona w wezownice wod¬ na sluzy do studzenia gazu odlotowego dopro¬ wadzanego przewodem 22, którym to gazem studzi sie sorbent w pojemniku 3 przed wla¬ czeniem go do procesu adsorpcji. Pojemnik 3 zbudowany jest w ksztalcie cylindra, którego oba dna sporzadzone sa z blachy perforowa¬ nej, umozliwiajacej przeplyw gazów przez sor¬ bent.Urzadzenie dziala na zasadzie przeciwpradu to znaczy, ze w kolumnie adsorpcyjnej 2 gaz przeznaczony do przerobu plynie z dolu do gó¬ ry, zas pojemniki 3 przesuwane sa okresowo z góry do dolu. W kolumnie desorpcji 2 pojem¬ niki przesuwane sa z dolu do góry zas medium desorbujace (para lub gaz o podwyzszonej tem¬ peraturze) przepuszczane jest z góry na dól.Po nasyceniu sorbentu w dolnym pojemni¬ ku w kolumnie adsorpcyjnej otwiera sie dolna zasuwe 7 podnosi podnosnik hydrauliczny 5, a po dojsciu jego do dolnej pokrywy pojemnika zwalnia sie ruchome opory 19. Nastepnie przez opuszczanie podnosnika 5 opuszcza sie dolny pojemnik na ruchome rolki 4 i za ich pomoca przesuwa go pod kolumna desorpcji 2. W od¬ powiednim momencie zamyka sie ruchome opo¬ ry19 w celu zapobiezenia dalszemu przesuwa¬ niu sie w dól nastepnych pojemników z ko¬ lumny 1 i zamyka sie zasuwe 7.Nastepnie otwiera sie dolna i górna zasu¬ we 7 w kolumnie 2 i za pomoca podnosnika 6 podnosi sie pojemnik znajdujacy sie w komo¬ rze 13. W odpowiednim momencie otwiera sie w kolumnie 2 opory 19 w celu umozliwienia podniesienia tego pojemnika oraz wszystkich pojemników zawartych w kolumnie 2, do góry a takze przedostania sie górnego pojemnika z kolumny 2 do komory 17, w której za po¬ moca wyciagu 14 zostaje on przesuniety nad kolumne 1. Po dokonaniu tej czynnosci zamy¬ ka sie obie zasuwy 7 kolumny 2 oraz zamyka opory 19.Urzadzenie dziala w ten sposób, ze jedno¬ czesnie opuszcza sie z komory 17 znajdujacy sie w niej pojemnik do kolumny 1 i opuszcza z kolumny 1 dolny pojemnik do komory 18.Analogicznie do kolumny 2 podnosi sie pojem¬ nik z komory 18 i podnosi sie górny pojemnik z kolumny 2 do komory 17. W celu usuniecia z sorbentu zaadsorbowanych w nim skladni¬ ków przepuszcza sie przez pojemniki w kolum¬ nie 2 pare lub ogrzany odpowiedni gaz dopro¬ wadzony przez zawór 10, który to gaz wype- — % -dza z sorbentu zaadsorbowane skladniki i unosi je przez zawór 11.Po przemieszczeniu pojemnika z kolumny 2 do kolumny 1 zawarty w pojemniku serbent nalezy przedmuchac odpowiednio ogrzanym ga¬ zem odlotowym, w celu usuniecia z porów sor¬ bentu pary wodnej i wilgoci. Gaz odlotowy ogrzany w podgrzewaczu 15 poprzez zawór 13 wchodzi do kolumny 1, i przechodzi z góry na dól przez pojemnik osuszany, po czym ucho¬ dzi przez zawór 9.Poniewaz proces adsorpcji jest procesem zwiazanym z wydzieleniem sie ciepla, sorbent przed wlaczeniem go do procesu adsorpcji mu¬ si byc ostudzony. Dlatego tez pojemniki po¬ przednio przedmuchiwane goracym gazem stu¬ dzi sie przez przepuszczanie gazu schlodzonego w chlodnicy 16.Schlodzony gaz z chlodnicy 16 wchodzi do kolumny 1 przez zawór 12 i po przejsciu przez dwa pojemniki uchodzi przez zawór 9.Opisane powyzej urzadzenie, przy stosowa¬ niu odpowiednich parametrów (temperatury i cisnienia) zaleznie od przerabianego surowca, sluzy do: 1. wydzielania z mieszaniny weglowodorów parafinowych na przyklad z gazów ziem¬ nych pentanu i wyzszych weglowodorów, w celu ich wykorzystania w postaci miesza¬ nek napedowych, 2. wydzielania z mieszaniny weglowodorów jak wyzej, propanu i butanu w celu uzycia ich na przyklad jako gazu palnego w butlach pod cisnieniem lub jako surowca do dalszej przeróbki, 3. wydzielania z mieszaniny gazów i par na przyklad z gazu koksowniczego i innych ga¬ zów przemyslowych, weglowodorów niena¬ syconych na przyklad etylenu i propylenu w celu uzycia ich jako surowca chemicznego, 4. wydzielania z mieszaniny par i gazów, pow¬ stalych w procesie rozkladu termicznego ro¬ py naftowej lub jej produktów, weglowodo¬ rów nienasyconych do dalszej przeróbki che¬ micznej.Poza tym urzadzenie wedlug wynalazku umozliwia wykorzystanie ciepla kondensacji par weglowodorów oraz ciepla kondensacji pary wodnej, lub ciepla zawartego w innym medium desorpcji do podgrzewania gazów suszacych sorbent.Z powodu zastosowania przeciwpradu w pro¬ cesie adsorpcji zostaje zmniejszone zuzycie jednostkowe ciepla oraz sorbentu. PL