RU1777937C - Adsorber - Google Patents

Adsorber

Info

Publication number
RU1777937C
RU1777937C SU904856054A SU4856054A RU1777937C RU 1777937 C RU1777937 C RU 1777937C SU 904856054 A SU904856054 A SU 904856054A SU 4856054 A SU4856054 A SU 4856054A RU 1777937 C RU1777937 C RU 1777937C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layers
layer
adsorbent
adsorber
screens
Prior art date
Application number
SU904856054A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Николаевич Федоров
Николай Васильевич Филин
Юрий Петрович Блазнин
Валерий Борисович Воротынцев
Вадим Александрович Гарин
Владимир Андреевич Кротов
Владимир Михайлович Голубев
Original Assignee
Балашихинское научно-производственное объединение криогенного машиностроения им.40-летия Октября
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Балашихинское научно-производственное объединение криогенного машиностроения им.40-летия Октября filed Critical Балашихинское научно-производственное объединение криогенного машиностроения им.40-летия Октября
Priority to SU904856054A priority Critical patent/RU1777937C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1777937C publication Critical patent/RU1777937C/en

Links

Landscapes

  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Abstract

Использование: очистка и осушка газов адсорбентами. Сущность изобретени : адсорбер включает корпус с расположенными в нем вертикальными сло ми поглотител  и экраны, причем слои выполнены с соотношением высот Hi/Ha 2тЗ, и толщин 61/62 0,5f1, а экраны выполнены из двух усеченных конусов, соединенных между собой большими основани ми и расположены соосно сло м поглотител . 7 ил. 1 табл.Usage: purification and drying of gases with adsorbents. SUMMARY OF THE INVENTION: an adsorber includes a housing with vertical absorbent layers and screens located in it, the layers being made with a ratio of heights Hi / Ha 2tZ and thicknesses 61/62 0.5f1, and the screens are made of two truncated cones interconnected by large bases and are located coaxially with the absorber layer. 7 ill. 1 tab.

Description

Изобретение относитс  к адсорбционной очистке газов, а именно к очистке воздуха дл  ВРУ.The invention relates to adsorption gas purification, namely, air purification for ASU.

Одним из основных компонентов при комплексной очистке воздуха ВРУ  вл етс  диоксид углерода.На эффективность очистки от диоксида углерода вли ет присутствующа  в воздухе влага.Carbon dioxide is one of the main components in the integrated air purification of ASUs. Moisture in the air affects the efficiency of carbon dioxide purification.

Дл  очистки воздуха от влаги используетс  активна  окись алюмини , а дл  очистки от диоксида углерода - цеолит.Active alumina is used to purify moisture from the air, and zeolite is used to purify carbon dioxide.

Известно устройство дл  адсорбционной очистки газа, содержащее расположенные в корпусе слои адсорбента и экраны.A device for adsorptive gas purification is known containing adsorbent layers and screens located in the housing.

Недостатком указанного устройства  вл етс  то, что при параллельном расположении слоев, первый по ходу воздуха слой активной окиси алюмини  работает не эффективно и не полностью используетс  его адсорбционна  емкость. В св зи с этим, количество адсорбента беретс  с избытком. Кроме того не обеспечиваетс  равномерное распределение воздуха по высоте сло , т.к. в канале между корпусом и слоем формируетс  не равномерный фронт скоростей, что обусловлено уменьшением расхода воздухаThe disadvantage of this device is that when the layers are arranged in parallel, the first active alumina layer along the air does not work efficiently and its adsorption capacity is not fully used. In this regard, the amount of adsorbent is taken in excess. In addition, there is no uniform distribution of air over the height of the layer, because an uneven velocity front is formed in the channel between the housing and the layer, which is due to a decrease in air flow

при его движении и канале между корпусом и слоем снизу вверх. Таким образом нижние слои адсорбента оказываютс  более нагруженными потоком воздуха и быстрее тер ют защитное действие, что так же снижает эффективность использовани  адсорбента и в целом процесса очистки. Нар ду с этим при параллельном расположении слоев дл  адсорберов большой производительности увеличиваетс  наружный диаметр и аппарат становитс  не транспортабельным.during its movement and the channel between the body and the layer from the bottom up. Thus, the lower layers of the adsorbent are more loaded with a stream of air and lose their protective effect faster, which also reduces the efficiency of use of the adsorbent and the entire cleaning process. Along with this, with parallel arrangement of layers for high-capacity adsorbers, the outer diameter increases and the apparatus becomes non-transportable.

Наиболее близким к за вленному  вл етс  адсорбер, включающий расположенные в корпусе вертикальные слои адсорбента и экран. В указанном адсорбере нижний слой расположен в виде конуса и имеет посто нную толщину сло  и частично окружен газопроницаемыми стенками, Экран выполнен только между нижним слоем и корпусом.Closest to the claimed is an adsorber comprising vertical adsorbent layers and a screen located in the housing. In the indicated adsorber, the lower layer is in the form of a cone and has a constant layer thickness and is partially surrounded by gas permeable walls. The screen is made only between the lower layer and the body.

Недостатком указанного адсорбера  вл етс  то, что не обеспечиваетс  равномерное распределение потока по высоте сло  цеолита, т.к. нижн   часть сло  более нагружена , а верхн   менее потоком воздуха.The disadvantage of this adsorber is that it does not provide a uniform flow distribution over the height of the zeolite layer, because the lower part of the layer is more loaded, and the upper one is less loaded with air flow.

СОWith

сwith

XIXi

xjxj

XIXi

ЧЭ 00 xjChe 00 xj

Это объ сн етс  тем, что при поступлении воздуха в канал между корпусом и слоем цеолита формируетс  неравномерный фронт скоростей, это приводит к тому, что нижний слой быстрее, чем верхний наполн етс  примес ми воздуха и в целом слой адсорбента работает не эффективно. В адсорбере не рационально используетс  свободный обьем адсорбера, т.к. в нижнем адсорбционном слое, выполненном в виде конуса размещаетс  небольшое количество адсорбента, из которого значительна  часть не участвует в работе. При большой производительности адсорберов габариты корпуса станов тс  не транспортабельными.This is explained by the fact that when the air enters the channel between the body and the zeolite layer, an uneven velocity front is formed, this leads to the fact that the lower layer is faster than the upper one filled with air impurities and, in general, the adsorbent layer does not work efficiently. In the adsorber, the free volume of the adsorber is not rationally used, since a small amount of adsorbent is placed in the lower adsorption layer, made in the form of a cone, of which a significant part is not involved in the work. With a high capacity of adsorbers, the dimensions of the housing become non-transportable.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности процесса очистки путем равномерного распределени  потока воздуха по сло м адсорбентов при сохранении транспортабельных габаритов.The aim of the invention is to increase the efficiency of the cleaning process by uniformly distributing the air flow over the layers of adsorbents while maintaining transportable dimensions.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в адсорбере, содержащем корпус с вертикально расположенными в нем сло ми адсорбента и экраны, слои выполнены с соотношением высот Hi/Ha от 2 до 3 и с толщиной слоев Bi/B2 от 0,5 до 1, а экраны выполнены из двух усеченных конусов, соединенных между собой большими основани ми и установлены концентрично сло м адсорбентов.This goal is achieved in that in an adsorber containing a housing with vertically arranged adsorbent layers and screens, the layers are made with a ratio of heights Hi / Ha from 2 to 3 and with a thickness of Bi / B2 layers from 0.5 to 1, and the screens made of two truncated cones interconnected by large bases and installed concentrically with adsorbent layers.

Между экранами и сло ми адсорбента образованы каналы равных скоростей.Channels of equal speeds are formed between the screens and adsorbent layers.

На фиг.1 показан общий вид адсорбера; на фиг.2 показаны размеры слоев адсорбентов при Н1/Н2 1, Bi/B2 0,25; на фиг.З - размеры слоев адсорбентов дл  соотношений Hi/H2 2, Bi/B2 0,5; на фиг.4 - то же, при Hi/Ha 3, Bi/B2 1; на фиг.5 - то же, при Hi/H2 4, 61/82 1,5; нафиг.б-узел I на фиг.1 (узел соединени  конусов 7 и 8); на фиг.7 - узел II на фиг.1. Figure 1 shows a General view of the adsorber; figure 2 shows the dimensions of the layers of adsorbents at H1 / H2 1, Bi / B2 0.25; Fig. 3 shows the sizes of adsorbent layers for the ratios Hi / H2 2, Bi / B2 0.5; figure 4 is the same with Hi / Ha 3, Bi / B2 1; figure 5 is the same with Hi / H2 4, 61/82 1,5; Fig. b-node I in Fig. 1 (connection node for cones 7 and 8); in Fig.7 - node II in Fig.1.

Адсорбер состоит из корпуса 1 с патрубками 2 входа рабочего потока и патрубка 3 выхода рабочего потока, верхнего сло  4 адсорбента, например, цеолита высотой Hi и толщиной BL и нижнего сло  5, например, алюмогел , высотой На и толщиной В2. Тепловой экран б, состо щий из нижнего усеченного конуса 7 и верхнего усеченного конуса 8, соединенных между собой большими основани ми. Между экраном 6 и сло ми 4 и 5 образованы каналы 9 и 10 равных скоростей, Канал равных скоростей 11 образован трубой 12 дл  засыпки нижнего сло  5, Решетки 13 поддерживают слои адсорбента , выполнены из перфорированных обечаек и снабжены сетками 14.The adsorber consists of a housing 1 with nozzles 2 for the inlet of the working stream and nozzle 3 for the outlet of the working stream, the upper layer 4 of adsorbent, for example, zeolite with a height Hi and thickness BL and the lower layer 5, for example, aluminum gel, height H and thickness B2. A heat shield b, consisting of a lower truncated cone 7 and an upper truncated cone 8, interconnected by large bases. Equal-velocity channels 9 and 10 are formed between the screen 6 and layers 4 and 5, the equal-velocity channel 11 is formed by a pipe 12 for backfilling the lower layer 5. The grilles 13 support adsorbent layers made of perforated shells and provided with grids 14.

Адсорбер работает следующим образом .The adsorber works as follows.

Поток воздуха при температуре 5°С, содержащий пары воды, диоксид углерода и углеводороды, через патрубок 2 равномерно распредел ютс  по нижнему слою адсорбента . В нижнем слое идет адсорбционна  очистка воздуха от паров воды. Очищенный от паров воды поток воздуха выходит из нижнего сло , проходит по каналу 10 равных скоростей, образованному тепловымAn air stream at a temperature of 5 ° C, containing water vapor, carbon dioxide and hydrocarbons, through the nozzle 2 is evenly distributed over the lower adsorbent layer. In the lower layer, adsorption purification of air from water vapor occurs. Purified from water vapor, the air stream leaves the lower layer, passes through the channel 10 of equal speeds formed by thermal

экраном 7, поступает в канал 9, образованный экраном 8, и равномерно распредел етс  по верхнему слою, где очищаетс  от диоксида углерода и углеводородов, проходит по каналу 11 равных скоростей, образованному конусной трубой 12 дл  засыпки нижнего сло  и выводитс  из адсорбера через патрубок 3. При регенерации поток регенерирующего газа проходит противотоком потоку воздуха и десорбирует поглощенные примеси. Тепловые экраны 7 и 8 преп тствуют нагреву корпуса 1, благодар  чему снижаетс  потер  тепла.screen 7, enters the channel 9, formed by the screen 8, and is evenly distributed over the upper layer, where it is cleaned of carbon dioxide and hydrocarbons, passes through the channel 11 equal speeds, formed by a conical pipe 12 for backfilling the lower layer and is removed from the adsorber through the pipe 3 . During regeneration, the flow of regenerating gas passes countercurrent to the air flow and desorbs the absorbed impurities. The heat shields 7 and 8 prevent heating of the housing 1, thereby reducing heat loss.

Выполнение теплового экрана по изобретению позвол ет выполнить подводы рабочего потока каналами равных скоростей. Между адсорбционным слоем и тепловым экраном образуетс  канал равных скоростей треугольного сечени , в котором поток воздуха равномерно распредел етс  по высоте сло , что позвол ет равномерно распредел ть поток по адсорбционной поверхности, тем самым повысить эффективность адсорбции и сократить габариты. В таблице приведены данные о зонеThe implementation of the heat shield according to the invention allows the supply of the working stream to be made by channels of equal speeds. Between the adsorption layer and the heat shield, a channel of equal speeds of triangular cross section is formed in which the air flow is uniformly distributed along the height of the layer, which makes it possible to evenly distribute the flow along the adsorption surface, thereby increasing the efficiency of adsorption and reducing the dimensions. The table shows the data about the zone.

использовани  сло  активной окиси алюмини  в % в зависимости от соотношений высот Нч и Н2 и толщиной слоев Bi и В2, адсорбентов и соответствующие им отношени  объемов Vi активной окиси алюмини  иthe use of a layer of active alumina in% depending on the ratio of the heights Нч and Н2 and the thickness of the layers Bi and В2, adsorbents and the corresponding volume ratios Vi of active alumina and

V2 - цеолита.V2 - zeolite.

Толщина сло  цеолита Н 1 м  вл етс  необходимой дл  обеспечени  очистки воздуха от диоксида углерода. При соотношении Hi/H2 1 полностью используетс  слойA zeolite layer thickness of H 1 m is necessary to ensure that carbon dioxide is removed from the air. With a Hi / H2 ratio of 1, the layer is fully used.

активной окиси алюмини , когда 61/62 0,25, чему соответствует Vi/V2 0,3. Дл  других соотношений: при 100% использовании сло  активной окиси алюмини  при Ж/На 2; Bi/B2 0,5; Vi/V2 0,25;active alumina when 61/62 0.25, which corresponds to Vi / V2 0.3. For other ratios: at 100% use, a layer of active alumina at W / Na 2; Bi / B2 0.5; Vi / V2 0.25;

при Н1/Н2 3; В1/В2 1; Vi/V2 0,34; при Hi/H2 4; 61/62 1,5; Vi/V2 0,36.when H1 / H2 3; B1 / B2 1; Vi / V2 0.34; at Hi / H2 4; 61/62 1.5; Vi / V2 0.36.

Приведенные соотношени  иллюстрируютс  фиг.2,3,4,5. На фиг.2 показаны раз- меры слоев адсорбентов при Hi/H2 1, 61/82 0,25. Из фиг.2 видно, что слои сформированы нерационально, адсорберы имеют значительную длину, что вызывает неравномерное распределение потока по высоте сло .The ratios given are illustrated in Figures 2,3,4,5. Figure 2 shows the dimensions of the adsorbent layers at Hi / H2 1, 61/82 0.25. It can be seen from Fig. 2 that the layers are irrationally formed, the adsorbers have a considerable length, which causes an uneven distribution of the flow along the height of the layer.

На фиг.З и 4 приведены размеры слоев адсорбентов при соотношении Hi/H2 2.3. В этом случае слои выполнены пропорционально , что позвол ет равномерно распределить поток по высоте сло  адсорбента и эффективна  очистка обеспечиваетс  соответственно при соотношени х 81/82 0,5 и 1.Figs. 3 and 4 show the sizes of adsorbent layers at a Hi / H2 ratio of 2.3. In this case, the layers are made proportionally, which makes it possible to evenly distribute the flow along the height of the adsorbent layer and effective cleaning is ensured, respectively, at ratios 81/82 of 0.5 and 1.

На фиг.5 видно, что при соотношении Н1/Н2 4 и B-I/B2 1,5 (дл  соотношений, обеспечивающих эффективную очистку, происходит уменьшение сечени  полости адсорбента на входе воздуха), что приводит к неравномерному распределению потока по нижнему слою, повышению гидравличе- ского сопротивлени , и, следовательно, увеличению затрат энергии на очистку.Figure 5 shows that when the ratio of H1 / H2 4 and BI / B2 of 1.5 (for ratios that provide effective cleaning, there is a decrease in the cross section of the adsorbent cavity at the air inlet), which leads to an uneven distribution of flow in the lower layer, increasing the hydraulic - resistance, and, consequently, increased energy costs for cleaning.

Таким образом, оптимальными  вл ютс  соотношени  Ж/На 2 и 3 и Bi/Ba 0,5 и 1 соответственно, при которых обеспечи- ваетс  эффективна  очистка, Кроме того, при этих соотношени х имеетс  минимальное значение отношений Vi/Va 0,23 и 0,30, соответственно, что обеспечивает минимальный расход энергии на нагрев и охлаж- Thus, the ratios L / Na 2 and 3 and Bi / Ba are 0.5 and 1, respectively, for which efficient cleaning is ensured. In addition, at these ratios there is a minimum Vi / Va ratio of 0.23 and 0.30, respectively, which ensures minimal energy consumption for heating and cooling

дение адсорбента. Нар ду с этим тепловые экраны, выполненные в виде усеченных конусов , образующих каналы равных скоростей , соединенные между собой большими основани ми и установленные концентрич- но сло м при прин тых соотношени х размеров слоев, обеспечивают равномерное распределение потока воздуха по высоте слоев, что так же способствует повышению эффективности очистки.adsorption of adsorbent. In addition, thermal screens made in the form of truncated cones forming equal-velocity channels, interconnected by large bases and installed concentrically to the layers with the accepted layer size ratios, ensure uniform distribution of the air flow over the layer height, which is so It also improves cleaning efficiency.

Claims (1)

Формула изобретени  Адсорбер, включающий установленные в корпусе вертикальные слои адсорбента, экраны и технологические патрубки, отличающийс  тем. что, с целью повышени  эффективности п роцесса очистки путем равномерного распределени  потока воздуха по сло м адсорбента при сохраним транспортабельных габаритов, слои выполнены с соотношением высот Ж/На 2-3 и толщин Bi/B2 0,5-1,0, а экраны выполнены издвух усеченных конусов, соединенных между собой большими основани ми, и расположены соосно сло м адсорбентов,SUMMARY OF THE INVENTION An adsorber comprising vertical adsorbent layers installed in a housing, screens and process nozzles, characterized in that that, in order to increase the efficiency of the cleaning process by uniformly distributing the air flow over the adsorbent layers while maintaining transportable dimensions, the layers are made with a ratio of heights Zh / Na 2-3 and thicknesses Bi / B2 0.5-1.0, and the screens are made two truncated cones interconnected by large bases and arranged coaxially with adsorbent layers, Л,L Фиг.ЗFig.Z Фиг4Fig 4 ss 17779371777937 Фиг. 5FIG. 5 ss
SU904856054A 1990-08-03 1990-08-03 Adsorber RU1777937C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904856054A RU1777937C (en) 1990-08-03 1990-08-03 Adsorber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904856054A RU1777937C (en) 1990-08-03 1990-08-03 Adsorber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1777937C true RU1777937C (en) 1992-11-30

Family

ID=21530353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904856054A RU1777937C (en) 1990-08-03 1990-08-03 Adsorber

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1777937C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент DE № 3518367, кл. В 01 € 53/04, 1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4698072A (en) Adsorber bed apparatus
US3594984A (en) Refining separation procedure of oxygen from air
US3230689A (en) Method and apparatus for drying gaseous fluids and recovering heat
EP0719578B1 (en) Gas flow distribution in adsorbent beds
AU569392B2 (en) Process and apparatus for direct heat transfer temperature swing regeneration
US5689974A (en) Method and apparatus for pre-purification for air cryogenic separation plant
SU878182A3 (en) Device for adsorption purification of gas
JPH06339612A (en) Method of refining and its device
US3231512A (en) Adsorption device
JPH04222614A (en) Method and device for purifying fluid by adsorption
EP0556990A1 (en) Method and apparatus for separating gas mixture
US3432995A (en) Adsorption tower
RU1777937C (en) Adsorber
GB2281229A (en) An adsorber vessel
KR101044402B1 (en) Method and apparatus for purification of the air to be used as raw material in cryogenic air separation
RU2712702C1 (en) Adsorber
RU164124U1 (en) GAS DRYING DEVICE
RU2257944C1 (en) Adsorber
RU222009U1 (en) Packed absorber
US3847572A (en) Apparatus for desulfurizing flue gas
CN218871663U (en) Adsorption type tar tail gas purification device
RU2292231C1 (en) Adsorption-type gas desiccation apparatus
RU2153638C1 (en) Adsorber (versions)
CN206229162U (en) Filtration ring net
JP3709591B2 (en) Ozone adsorption / desorption method and apparatus