RU2050920C1

RU2050920C1 - Adsorption apparatus

Info

Publication number: RU2050920C1
Application number: RU92001296A
Authority: RU
Inventors: Юрий Васильевич Тахистов; Анатолий Владимирович Маркевич; Александр Иванович Калинин
Original assignee: Юрий Васильевич Тахистов; Анатолий Владимирович Маркевич; Александр Иванович Калинин
Priority date: 1992-10-16
Filing date: 1992-10-16
Publication date: 1995-12-27

Abstract

FIELD: cleaning gases. SUBSTANCE: apparatus has cylindric sections mounted one on the other to define the vertical stack, two ring flanges, guide hoses which interconnect the sections through flanges, filters, valving members, and connecting pipes for supplying and discharging liquid to be cleaned. The section stack can be mounted inside the apparatus housing, and liquid is supplied to the perforated bottom of the bottom section through the top flange and the ring space between the section walls and wall of the housing. In the other version of the apparatus, the liquid is fed to the perforated bottom of the bottom section through the cover. EFFECT: enhanced reliability. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к способам и системам для разделения химических соединений, в частности к системам для адсоpбционной очистки жидкостных потоков. The invention relates to methods and systems for the separation of chemical compounds, in particular to systems for adsorption purification of liquid streams.

Наиболее близким к предлагаемому является аппарат для очистки воды, содержащий корпус, разделенный по высоте на секции, заполненные сорбционным материалом и разделенные между собой перфорированными диафрагмами или распределительными дисками, заборным устройством в виде мундштука и крышки. Аппарат предназначен для индивидуального пользования путем погружения нижней части корпуса с крышкой в водоем и просасывания ртом воды через слои сорбционного материала. Closest to the proposed one is a water purification apparatus comprising a housing divided in height into sections filled with sorption material and separated by perforated diaphragms or distribution discs, an intake device in the form of a mouthpiece and a cover. The device is intended for individual use by immersing the bottom of the casing with a lid in a reservoir and sucking water through the layers of sorption material.

Основным недостатком этого устройства является невозможность использования его в стационарных условиях, так как в нем отсутствуют элементы, необходимые для закрепления корпуса и перекрытия потоков. Кроме того, аппарат является непригодным для подачи жидкости при повышенном давлении. Секции аппарата образованы слоями засыпаемых в единый корпус сорбентов, на каждый из которых укладывается сверху перфорированная диафрагма или распределительный диск, поэтому при выработке сорбентов и опорожнении корпуса эти сорбенты полностью или частично перемешиваются, что приводит к их потери, так как используемые способы термической или химической регенерации сорбентов различных слоев недопустимы для других. The main disadvantage of this device is the impossibility of using it in stationary conditions, since it does not have the elements necessary for fixing the body and blocking flows. In addition, the apparatus is unsuitable for supplying fluid at elevated pressure. Sections of the apparatus are formed by layers of sorbents filled into a single housing, on each of which a perforated diaphragm or distribution disk is placed on top, therefore, when sorbents are developed and the housing is emptied, these sorbents are fully or partially mixed, which leads to their loss, since the methods used for thermal or chemical regeneration sorbents of different layers are unacceptable to others.

Задача изобретения расширение функциональных возможностей и сокращение расхода адсорбционных материалов. The objective of the invention is the expansion of functionality and reducing the consumption of adsorption materials.

В первом варианте технического решения это достигается тем, что адсоpбционный аппарат, содержащий корпус, разделенный внутри по высоте на цилиндрические секции, заполненные адсорбентом крышки и штуцера для подачи и отвода очищаемой среды, снабжен направляющими штангами, верхним и нижнем кольцевыми фланцами, а секции включают установленную с зазором относительно корпуса обечайку, присоединенное к ней перфорированное днище с пористым фильтрующим материалом, перекрывающим перфорационные отверстия днища. Днище нижней секции расположено с зазором относительно нижней крышки, на которой зафиксирован нижней кольцевой фланец, а верхний кольцевой фланец зафиксирован на крышке и корпусе, при этом на верхнем торце обечайки имеется уплотнительно-фиксирующий элемент, сопряженный с частью днища вышерасположенной секции или крышки. Штуцер отвода очищаемой среды размещен на крышке и имеет фильтр и запорный элемент. Штуцер подвода очищаемой среды размещен в верхнем кольцевом фланце и имеет фильтр и запорный элемент. In the first embodiment of the technical solution, this is achieved by the fact that the adsorption apparatus, comprising a housing divided inside in height into cylindrical sections filled with adsorbent covers and fittings for supplying and discharging the medium to be cleaned, is equipped with guide rods, upper and lower annular flanges, and the sections include an installed with a gap relative to the body, a shell, a perforated bottom attached to it with a porous filter material overlapping the perforations of the bottom. The bottom of the lower section is located with a gap relative to the lower cover, on which the lower annular flange is fixed, and the upper annular flange is fixed on the cover and the body, while at the upper end of the shell there is a sealing-fixing element mating with a part of the bottom of the upstream section or cover. The outlet of the cleaned medium is located on the lid and has a filter and a locking element. The nozzle for supplying the medium to be cleaned is located in the upper annular flange and has a filter and a locking element.

Во втором варианте технического решения это достигается тем, что известный аппарат, содержащий корпус, разделенный внутри по высоте на цилиндрические секции, заполненные адсорбентом, крышки и штуцера для подвода и отвода очищаемой среды, снабжен направляющими штангами с опорами, верхним и нижнем кольцевыми фланцами, размещенными по периметру крышек и соединенных между собой штангами, фильтрами и запорными элементами, размещенными в штуцерах для подвода и отвода очищаемой среды. При этом каждая секция включает обечайку, присоединенную к ней, жестко перфорированное днище с пористым фильтрующим материалом, перекрывающим перфорационные отверстия днища. На верхнем торце обечайки каждой секции и в верхней части нижней крышки выполнены уплотнительно-фиксирующие элементы, сопряженные с частью днища вышерасположенных секции или верхней крышки. In the second embodiment of the technical solution, this is achieved by the fact that the known apparatus, comprising a housing, divided inside in height into cylindrical sections filled with adsorbent, covers and fittings for supplying and discharging the medium to be cleaned, is equipped with guide rods with supports, upper and lower annular flanges placed along the perimeter of the covers and interconnected by rods, filters and locking elements placed in fittings for supplying and discharging the medium to be cleaned. Moreover, each section includes a shell attached to it, a rigidly perforated bottom with a porous filter material overlapping the perforations of the bottom. At the upper end of the shell of each section and in the upper part of the lower cover, sealing-fixing elements are made, interfaced with a part of the bottom of the upstream section or upper cover.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает расширение функциональных возможностей и сокращение расхода адсоpбционных материалов, так как:
при сборке (разборке) аппарата адсоpбенты соседних секций не могут смешиваться, так как они размещены в конструк- тивно разделенных между собой обечайках с днищами;
стягивание секций в единый пакет и надежная герметизация их за счет четкой фиксации уплотняемых поверхностей и равномерного их обжатия позволяет использовать аппарат в стационарных установках при повышенном давлении с обеспечением заданного расхода при частичном загрязнении фильтров и адсорбентов и отсутствием утечек очищаемой среды;
наличие фильтров в штуцерах для подачи и отвода очищаемой среды предохраняет адсорбент от загрязнения (от уноса частиц адсорбента) при минимальных габаритах и удобстве их замены;
размещение адсорбентов в отдельных секциях позволяет производить при выполнении их из соответствующих материалов их термическую или химическую регенерацию без высыпания адсорбента, что также увеличивает срок службы этих материалов.The proposed technical solution provides enhanced functionality and reduced consumption of adsorption materials, since:
during assembly (disassembly) of the apparatus, the adsorbents of adjacent sections cannot mix, since they are placed in shells with bottoms that are structurally separated from each other;
pulling the sections into a single package and their reliable sealing due to the clear fixation of the sealed surfaces and their uniform compression allows the apparatus to be used in stationary installations at elevated pressure with a predetermined flow rate with partial pollution of filters and adsorbents and the absence of leaks of the cleaned medium;
the presence of filters in the fittings for supplying and discharging the medium to be cleaned protects the adsorbent from contamination (from entrainment of adsorbent particles) with minimal dimensions and the convenience of replacing them;
the placement of adsorbents in separate sections allows for their thermal or chemical regeneration when they are made from the corresponding materials without precipitation of the adsorbent, which also increases the service life of these materials.

Первый вариант технического решения позволяет устанавливать аппарат на корпус, т.е. отсутствует потребность установки специальных опор, но требует большого расхода материалов (на изготовление корпуса), во втором варианте аппарат имеет опоры, обеспечивающие установку аппарата, но у него отсутствует корпус, охватывающий секции. The first technical solution allows you to install the device on the housing, i.e. there is no need to install special supports, but it requires a large consumption of materials (for the manufacture of the case), in the second embodiment, the device has supports for installing the device, but it does not have a case covering the sections.

На фиг. 1 представлен сборочный чертеж первого варианта аппарата; на фиг. 2 сборочный чертеж второго варианта. In FIG. 1 shows an assembly drawing of a first embodiment of the apparatus; in FIG. 2 assembly drawing of the second option.

Каждый из аппаратов состоит из двух секций 1 и 2, верхних крышек 3, штанг 4 с навинченными на них гайками 5, двух кольцевых фланцев 6 и 7, двух штуцеров 8 и 9 для подачи и отвода очищаемой среды, двух фильтров 10 и 11, зафиксированных в штуцерах 8 и 9, и двух запорных элементов 12 и 13, закрепленных гайками 14 на штуцерах 8 и 9. Каждая секция (1 или2) включает цилиндрическую обечайку 15, перфорированное днище 16, пористый фильтрующий материал 17 и слой адсоpбционного материала 18. Для уплотнения фильтров 10 и 11 служат резиновые кольца 19. Каждый из запорных элементов 12 или 13 состоит из корпуса 20, поворотной пробки 21, патрубка 22 и ввинченного в корпус 20 ниппеля 23. В первом варианте аппарата (фиг. 1) секции 1 и 2 заключены в коpпус 24 таким образом, что между его стенками и секциями 1 и 2 образована кольцевая полость 25, а между нижней крышкой 26 корпуса 24 и днищем 16 секции 2 зазор 27. Для уплотнения корпуса 24 служат прокладка 28 и уплотнительные кольца 29, одеваемые на штанги 4. Во втором варианте аппарата (фиг. 2) на кольцевом фланце 7 установлена нижняя крышка 24, а на концы штанг, выступающие из нижнего фланца 7, навинчены опоры 25. Each of the devices consists of two sections 1 and 2, top covers 3, rods 4 with nuts 5 screwed on them, two annular flanges 6 and 7, two nozzles 8 and 9 for supplying and discharging the medium to be cleaned, two filters 10 and 11, fixed in fittings 8 and 9, and two locking elements 12 and 13, fixed by nuts 14 on fittings 8 and 9. Each section (1 or 2) includes a cylindrical shell 15, a perforated bottom 16, a porous filter material 17 and a layer of adsorption material 18. For sealing filters 10 and 11 are rubber rings 19. Each of the locking elements 12 or 13 consists of a housing 20, a rotary plug 21, a pipe 22 and a nipple 23 screwed into the housing 20. In the first embodiment of the apparatus (Fig. 1), sections 1 and 2 are enclosed in a housing 24 so that between its walls and sections 1 and 2 an annular cavity 25 is formed, and a gap 27 is between the lower cover 26 of the housing 24 and the bottom 16 of section 2. To seal the housing 24, a gasket 28 and o-rings 29 are worn on the rods 4. In the second embodiment of the apparatus (FIG. 2) a lower cover 24 is mounted on the annular flange 7, and supports 25 are screwed onto the ends of the rods protruding from the lower flange 7.

Аппарат (по первому варианту) работает следующим образом. The device (according to the first embodiment) works as follows.

Очищаемая среда, например вода, подается через запорный элемент 12 к фильтру 10, в котором вода очищается от взвешенных частиц. Через стенки фильтра 10 вода поступает в канал штуцера 8, а из него в полость 25, опускается по этой полости и попадает в зазор 27. Через перфорационные отверстия днища 16 секции 2 вода поднимается, проходит через слой пористого фильтрующего материала 17 секции 2 и, просачиваясь между зернами адсорбента 18, очищается от примесей. Далее через перфорационные отверстия днища 16 секции 1 очищаемая вода поступает к пористому фильтрующему материалу 17 и слою адсорбента 18 секции 1, на котором сорбируются примеси, не поглощаемые адсорбентом в секции 2. Затем вода пропускается через фильтр 11 и запорный элемент 13 и поступает по назначению. The medium to be cleaned, for example water, is fed through a shut-off element 12 to a filter 10, in which water is purified from suspended particles. Through the walls of the filter 10, water enters the channel of the nozzle 8, and from it into the cavity 25, is lowered along this cavity and enters the gap 27. Through the perforation holes of the bottom 16 of section 2, water rises, passes through a layer of porous filter material 17 of section 2 and, seeping between the grains of the adsorbent 18, is purified from impurities. Then, through the perforation holes of the bottom 16 of section 1, the purified water enters the porous filter material 17 and the adsorbent layer 18 of section 1, on which impurities are not absorbed by the adsorbent in section 2. Sorbed then the water passes through the filter 11 and the shut-off element 13 and flows as intended.

Аппарат (по второму варианту) работает следующим образом. The apparatus (in the second embodiment) works as follows.

Вода через запорный элемент 12 и фильтр 10 подается в зазор между крышкой 24 и днищем 16 секции 2 и через перфорационные отверстия днища 16 поднимается. Далее вода проходит снизу вверх через фильтрующие материалы 17 и адсорбенты 18 секций 2 и 1 и через фильтр 11 и запорный элемент 13 поступает по назначению. Water through the locking element 12 and the filter 10 is fed into the gap between the cover 24 and the bottom 16 of section 2 and rises through the perforation holes of the bottom 16. Next, the water passes from bottom to top through the filter materials 17 and adsorbents 18 of sections 2 and 1 and through the filter 11 and the shut-off element 13 is supplied as intended.

Claims

1. The adsorption apparatus, comprising a housing divided internally in height into cylindrical sections filled with adsorbent, covers and fittings for supplying and discharging the medium to be cleaned, characterized in that it is provided with guide rods, upper and lower annular flanges, and the sections include a gap installed relative to the housing, a shell is attached rigidly to it with a perforated bottom with porous filter material overlapping the holes of the bottom, and the bottom of the lower section is located with a gap relative to the lower cover and the lower annular flange is fixed on it, and the upper annular flange is fixed on the cover and the housing, and on the upper end of the shell there is a sealing-fixing element mated to a part of the bottom of the upstream section or cover, the outlet for the cleaning medium is placed on the cover and has a filter and a locking element and the nozzle for supplying the medium to be cleaned is placed in the upper annular flange and also has a filter and a locking element.

2. An adsorption apparatus comprising a housing divided inside in height into cylindrical sections filled with adsorbent, covers and fittings for supplying and discharging the medium to be cleaned, characterized in that it is provided with guide rods with supports, upper and lower annular flanges placed around the perimeter of the covers and interconnected rods, filters and locking elements placed in fittings for supplying and discharging the medium to be cleaned, each section including a shell, a rigidly perforated bottom attached to it with porous filter material overlapping the bottom holes, on the upper end of the shell of each section and in the upper part of the lower cover there are sealing-fixing elements interfaced with the bottom part of the upper sections or the upper cover.