RU2058183C1

RU2058183C1 - Apparatus for regeneration of adsorbent from gas-shaped impurities

Info

Publication number: RU2058183C1
Application number: RU93010380A
Authority: RU
Inventors: В.И. Пряничников; М.В. Пряничников; Ю.Г. Аленицкий; М.Ю. Либург; А.В. Новиков
Original assignee: Объединенный Институт Ядерных Исследований
Priority date: 1993-03-23
Filing date: 1993-03-23
Publication date: 1996-04-20

Abstract

FIELD: regeneration of loosen filtering materials. SUBSTANCE: apparatus has vacuum heat-insulating body filled with liquid nitrogen, inside which there is vessel with adsorbent, that is connected with pain pipe of gas mixture feeding and vacuum pump. Inside the vessel there is a heater, that is magnetron connected through waveguide with matched loading and operating within 300 MHz - 300 GGz range of frequencies. EFFECT: increased productivity. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области регенерации сыпучих фильтрующих материалов и может быть использовано в химической отрасли, криогенном машиностроении, там, где используют адсорбент. The invention relates to the field of regeneration of bulk filter materials and can be used in the chemical industry, cryogenic engineering, where adsorbent is used.

Известны устройства для регенерации адсорбента, в которых ведется очистка смеси водорода или гелия от газообразных примесей, таких как СО, СН₄, О₂, N₂ и др. Регенерация производится путем разогрева адсорбента электронагревателем (ТЭН), который размещен в адсорбенте, с последующим вакуумированием объема, содержащего адсорбент.Known devices for regenerating an adsorbent in which a mixture of hydrogen or helium is cleaned of gaseous impurities, such as CO, CH ₄ , O ₂ , N ₂ , etc. Regeneration is carried out by heating the adsorbent with an electric heater (TEN), which is located in the adsorbent, followed by evacuation of the volume containing the adsorbent.

Недостаток известной конструкции неравномерный прогрев адсорбента в объеме. Кроме того, в области контакта ТЭНа с адсорбентом происходит его разрушение до пылевого состояния, что приводит в результате к уменьшению поверхности адсорбции, сокращает срок годности адсорбента, снижает эффективность работы устройства в целом. The disadvantage of the known design is the uneven heating of the adsorbent in the volume. In addition, in the area of contact of the heater with the adsorbent, it is destroyed to a dust state, which results in a decrease in the adsorption surface, shortens the shelf life of the adsorbent, and reduces the overall efficiency of the device.

Цель изобретения повышение эффективности работы устройства путем равномерного разогрева адсорбента во всем объеме без его разрушения. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the device by uniformly heating the adsorbent in the entire volume without destroying it.

Цель достигается тем, что в устройстве для регенерации адсорбента от газообразных примесей, содержащем вакуумный теплоизоляционный корпус, заполненный жидким азотом, внутри которого размещен герметичный сосуд, заполненный адсорбентом, и соединенный с магистралями подачи газовой смеси и вакуумным насосом, внутри адсорбента расположен нагреватель, выполненный в виде СВЧ источника, работающего в диапазоне частот 300 МГц 300 ГГц, состоящий из магнетрона, соединенного через волновод с согласующей нагрузкой. The goal is achieved by the fact that in the device for regenerating the adsorbent from gaseous impurities, containing a vacuum heat-insulating casing filled with liquid nitrogen, inside which a sealed vessel filled with adsorbent is placed, and connected to the gas mixture supply lines and a vacuum pump, a heater made in as a microwave source operating in the frequency range 300 MHz to 300 GHz, consisting of a magnetron connected through a waveguide with matching load.

Новые отличительные признаки по сравнению с прототипом: конструкция СВЧ источника позволяет осуществить процесс регенерации адсорбента по слоям, что дает равномерный разогрев адсорбента в объеме без разрушения его, увеличивает срок годности адсорбента и эффективность регенерации. Широкий диапазон частот работы магнетронов позволяет подобрать требуемую мощность для эффективной регенерации различных типов адсорбентов и различных объемов. New distinctive features in comparison with the prototype: the design of the microwave source allows the process of regeneration of the adsorbent in layers, which gives uniform heating of the adsorbent in volume without destroying it, increases the shelf life of the adsorbent and the efficiency of regeneration. A wide range of magnetron operating frequencies allows you to select the required power for efficient regeneration of various types of adsorbents and various volumes.

Конструкция СВЧ источника технологична, имеет небольшие габариты, т.к. волновод расположен внутри адсорбера непосредственно в среде адсорбента, там же размещается согласованная нагрузка, представляющая собой полость с ферритовой стенкой, что необходимо для полного поглощения энергии в волноводе. The design of the microwave source is technological, has small dimensions, because the waveguide is located inside the adsorber directly in the medium of the adsorbent, a coordinated load is placed there, which is a cavity with a ferrite wall, which is necessary for complete absorption of energy in the waveguide.

На чертеже представлена общая схема устройства. The drawing shows a General diagram of the device.

В вакуумном теплоизоляционном корпусе 1, заполняемом жидким азотом 2, расположен сосуд 3, заполняемый адсорбентом 4. Внутри сосуда 3 размещен СВЧ источник, состоящий из магнетрона 5, соединенного через волновод 6 с согласованной нагрузкой 7. Сосуд 3 соединен с магистралью 8 подачи газовой смеси и вакуумной магистралью 9. In a vacuum heat-insulating casing 1 filled with liquid nitrogen 2, there is a vessel 3 filled with adsorbent 4. Inside the vessel 3 there is a microwave source consisting of a magnetron 5 connected through a waveguide 6 with an agreed load 7. The vessel 3 is connected to the gas mixture supply line 8 and vacuum line 9.

Устройство работает следующим образом. При включении магнетрона 5 СВЧ энергии, распространяемая волноводом 6, благодаря своей волновой структуре, послойно, равномерно о всем объеме разогревает адсорбент 4. По мере выделения десорбированных газов они удаляются из сосуда 3 при помощи вакуумного насоса через вакуумную магистраль 9. The device operates as follows. When the magnetron 5 is turned on, the microwave energy distributed by the waveguide 6, due to its wave structure, heats adsorbent 4 in layers and uniformly about the entire volume. As the desorbed gases are released, they are removed from the vessel 3 by means of a vacuum pump through the vacuum line 9.

Claims

A device for regenerating an adsorbent from gaseous impurities, containing a vacuum heat-insulating casing filled with liquid nitrogen, inside of which there is a vessel with adsorbent, which is pierced by a heater, while the vessel is connected to a gas mixture supply line and a vacuum pump, characterized in that the heater is a microwave oven - a source operating in the frequency range 300 MHz to 300 GHz, made in the form of a magnetron connected through a waveguide with a matched load.