RU2268771C1

RU2268771C1 - Continuously working adsorber

Info

Publication number: RU2268771C1
Application number: RU2004124705/15A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мари Олеговна Кочетова (RU); Мария Олеговна Кочетова; Тать на Дмитриевна Ходакова (RU); Татьяна Дмитриевна Ходакова; Александр Владимирович Шестернинов (RU); Александр Владимирович Шестернинов; Геннадий Васильевич Львов (RU); Геннадий Васильевич Львов; Александр Владимирович Куличенко (RU); Александр Владимирович Куличенко; Марина Александровна Шестернинова (RU); Марина Александровна Шестернинова; Владимир Александрович Шестернинов (RU); Владимир Александрович Шестернинов; Юли Геннадиевна Львова (RU); Юлия Геннадиевна Львова
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2004-08-16
Filing date: 2004-08-16
Publication date: 2006-01-27

Abstract

FIELD: equipment for realization of the adsorption processes in the gas(vapor)-an adsorbent system.

SUBSTANCE: the invention is pertaining to the equipment for realization of the adsorption processes in the gas(vapor)-an adsorbent system. The continuously working adsorber includes: a cylindrical body, the upper part of which is made in the form of the conical-cylindrical chamber, in which there is a bin made in the form of an overturned cone with its vertex downwards and with a perforated lateral surface; the mesh-type plates with the weighted fluidized adsorbent beds and the overflow devices. At that in the bin installed in the conical-cylindrical chamber additionally there is a funnel mounted with a backlash in respect to the lateral surfaces of the chamber. The funnel consists of cylindrical surfaces having a bigger diameter and a smaller diameter, between which there is a perforated conical surface. At that the funnel is fastened at least, by three restraining components coupling the conical surfaces of the bin and the funnel, and, at least, by three restraining components coupling the conical surfaces of the bin and the cylindrical surface of the funnel small diameter. The invention ensures an increased degree of efficiency of purification of a gas stream from a target component and a dust due to an increased surface of contact of an adsorbent with the target component.

EFFECT: the invention ensures an increased degree of efficiency of purification of a gas stream from a target component and a dust due to an increased contact surface of the adsorbent with the target component.

4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение откосится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар)-адсорбент.The invention relates to equipment for carrying out adsorption processes in a gas (steam) adsorbent system.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является адсорбер непрерывного действия, включающий цилиндрический корпус, верхняя часть которого выполнена в виде коническо-цилиндрической камеры, в которой смонтирован бункер в виде опрокинутого вершиной вниз конуса с перфорированной боковой поверхностью, ситчатые тарелки со взвешенными слоями адсорбента и переточные устройства по а.с. СССР №516415, В 01 D 53/02 от 23.01.74.The closest technical solution to the claimed object is a continuous adsorber, including a cylindrical body, the upper part of which is made in the form of a conical-cylindrical chamber, in which a hopper is mounted in the form of a cone tilted downward with a perforated side surface, sieve plates with suspended adsorbent layers and overflow devices by A.S. USSR No. 516415, 01 D 53/02 of 01/23/74.

Недостатком известного адсорбера является то, что он не обеспечивает высокой степени очистки газового потока от целевого компонента и пыли.A disadvantage of the known adsorber is that it does not provide a high degree of purification of the gas stream from the target component and dust.

Цель изобретения - повышение степени очистки газового потока от целевого компонента и пыли за счет увеличения площади контакта адсорбента с целевым компонентом.The purpose of the invention is to increase the degree of purification of the gas stream from the target component and dust by increasing the contact area of the adsorbent with the target component.

Это достигается тем, что в адсорбере непрерывного действия, включающем цилиндрический корпус, верхняя часть которого выполнена в виде коническо-цилиндрической камеры, в которой смонтирован бункер в виде опрокинутого вершиной вниз конуса с перфорированной боковой поверхностью, ситчатые тарелки со взвешенными слоями адсорбента и переточные устройства, в бункере, смонтированном в коническо-цилиндрической камере с зазором относительно его боковых поверхностей дополнительно установлена воронка, состоящая из цилиндрических поверхностей большого и малого диаметра, между которыми расположена перфорированная коническая поверхность, причем крепление воронки осуществляется по крайней мере тремя ограничительными элементами, связывающими конические поверхности бункера и воронки, и по крайней мере тремя ограничительными элементами, связывающими конические поверхности бункера и цилиндрическую поверхность малого диаметра воронки.This is achieved by the fact that in a continuous adsorber, including a cylindrical body, the upper part of which is made in the form of a conical-cylindrical chamber, in which a hopper is mounted in the form of a cone with a perforated side surface tilted downward, screen plates with suspended adsorbent layers and transfer devices, in the hopper mounted in a conical-cylindrical chamber with a gap relative to its side surfaces, a funnel consisting of cylindrical surfaces is additionally installed large and small diameters between which the perforated conical surface is located, and the funnel is fastened with at least three restrictive elements connecting the conical surfaces of the hopper and funnel, and at least three restrictive elements connecting the conical surfaces of the hopper and the cylindrical surface of the small diameter of the funnel.

На чертеже изображен адсорбер, продольный разрез.The drawing shows an adsorber, a longitudinal section.

Адсорбер непрерывного действия содержит цилиндрический корпус 1, верхняя часть которого выполнена в виде коническо-цилиндрической камеры 4, в которой смонтирован бункер в виде опрокинутого вершиной вниз конуса с перфорированной боковой поверхностью 5, ситчатые тарелки 2 со взвешенными слоями адсорбента и переточные устройства 3. В бункере, смонтированном в коническо-цилиндрической камере 4, с зазором S относительно его боковых поверхностей 5 дополнительно установлена воронка, состоящая из цилиндрических поверхностей 11 и 13 большого и малого диаметра, между которыми расположена перфорированная коническая поверхность 12, причем крепление воронки осуществляется по крайней мере тремя ограничительными элементами 15, связывающими конические поверхности бункера 5 и воронки 12, и по крайней мере тремя ограничительными элементами 14, связывающими конические поверхности бункера 5 и цилиндрическую поверхность 13 малого диаметра воронки. Зазор между коническими боковыми поверхностями бункера 5 и воронки 12 находится в оптимальном интервале величин: S=(10...20)D/d см,The continuous adsorber contains a cylindrical body 1, the upper part of which is made in the form of a conical-cylindrical chamber 4, in which the hopper is mounted in the form of a cone with a perforated side surface 5 tilted down, screen plates 2 with suspended adsorbent layers and transfer devices 3. In the hopper mounted in a conical-cylindrical chamber 4, with a gap S relative to its side surfaces 5, an additional funnel is installed, consisting of cylindrical surfaces 11 and 13 large and small diameter, between which the perforated conical surface 12 is located, and the funnel is secured by at least three restrictive elements 15, connecting the conical surfaces of the hopper 5 and the funnel 12, and at least three restrictive elements 14, connecting the conical surfaces of the hopper 5 and the cylindrical surface 13 small diameter funnels. The gap between the conical side surfaces of the hopper 5 and the funnel 12 is in the optimal range of values: S = (10 ... 20) D / d cm,

где D - диаметр цилиндрической части коническо-цилиндрической камеры,where D is the diameter of the cylindrical part of the conical-cylindrical chamber,

d - диаметр цилиндрического корпуса адсорбера.d is the diameter of the cylindrical body of the adsorber.

Боковая перфорированная поверхность 12 воронки выполнена в виде ступенчато расположенных усеченных конусов, причем нижний торец вышележащего конуса входит с зазором 6 в верхний торец нижележащего конуса, а зазор δ находится в оптимальном интервале величин: δ=(1,0...2,0)D₁/d₁ см,The lateral perforated surface 12 of the funnel is made in the form of stepwise truncated truncated cones, the lower end of the overlying cone entering with the gap 6 into the upper end of the underlying cone, and the gap δ is in the optimal range of values: δ = (1,0 ... 2,0) D ₁ / d ₁ cm

где D₁ - диаметр цилиндрической поверхности большого диаметра воронки,where D ₁ - the diameter of the cylindrical surface of the large diameter of the funnel,

d₁ - диаметр цилиндрической поверхности малого диаметра воронки.d ₁ - the diameter of the cylindrical surface of the small diameter of the funnel.

Форма ситчатых тарелок 2 может быть выполнена в виде вогнутой криволинейной поверхности второго порядка (например, частью эллипсоида вращения), что существенно увеличит площадь контакта сорбента и целевого компонента.The shape of the sieve plates 2 can be made in the form of a concave curvilinear surface of the second order (for example, part of an ellipsoid of revolution), which will significantly increase the contact area of the sorbent and the target component.

Для того чтобы перфорация боковой поверхности бункера не забивалась мелкой частью адсорбента (крошкой) или его пылью, он выполнен в виде ступенчато расположенных усеченных конусов, причем нижний торец вышележащего конуса входит с зазором в верхний торец нижележащего конуса. Образованные таким образом кольцевые щели 6 служат для прохождения газового потока в бункер, нижняя часть которого переходит в цилиндрический переток 7. В коническо-цилиндрической части корпуса по оси установлен штуцер 8, через который подается адсорбент в бункер. Нижний торец штуцера определяет высоту слоя адсорбента в бункере. Опуская или поднимая торец штуцера, можно создать в промежуточном бункере слои адсорбента различной высоты. Адсорбер снабжен штуцерами 9-11 соответственно для подачи газа, вывода очищенного газа и отвода адсорбента.In order to prevent the perforation of the side surface of the hopper from becoming clogged with a small part of the adsorbent (crumb) or dust, it is made in the form of stepwise truncated cones, and the lower end of the overlying cone enters with a gap into the upper end of the underlying cone. The annular slots 6 formed in this way serve to pass the gas flow into the hopper, the lower part of which goes into a cylindrical overflow 7. A fitting 8 is installed along the axis in the conical-cylindrical part of the housing, through which adsorbent is fed into the hopper. The bottom end of the nozzle determines the height of the adsorbent layer in the hopper. By lowering or raising the end face of the fitting, it is possible to create adsorbent layers of various heights in the intermediate hopper. The adsorber is equipped with fittings 9-11, respectively, for supplying gas, removing purified gas and removing the adsorbent.

Адсорбер работает следующим образом.The adsorber works as follows.

Газовый (паровой) поток на очистку подается в нижнюю часть аппарата через штуцер 9 и проходит через все тарелки, расположенные по его высоте, на которых контактирует с адсорбентом, приводя его во взвешенное состояние. С верхней тарелки газовый поток направляется в коническо-цилиндрическую камеру 4 корпуса и через перфорированную боковую поверхность 5 бункера поступает в коническое пространство, образованное зазором S относительно боковых поверхностей 5 бункера и перфорированной конической поверхностью 12 дополнительно установленной воронки. В этой зоне движущегося плотного слоя адсорбента происходит доочистка газового потока от целевого компонента и одновременно очистка его от мелких частиц (пыли), образовавшихся в результате истирания адсорбента в условиях работы аппарата.The gas (steam) stream for cleaning is supplied to the lower part of the apparatus through the nozzle 9 and passes through all plates located at its height, at which it contacts the adsorbent, bringing it into suspension. From the upper plate, the gas flow is directed into the conical-cylindrical chamber 4 of the housing and through the perforated side surface 5 of the hopper enters the conical space formed by the gap S relative to the side surfaces 5 of the hopper and the perforated conical surface 12 of the additionally installed funnel. In this zone of a moving dense layer of adsorbent, the gas stream is refined from the target component and at the same time it is cleaned of small particles (dust) formed as a result of abrasion of the adsorbent under the operating conditions of the apparatus.

Очищенный газовый поток выводится из адсорбера через штуцер 10. Адсорбент из штуцера 8 поступает в бункер, в котором создается движущийся плотный слой адсорбента. Движение газового потока и адсорбента здесь противоточное. Через цилиндрический перетек 7 бункера 5 адсорбент попадает на верхнюю тарелку 2, где контактирует с газовым потоком, а затем по переточным устройствам 3 перемещается на нижележащие тарелки 2. Отработанный адсорбент выводится из нижней части колонны через штуцер 11.The purified gas stream is discharged from the adsorber through the nozzle 10. The adsorbent from the nozzle 8 enters the hopper, which creates a moving dense layer of adsorbent. The movement of the gas stream and adsorbent is countercurrent. Through a cylindrical overflow 7 of the hopper 5, the adsorbent enters the upper plate 2, where it is in contact with the gas stream, and then through the transfer devices 3 it moves to the underlying plates 2. The spent adsorbent is discharged from the bottom of the column through the nozzle 11.

Предлагаемое устройство позволяет существенно повысить степень очистки газового потока от целевого компонента и пыли за счет увеличения площадей контакта движущегося адсорбента с целевым компонентом при тех же габаритных размерах колонны.The proposed device can significantly increase the degree of purification of the gas stream from the target component and dust by increasing the contact areas of the moving adsorbent with the target component with the same overall dimensions of the column.

Claims

1. The adsorber is continuous, including a cylindrical body, the upper part of which is made in the form of a conical-cylindrical chamber, in which the hopper is mounted in the form of a cone tilted downward with a perforated side surface, mesh plates with suspended adsorbent layers and transfer devices, characterized in that in the hopper mounted in a conical-cylindrical chamber, with a gap relative to its side surfaces, an additional funnel is installed, consisting of cylindrical surfaces shogo and small diameter, between which a perforated conical surface, wherein the fastening funnel carried by at least three restriction members, connecting the conical surface of the hopper and the hopper, and at least three restriction members, connecting the conical surface of the hopper and a cylindrical surface of small diameter funnel.

2. The continuous adsorber according to claim 1, characterized in that the gap between the conical side surfaces of the hopper and funnel is in the optimal range of values:

S = (10 ÷ 20) D / d, cm,

where D is the diameter of the cylindrical part of the conical-cylindrical chamber;

d is the diameter of the cylindrical body of the adsorber.

3. The continuous adsorber according to claim 1, characterized in that the lateral perforated surface of the funnel is made in the form of stepwise truncated truncated cones, the lower end of the overlying cone entering with the gap δ into the upper end of the underlying cone, and the gap δ is in the optimal range of values:

δ = (1,0 ÷ 2,0) D ₁ / d ₁ , cm,

where D ₁ is the diameter of the cylindrical surface of the large diameter of the funnel;

d ₁ - the diameter of the cylindrical surface of the small diameter of the funnel.

4. The continuous adsorber according to claim 1, characterized in that the shape of the sieve plates is a concave curvilinear surface of the second order, for example, part of an ellipsoid of revolution.