RU2271855C2 - Device for separation of the gases by adsorption - Google Patents
Device for separation of the gases by adsorption Download PDFInfo
- Publication number
- RU2271855C2 RU2271855C2 RU2004115788/15A RU2004115788A RU2271855C2 RU 2271855 C2 RU2271855 C2 RU 2271855C2 RU 2004115788/15 A RU2004115788/15 A RU 2004115788/15A RU 2004115788 A RU2004115788 A RU 2004115788A RU 2271855 C2 RU2271855 C2 RU 2271855C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- sorbent
- adsorber
- ring
- adsorption
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для разделения газов адсорбцией.The invention relates to devices for gas separation by adsorption.
Известно устройство для разделения газов адсорбцией, содержащее корпус, размещенный в корпусе слой гранулированного цеолита и систему поджатая слоя цеолита (патент США №4997465, МПК B 01 D 53/04, 1991 г.).A device for gas separation by adsorption is known, comprising a housing, a granular zeolite layer placed in the housing, and a compressed zeolite layer system (US patent No. 4997465, IPC B 01 D 53/04, 1991).
Система поджатия слоя цеолита содержит растягиваемый в радиальном направлении элемент, обеспечивающий сжатие слоя цеолита между этим элементом и продольной стенкой корпуса.The zeolite layer preloading system comprises a radially stretched element providing compression of the zeolite layer between this element and the longitudinal wall of the housing.
Растягиваемый элемент представляет собой резиновый или другой эластомерный мешок, или рукав, закрепленный на полой трубке, проходящей по центру корпуса или слоя цеолита. Давление в растягиваемый элемент передается через отверстия в трубке. Величина этого давления определяется давлением газообразной среды.The stretchable element is a rubber or other elastomeric bag, or sleeve, mounted on a hollow tube passing through the center of the body or zeolite layer. The pressure in the stretchable element is transmitted through the holes in the tube. The magnitude of this pressure is determined by the pressure of the gaseous medium.
Растягиваемый элемент может быть выполнен в виде сферического мешка, размещенного в центральной части слоя цеолита. В этом случае силы сжатия слоя распределяются в трех измерениях.The stretchable element can be made in the form of a spherical bag placed in the central part of the zeolite layer. In this case, the compression forces of the layer are distributed in three dimensions.
Конструктивное выполнение устройства позволяет ограничить подвижность и флюидизацию частиц цеолита в слое и, тем самым, исключить разрушение частиц в слое.The structural embodiment of the device allows to limit the mobility and fluidization of zeolite particles in the layer and, thereby, to eliminate the destruction of particles in the layer.
К недостаткам указанного устройства относятся следующие:The disadvantages of this device include the following:
- предложенное устройство не обеспечивает необходимое поджатие слоя сорбента в адсорберах большого диаметра;- the proposed device does not provide the necessary compression of the sorbent layer in large diameter adsorbers;
- в сечении, находящемся на уровне мест крепления растягиваемого элемента, поджатие не обеспечено;- in the section located at the level of the attachment points of the stretched element, the preload is not provided;
- в процессе эксплуатации поверхность растягиваемого элемента может принимать любую сложную форму, что может привести к образованию неработающих зон сорбента, непредсказуемым изменениям линейных скоростей газа по высоте адсорбера и, как следствие, ухудшению качества процесса сорбции.- during operation, the surface of the stretched element can take any complex shape, which can lead to the formation of inoperative zones of the sorbent, unpredictable changes in the linear velocity of the gas along the height of the adsorber and, as a result, the quality of the sorption process.
Известно устройство для разделения газов адсорбцией, содержащее корпус, размещенный в корпусе между перфорированными стенками кольцевой слой адсорбента и систему поджатия слоя адсорбента (заявка ЕПВ №0820798, МПК В 01 D 53/047, 1998 г.). Система поджатия слоя адсорбента включает гибкий мешок, расположенный в верхней части слоя адсорбента и загерметизованный по краям зажимными приспособлениями. Мешок находится под давлением, возникающим в верхней полости устройства под крышкой и превышающим максимальное давление цикла. На верхней части слоя адсорбента размещен сжимаемый губчатый материал. Сжатие этого материала находящимся под давлением мешком обеспечивает ограничение слоя сорбента в верхних углах.A device for gas separation by adsorption is known, comprising a housing located in the housing between the perforated walls, an annular adsorbent layer and a system for compressing the adsorbent layer (EPO application No. 0820798, IPC B 01 D 53/047, 1998). The system for pressing the adsorbent layer includes a flexible bag located in the upper part of the adsorbent layer and sealed at the edges with clamping devices. The bag is under pressure that occurs in the upper cavity of the device under the lid and exceeds the maximum cycle pressure. A compressible sponge material is placed on the upper part of the adsorbent layer. Compression of this material by a pressurized bag provides a limitation of the sorbent layer in the upper corners.
Система поджатия слоя сорбента обеспечивает поджим слоя при всех условиях процесса и предотвращает флюидизацию сорбента.The system of preloading the sorbent layer ensures the pressure of the layer under all process conditions and prevents sorbent fluidization.
К недостаткам данного устройства относятся следующие:The disadvantages of this device include the following:
- представленное устройство функционирует только в процессе эксплуатации адсорбера и не обеспечивает поджатие слоя сорбента при хранении и транспортировании;- the presented device operates only during operation of the adsorber and does not provide compression of the sorbent layer during storage and transportation;
- невозможно управлять в ходе эксплуатации разностью давлений в системе поджатия и в слое сорбента, что может привести к недостаточному усилию поджатия или, наоборот, раздавливанию частиц сорбента в верхнем слое.- it is impossible to control during operation the pressure difference in the preload system and in the sorbent layer, which can lead to insufficient preload force or, conversely, crushing of the sorbent particles in the upper layer.
Техническим результатом изобретения является обеспечение качественного поджатия слоя сорбента в корпусе адсорбера в процессе работы, транспортирования и хранения.The technical result of the invention is the provision of high-quality compression of the sorbent layer in the adsorber housing during operation, transportation and storage.
Технический результат достигается тем, что устройство для разделения газов адсорбцией, содержащее корпус с размещенным в нем слоем сорбента и средство поджатия слоя, дополнительно содержит кольцо и жесткий сетчатый фильтр, причем средство поджатия выполнено в виде эластичной камеры и установлено на кольце, а кольцо опирается на фильтр, размещенный на слое сорбента.The technical result is achieved by the fact that the device for separating gases by adsorption, comprising a housing with a sorbent layer and a means for compressing the layer, further comprises a ring and a rigid strainer, and the means for compressing is made in the form of an elastic chamber and is mounted on the ring, and the ring rests on a filter placed on a sorbent layer.
Такое конструктивное выполнение обеспечивает необходимое усилие поджатия слоя сорбента, которое может регулироваться изменением давления в эластичной камере как в процессе эксплуатации, так и в ходе транспортирования и хранения.This design provides the necessary force to compress the sorbent layer, which can be controlled by changing the pressure in the elastic chamber both during operation and during transportation and storage.
Возможность размещения средства поджатия в различных по высоте адсорбера сечениях позволяет применять его в адсорберах с любой высотой слоя сорбента. Размещение эластичной камеры на кольце, которое, в свою очередь, опирается на жесткий фильтр, позволяет равномерно распределять усилие поджатия по всей площади поверхности слоя сорбента.The ability to place the preload in different sections of the adsorber height allows it to be used in adsorbers with any height of the sorbent layer. Placing the elastic chamber on the ring, which, in turn, rests on a rigid filter, allows you to evenly distribute the compressive force over the entire surface area of the sorbent layer.
Изобретение поясняется чертежами, на которых показано:The invention is illustrated by drawings, which show:
фигура 1 - конструкция адсорбера;figure 1 - design of the adsorber;
фигура 2 - расположение средства поджатия вверху адсорбера;figure 2 - the location of the preload at the top of the adsorber;
фигура 3 - расположение средства поджатия внизу адсорбера;figure 3 - the location of the preload at the bottom of the adsorber;
фигура 4 - одновременное расположение средства поджатия вверху и внизу адсорбера;figure 4 - the simultaneous location of the preload at the top and bottom of the adsorber;
фигура 5 - расположение средства поджатия по высоте адсорбера.figure 5 - the location of the preload on the height of the adsorber.
Устройство для разделения газов содержит корпус 12, верхнюю и нижнюю крышки (фланцы) 8, прикрепляемые к корпусу при помощи крепежных деталей в крепежных местах 10. Для герметизации между крышками адсорбера и корпусом предусмотрены резиновые прокладки 11. Крышки адсорбера 8 имеют штуцеры 7 для входа (выхода) рабочего газа. В корпусе адсорбера установлен штуцер с обратным клапаном 5. В различных вариантах исполнения в корпусе и крышках адсорбера могут быть установлены штуцеры 6 и клапан избыточного давления 13.The device for separating gases contains a
В корпусе адсорбера расположен слой сорбента 1, антифлюидизация которого осуществляется за счет средства поджатая. Средство поджатия состоит из (см. фиг.1) эластичной камеры 9, установленной на площадке 4, выполненной в виде кольца. Кольцо 4 опирается на жесткий сетчатый фильтр 2, который контактирует со слоем сорбента. В центральную часть эластичной камеры помещается патрубок крышки с системой фильтров 3.In the case of the adsorber is a layer of
Средство поджатия может быть установлено внизу или вверху адсорбера, одновременно в верхней и нижней частях адсорбера или в любом другом месте по высоте адсорбера (см. фиг.2-5). В случае расположения средства поджатия по высоте адсорбера кольцо 4 и жесткий сетчатый фильтр 2 устанавливаются с обеих сторон эластичной камеры 9.The preload tool can be installed at the bottom or top of the adsorber, simultaneously in the upper and lower parts of the adsorber or in any other place along the height of the adsorber (see Fig.2-5). In the case of the location of the preloading means along the height of the adsorber, the
Способ расположения средства поджатия может выбираться исходя из:The location of the preload means may be selected based on:
- удобства снаряжения адсорбера сорбентом;- convenience equipment adsorber sorbent;
- исключения образования так называемых "мостов напряжения" в сыпучих веществах при давлении на них;- eliminating the formation of so-called "voltage bridges" in bulk solids when pressure is applied to them;
- достаточного усилия поджатия при различных высотах слоя сорбента.- sufficient preload force at various heights of the sorbent layer.
Связь эластичной камеры 9 с источником воздушного питания (не показан) осуществляется через штуцер с обратным клапаном 5, установленным в корпус адсорбера 12.The connection of the
Различные способы создания давления в эластичной камере 9 (от внешнего источника питания, от компрессора, питающего адсорбер, с регулируемым клапаном избыточного давления) независимо от давления в адсорбере позволяют создать необходимое усилие поджатие, которое является достаточным для исключения флюидизации слоя сорбента, с одной стороны, и компенсировать объемное расширение и сжатие сорбента при его работе.Various methods of creating pressure in the elastic chamber 9 (from an external power source, from a compressor supplying an adsorber, with an adjustable overpressure valve), regardless of the pressure in the adsorber, allow creating the necessary preload force, which is sufficient to exclude fluidization of the sorbent layer, on the one hand, and compensate for the volume expansion and compression of the sorbent during its operation.
Необходимость качественного поджатия слоя сорбента обусловлена возможными перемещениями частиц сорбента в ходе эксплуатации, хранения и транспортирования адсорбера. Трение частиц друг о друга приводит к механическому разрушению сорбента, образованию пыли и выходу адсорбера из строя. Перемещения частиц сорбента вызывают:The need for high-quality preloading of the sorbent layer is due to possible movements of the sorbent particles during operation, storage and transportation of the adsorber. The friction of particles against each other leads to mechanical destruction of the sorbent, the formation of dust and the failure of the adsorber. The movement of the particles of the sorbent cause:
- перепады давления на стадии сорбции и десорбции газа;- pressure drops at the stage of sorption and desorption of gas;
- вибрационные нагрузки и т.п.- vibration loads, etc.
Кроме того, после снаряжения адсорбера возможно изменение высоты слоя сорбента (усадка) за счет температурного воздействия и вибраций.In addition, after the equipment of the adsorber, a change in the height of the sorbent layer (shrinkage) due to temperature exposure and vibration is possible.
Выполнение устройства поджатия в виде эластичной камеры позволяет регулировать величину усилия поджатия, исключая взаимное перемещение частиц сорбента, с одной стороны, и обеспечивая необходимое изменение объема слоя сорбента на стадиях сорбции и десорбции, с другой.The implementation of the preload device in the form of an elastic chamber allows you to adjust the amount of preload force, excluding the mutual movement of the sorbent particles, on the one hand, and providing the necessary change in the volume of the sorbent layer at the stages of sorption and desorption, on the other.
Воздух, создающий давление в эластичной камере 9, поступает от любого источника сжатого воздуха (не показан) через клапан 5, при этом качество воздуха может быть любым, так как объем камеры 9 с пространством адсорбера не сопрягается. Расширяясь под давлением воздуха, камера 9 передает усилие кольцу 4 и, далее, жесткому сетчатому фильтру 2. Фильтр 2 равномерно распределяет усилие от камеры 9 по всему слою сорбента 1. При этом фильтр 2 исключает возможность попадания частиц сорбента в средство поджатия.The air that creates pressure in the
При изменении условий эксплуатации и хранения адсорбера излишек воздуха из камеры 9 может быть удален через штуцер 6. Процесс поддержания в камере 9 необходимого давления воздуха может быть автоматизирован за счет введения регулируемого по показаниям манометра клапана (фиг.1, пунктирная линия).When changing the operating conditions and storage of the adsorber, excess air from the
В целях увеличения безопасности эксплуатации и хранения адсорбера в устройстве поджатия предусмотрен клапан избыточного давления 13, лимитирующий максимальное давление в камере 9.In order to increase the safety of operation and storage of the adsorber in the preload device, an overpressure valve 13 is provided that limits the maximum pressure in the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004115788/15A RU2271855C2 (en) | 2004-05-24 | 2004-05-24 | Device for separation of the gases by adsorption |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004115788/15A RU2271855C2 (en) | 2004-05-24 | 2004-05-24 | Device for separation of the gases by adsorption |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004115788A RU2004115788A (en) | 2005-11-10 |
RU2271855C2 true RU2271855C2 (en) | 2006-03-20 |
Family
ID=35864964
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004115788/15A RU2271855C2 (en) | 2004-05-24 | 2004-05-24 | Device for separation of the gases by adsorption |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2271855C2 (en) |
-
2004
- 2004-05-24 RU RU2004115788/15A patent/RU2271855C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004115788A (en) | 2005-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7578934B2 (en) | Chromatographic column seal | |
KR100523954B1 (en) | Bed restraint for an adsorber | |
US5255789A (en) | Circular vibratory screen separator | |
US20050045041A1 (en) | Removable cartridge for swing-type adsorption system | |
CN1882394B (en) | Improvements in screen separators | |
US8282717B2 (en) | Oxygen concentrator having structural sieve beds | |
US4131442A (en) | Pneumatic compactor for particulate desiccant | |
CA2491965A1 (en) | Cpr compression device and method | |
US4997465A (en) | Anti-fluidization system for molecular sieve beds | |
US5673493A (en) | Telecoping desiccant cartridge for an air dryer disposed in an air system | |
RU2271855C2 (en) | Device for separation of the gases by adsorption | |
CA3020723C (en) | Sieve bed retention system | |
CN101915678A (en) | Method and device for mounting piezoelectric wafer used for structure health monitoring | |
WO2003105988A1 (en) | Vibratory screening machine with suction and pressure and method for screening a slurry | |
EP0689856A2 (en) | Canister for containing a bed of particles | |
JPH06106018A (en) | Device for treating or separating gas | |
RU2077370C1 (en) | Oxygen concentrator | |
KR101857535B1 (en) | Filling apparatus and filling method of adsorbent flowing into towers of gas generator | |
CN220071193U (en) | Container, molecular sieve tank and refrigerator | |
RU2778060C2 (en) | Adsorber for purification or separation of gas flow, containing removable filling system | |
RU146571U1 (en) | ADSORBER | |
CN101133757A (en) | Agricultural hygienic chamber | |
US11679355B2 (en) | Adsorber for purifying or separating a gas stream comprising a removable filling system | |
TWM643378U (en) | Gas storage device | |
CN114904361A (en) | Adsorption tower device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130525 |