RU2752720C1 - Mobile module-type adsorber - Google Patents

Mobile module-type adsorber Download PDF

Info

Publication number
RU2752720C1
RU2752720C1 RU2020104635A RU2020104635A RU2752720C1 RU 2752720 C1 RU2752720 C1 RU 2752720C1 RU 2020104635 A RU2020104635 A RU 2020104635A RU 2020104635 A RU2020104635 A RU 2020104635A RU 2752720 C1 RU2752720 C1 RU 2752720C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
adsorber
pipes
adsorbent
isolated space
Prior art date
Application number
RU2020104635A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Михайлович Михайлов
Роза Фатыховна Гатина
Залимхан Курбанович Омаров
Original Assignee
Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП")
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 Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") filed Critical Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП")
Priority to RU2020104635A priority Critical patent/RU2752720C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2752720C1 publication Critical patent/RU2752720C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Abstract

FIELD: treatment of gas.
SUBSTANCE: invention relates to equipment for adsorption treatment of gases from impurities, particularly hydrocarbon gases from hydrogen sulphide, water and other components, and can be used in oil refining, gas processing, chemical and other branches of industry. The adsorber-heat exchanger for treatment of gases with solid sorbents includes a container comprising pipes filled with sorbent, wherein the treated gas is passed through said pipes, and has an insulated interpipe space for the cooling agent, the outer walls of the adsorber are made in form of a standard sea container for convenient transportation and quick connection at the site of operation, the adsorber has two flanges from the ends for the inlet and outlet of the treated gas and the heat carrier gas. The pipes in the lower part of the adsorber are connected in pairs by U-shaped or rectangular crossbars in the direction of gas flow for sequential transfer of gas. In the upper part of the adsorber, two rows of pipes in the direction of gas flow are combined together into a unified isolated space bounded by walls in the direction of gas flow for the passage of gas through said space from one row of paired pipes to the next one. The unified isolated space bounded by walls has a removable cover on the upper wall for loading and unloading the sorbent. The cover is located inside the unified isolated space and abuts from the inside against the edges of the wall with a hole, and when the pressure inside the unified isolated space is increased, the gas presses the cover more tightly to the edges of the hole.
EFFECT: invention ensures creation of mobile adsorber-heat exchangers with large capacity, allowing to regenerate the adsorbent without extraction, capable of being promptly delivered by freight, railway and sea transport to any point on the planet and assembled on site in a matter of days.
5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для адсорбционной очистки газов от примесей, в частности углеводородных газов от сероводорода, воды и других компонентов, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, газоперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to equipment for adsorptive cleaning of gases from impurities, in particular hydrocarbon gases from hydrogen sulfide, water and other components, and can be used in oil refining, gas processing, chemical and other industries.

Известен адсорбер, включающий цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, штуцера ввода очищаемого газа и вывода очищенного газа, штуцера ввода и вывода газа регенерации, нижнюю распределительную колосниковую решетку, на которой размещается слой адсорбента на слое инертной подложки из гравия или керамической, фарфоровой или металлической насадки, люки для загрузки и выгрузки адсорбента (Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1984. С. 222-223, Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1973. С. 446-448) (аналог). Основными недостатками аналога являются:An adsorber is known, including a cylindrical body with upper and lower bottoms, a purified gas inlet and purified gas outlet, a regeneration gas inlet and outlet, a lower distribution grate, on which an adsorbent layer is placed on a layer of an inert substrate made of gravel or ceramic, porcelain or metal nozzles, hatches for loading and unloading the adsorbent (Kel'tsev N.V. Basics of adsorption technology. M .: Chemistry, 1984. S. 222-223, Kasatkin A.G. Basic processes and apparatuses of chemical technology. M .: Chemistry, 1973. S. 446-448) (analogue). The main disadvantages of the analog are:

- стационарное исполнение адсорбера, что подразумевает строительство на месте эксплуатации зданий, помещений для его установки;- stationary version of the adsorber, which implies the construction of buildings at the site of operation, premises for its installation;

- невозможность подогрева адсорбента без контакта с теплоносителем в процессе регенерации;- impossibility of heating the adsorbent without contact with the coolant during the regeneration process;

- неравномерность распределения потока очищаемого газа по нормальному сечению слоя адсорбента из-за того, что выход очищенного газа через верхний штуцер, имеющий во много раз меньшее сечение, чем нормальное сечение слоя адсорбента, приводит к образованию застойных зон вокруг выхода очищенного газа, имеющего форму усеченного конуса, что приводит к снижению активности адсорбента и уменьшению продолжительности стадии адсорбции, что ухудшает экономические показатели процесса адсорбционной очистки газов;- the uneven distribution of the flow of the purified gas over the normal section of the adsorbent bed due to the fact that the outlet of the purified gas through the upper choke, which has a many times smaller cross section than the normal section of the adsorbent layer, leads to the formation of stagnant zones around the outlet of the purified gas, which has the form of a truncated a cone, which leads to a decrease in the activity of the adsorbent and a decrease in the duration of the adsorption stage, which worsens the economic performance of the adsorption gas purification process;

- наличие слоя инертной подложки увеличивает габариты и материалоемкость адсорбера, что опосредовано приводит к росту основных фондов установки для адсорбционной очистки газов;- the presence of an inert substrate layer increases the dimensions and material consumption of the adsorber, which indirectly leads to an increase in the fixed assets of the installation for adsorption gas purification;

- слой инертной подложки, состоящий из частиц гравия или насадки с размерами больше гранул имеет крупные транспортные каналы диаметром несколько меньшим размеров гранул адсорбента, это позволяет проходить твердым и жидким частицам, находящихся в потоке очищаемого газа в слой адсорбента, при этом жидкие частицы пропитывают гранулы адсорбента, а твердые частицы закупоривают мелкие транспортные поры между гранулами, что в обоих случаях приводит к снижению активности адсорбента и уменьшению продолжительности стадии адсорбции, что ухудшает экономические показатели процесса адсорбционной очистки газов.- a layer of inert substrate, consisting of gravel particles or packing with sizes larger than granules, has large transport channels with a diameter slightly smaller than the size of adsorbent granules, this allows solid and liquid particles in the stream of the purified gas to pass into the adsorbent layer, while liquid particles impregnate the adsorbent granules , and solid particles clog small transport pores between the granules, which in both cases leads to a decrease in the activity of the adsorbent and a decrease in the duration of the adsorption stage, which worsens the economic performance of the adsorption gas purification process.

Известен адсорбер, включающий корпус, патрубок подачи газа для очистки, патрубок вывода чистого газа, емкость с сорбентом, нажимное устройство в виде решетки, опорное кольцо с пневмоцилиндрами двойного действия, поршни которых соединены с решеткой и подключены с помощью двух коллекторов, двух трехходовых вентилей и трубопровода к патрубку ввода газа, на патрубках для засыпки сорбента установлены приборы для контроля за усадкой сорбента (патент РФ на изобретение №2305003) (аналог). Недостатками данного аналога являются:An adsorber is known, including a housing, a gas supply pipe for cleaning, a clean gas outlet, a container with a sorbent, a pressure device in the form of a grid, a support ring with double-acting pneumatic cylinders, the pistons of which are connected to the grid and connected using two manifolds, two three-way valves and of the pipeline to the gas inlet pipe, devices for controlling the sorbent shrinkage are installed on the pipes for filling the sorbent (RF patent for invention No. 2305003) (analogue). The disadvantages of this analogue are:

- стационарное исполнение адсорбера, что подразумевает строительство на месте эксплуатации зданий, помещений для его установки;- stationary version of the adsorber, which implies the construction of buildings at the site of operation, premises for its installation;

- невозможность подогрева адсорбента без контакта с теплоносителем в процессе регенерации;- impossibility of heating the adsorbent without contact with the coolant during the regeneration process;

- чрезмерная усложненность конструкции адсорбера для обеспечения уплотнения слоя адсорбента при его усадке, приводящая к существенному удорожанию конструкции в целом;- excessive complexity of the adsorber design to ensure the compaction of the adsorbent layer during its shrinkage, leading to a significant increase in the cost of the structure as a whole;

- наличие движущихся деталей в конструкции адсорбера (поршни в пневмоцилиндрах, нажимное устройство) повышают степень потенциальной аварийности адсорбера;- the presence of moving parts in the adsorber structure (pistons in pneumatic cylinders, pressure device) increase the potential accident rate of the adsorber;

- при наличии твердых и жидких частиц в потоке очищаемого газа частицы беспрепятственно проникают в слой адсорбента, при этом жидкие частицы пропитывают гранулы адсорбента, а твердые частицы закупоривают мелкие транспортные поры между гранулами, что в обоих случаях приводит к снижению активности адсорбента и уменьшению продолжительности стадии адсорбции, что ухудшает экономические показатели процесса адсорбционной очистки газов.- in the presence of solid and liquid particles in the flow of the gas being purified, the particles freely penetrate into the adsorbent layer, while the liquid particles soak the adsorbent granules, and the solid particles clog the small transport pores between the granules, which in both cases leads to a decrease in the adsorbent activity and a decrease in the duration of the adsorption stage , which worsens the economic performance of the adsorption gas purification process.

Известен также адсорбер, включающий вертикальный корпус, разделенный перфорированными зигзагообразными перегородками на секции с образованием чередующихся в шахматном порядке конфузоров и диффузоров, верхние и нижние решетки и патрубки отвода и подвода газа, при этом патрубок подвода газа представляет собой суживающийся усеченный конус из упруго-эластичного материала, на внутренней поверхности которого имеются винтообразные продольно расположенные канавки, причем канавки конструктивно выполнены в виде "ласточкина хвоста", при этом по направлению от большего основания патрубка подвода газа к меньшему его основанию равномерно на горизонтальном уровне между винтообразными продольно расположенными канавками размещены выпускные окна, имеющие одинаковый диаметр на одном горизонтальном уровне и возрастающий на последующих горизонтальных уровнях по мере движения очищаемого газа от большего основания патрубка подвода газа к его меньшему основанию, кроме того, меньшее основание патрубка подвода газа заглушено упруго-эластичным материалом, причем на внутренней поверхности патрубка отвода газа выполнены винтообразные продольно расположенные канавки, касательная которых имеет направление по ходу часовой стрелки, а на внутренней поверхности патрубка подвода газа, представляющего собой суживающийся усеченный конус, касательная винтообразных продольно расположенных канавок имеет направление против хода часовой стрелки, при этом перфорированные зигзагообразные перегородки выполнены из биметалла, причем материал биметалла внутренней поверхности конфузора имеет коэффициент теплопроводности в 2-2,5 раза выше коэффициента теплопроводности материала биметалла внутренней поверхности диффузора (патент РФ на полезную модель №141495 (аналог). Недостатками данного аналога являются:An adsorber is also known, including a vertical body, divided by perforated zigzag partitions into sections with the formation of alternating staggered convergers and diffusers, upper and lower grilles and branch pipes for the gas outlet and supply, while the gas supply pipe is a tapering truncated cone made of elastic-elastic material , on the inner surface of which there are screw-shaped longitudinally located grooves, and the grooves are structurally made in the form of a "dovetail", while in the direction from the larger base of the gas supply pipe to its smaller base, uniformly at a horizontal level between the screw-shaped longitudinally located grooves, outlet ports are located, having the same diameter at one horizontal level and increasing at subsequent horizontal levels as the gas to be cleaned moves from the larger base of the gas supply pipe to its smaller base, in addition, the smaller base of the supply pipe gas is muffled by elastic-elastic material, and on the inner surface of the gas outlet pipe there are helical longitudinally located grooves, the tangent of which has a clockwise direction, and on the inner surface of the gas supply pipe, which is a tapering truncated cone, the tangent of the helical longitudinally located grooves has the direction counterclockwise, while the perforated zigzag partitions are made of bimetal, and the bimetal material of the inner surface of the confuser has a thermal conductivity coefficient 2-2.5 times higher than the coefficient of thermal conductivity of the bimetal material of the inner surface of the diffuser (RF patent for utility model No. 141495 (analog). The disadvantages of this analogue are:

- стационарное исполнение адсорбера, что подразумевает строительство на месте эксплуатации зданий, помещений для его установки;- stationary version of the adsorber, which implies the construction of buildings at the site of operation, premises for its installation;

- невозможность подогрева адсорбента без контакта с теплоносителем в процессе регенерации;- impossibility of heating the adsorbent without contact with the coolant during the regeneration process;

- чрезмерная усложненность конструкции адсорбера установкой в нем перфорированных зигзагообразных перегородок, так как формирование ими чередующихся в шахматном порядке конфузоров и диффузоров при наличии в них перфорации и низкой средней линейной скорости движения очищаемого газа не может приводить к интенсификации процесса адсорбционной очистки и только повышает материалоемкость аппарата;- excessive complexity of the adsorber design by installing perforated zigzag partitions in it, since the formation of convergers and diffusers alternating in a checkerboard pattern with perforations in them and a low average linear velocity of the gas being purified cannot lead to intensification of the adsorption cleaning process and only increases the material consumption of the apparatus;

- при наличии твердых и жидких частиц в потоке очищаемого газа частицы беспрепятственно проникают в слой адсорбента, при этом жидкие частицы пропитывают гранулы адсорбента, а твердые частицы закупоривают мелкие транспортные поры между гранулами, что в обоих случаях приводит к снижению активности адсорбента и уменьшению продолжительности стадии адсорбции, что ухудшает экономические показатели процесса адсорбционной очистки газов.- in the presence of solid and liquid particles in the flow of the gas being purified, the particles freely penetrate into the adsorbent layer, while the liquid particles soak the adsorbent granules, and the solid particles clog the small transport pores between the granules, which in both cases leads to a decrease in the adsorbent activity and a decrease in the duration of the adsorption stage , which worsens the economic performance of the adsorption gas purification process.

Известен также адсорбер вертикальный с неподвижным слоем адсорбента, содержащий вертикальный корпус, опорную решетку с насыпным слоем адсорбента, металлические разделительные сетки и слои керамических шаров, размещенных на опорной решетке и сверху слоя адсорбента, штуцер на верхнем днище корпуса адсорбера для входа перерабатываемого газа (выхода регенерационного газа), штуцер на нижнем днище корпуса адсорбера для выхода перерабатываемого газа (входа регенерационного газа), распределительные устройства для перерабатываемого регенерационного газа, отличающийся тем, что над верхним слоем адсорбента, покрытого слоем керамических шаров, размещена горизонтальная кольцевая перфорированная перегородка, перекрывающая поперечное сечение корпуса адсорбера, центральная часть которой выполнена в форме расширяющегося кверху конического стакана, на дне которого предусмотрены сквозные отверстия, при этом в перфорированной перегородке на площади между коническим стаканом и корпусом адсорбера выполнены отверстия с разными диаметрами и расстояниями между ними (патент РФ на изобретение №2530112) (аналог).Also known is a vertical adsorber with a fixed bed of adsorbent, containing a vertical housing, a support grid with a bulk adsorbent bed, metal separating grids and layers of ceramic balls placed on the support grid and on top of the adsorbent layer, a fitting on the upper bottom of the adsorber body for the input of the processed gas (outlet of the regeneration gas), a fitting on the lower bottom of the adsorber body for the outlet of the processed gas (inlet of the regeneration gas), distribution devices for the processed regeneration gas, characterized in that a horizontal annular perforated partition is placed above the upper layer of the adsorbent covered with a layer of ceramic balls, overlapping the cross-section of the housing adsorber, the central part of which is made in the form of a conical cup expanding upward, at the bottom of which through holes are provided, while in the perforated partition in the area between the conical cup and the adsorber body holes with different diameters and distances between them (RF patent for invention No. 2530112) (analogue).

Недостатками данного аналога являются:The disadvantages of this analogue are:

- стационарное исполнение адсорбера, что подразумевает строительство на месте эксплуатации зданий, помещений для его установки;- stationary version of the adsorber, which implies the construction of buildings at the site of operation, premises for its installation;

- невозможность подогрева адсорбента без контакта с теплоносителем в процессе регенерации;- impossibility of heating the adsorbent without contact with the coolant during the regeneration process;

- наличие двух слоев керамических шаров, между которыми размещается слой адсорбента приводит к существенному увеличению гидравлического сопротивления при прохождении очищаемого газа через адсорбер и соответствующему возрастанию энергозатрат на реализацию процесса очистки газа;- the presence of two layers of ceramic balls, between which an adsorbent layer is placed, leads to a significant increase in the hydraulic resistance when the gas being purified passes through the adsorber and a corresponding increase in energy consumption for the gas purification process;

- при наличии твердых и жидких частиц в потоке очищаемого газа частицы беспрепятственно проникают в слой адсорбента, при этом жидкие частицы пропитывают гранулы адсорбента, а твердые частицы закупоривают мелкие транспортные поры между гранулами, что в обоих случаях приводит к снижению активности адсорбента и уменьшению продолжительности стадии адсорбции, что ухудшает экономические показатели процесса адсорбционной очистки газов.- in the presence of solid and liquid particles in the flow of the gas being purified, the particles freely penetrate into the adsorbent layer, while the liquid particles soak the adsorbent granules, and the solid particles clog the small transport pores between the granules, which in both cases leads to a decrease in the adsorbent activity and a decrease in the duration of the adsorption stage , which worsens the economic performance of the adsorption gas purification process.

Наиболее близким изобретением является вертикальный адсорбер, который содержит цилиндрический корпус с крышкой и днищем, в крышке смонтированы загрузочный люк, штуцер для подачи исходной смеси с распределительной сеткой, штуцер для отвода паров при десорбции и штуцер для предохранительного клапана, причем в месте стыка крышки и корпуса предусмотрено кольцо жесткости, а в средней части корпуса на опорном кольце установлены балки с опорами, поддерживающие колосниковую решетку, на которой уложен слой гравия, причем слой адсорбента расположен между слоем гравия и сеткой, на которой расположены грузы для предотвращения уноса адсорбента при десорбции, а выгрузка отработанного адсорбента осуществляется через разгрузочный люк, установленный в корпусе, а в днище смонтирован барботер и смотровой люк со штуцером для отвода конденсата и подачи воды, барботер выполнен тороидальной формы и закреплен на конической поверхности днища посредством распорок (патент РФ на изобретение №2508932) (прототип).The closest invention is a vertical adsorber, which contains a cylindrical body with a lid and a bottom, a loading hatch is mounted in the lid, a connection for feeding the initial mixture with a distribution grid, a connection for removing vapors during desorption and a connection for a safety valve, and at the junction of the cover and the body a stiffening ring is provided, and beams with supports are installed on the support ring in the middle part of the body, supporting the grate, on which a gravel layer is laid, and the adsorbent layer is located between the gravel layer and the mesh on which loads are located to prevent the adsorbent carryover during desorption, and unloading of the spent adsorbent is carried out through an unloading hatch installed in the body, and a bubbler and an inspection hatch with a fitting for condensate drainage and water supply are mounted in the bottom, the bubbler is made of toroidal shape and fixed on the conical surface of the bottom by means of spacers (RF patent for invention No. 2508932) (prototype ).

Недостатками данного прототипа являются:The disadvantages of this prototype are:

- стационарное исполнение адсорбера, что подразумевает строительство на месте эксплуатации зданий, помещений для его установки;- stationary version of the adsorber, which implies the construction of buildings at the site of operation, premises for its installation;

- невозможность подогрева адсорбента без контакта с теплоносителем в процессе регенерации;- impossibility of heating the adsorbent without contact with the coolant during the regeneration process;

- использование адсорбентов с низкой адсорбционной активностью и селективностью (пористых полимерных материалов, стекла, пористой резины, композиционных материалов, древесины, нержавеющей стали, титановых сплавов, благородных металлов) не технологичных и дорогостоящих в изготовлении, поскольку гранулы адсорбента имеют форму в виде цилиндрического кольца, к боковой поверхности которого оппозитно друг другу прикреплены две полусферические поверхности таким образом, что диаметральные плоскости полусфер совпадают соответственно с верхним и нижним основаниями цилиндрического кольца, а вершины полусферических поверхностей находятся на оси кольца и направлены навстречу друг другу;- the use of adsorbents with low adsorption activity and selectivity (porous polymeric materials, glass, porous rubber, composite materials, wood, stainless steel, titanium alloys, noble metals) are not technologically advanced and expensive to manufacture, since the adsorbent granules are in the form of a cylindrical ring, to the side surface of which two hemispherical surfaces are attached opposite to each other in such a way that the diametrical planes of the hemispheres coincide, respectively, with the upper and lower bases of the cylindrical ring, and the tops of the hemispherical surfaces are on the axis of the ring and are directed towards each other;

- отношение высоты Н цилиндрической части корпуса к его диаметру D находится при соотношении величин H/D=0,73…1,1 и отношение высоты слоя адсорбента H1 к высоте Н цилиндрической части корпуса при соотношении величин: Н1/Н=0,22…0,55 не является оптимальным, поскольку для обеспечения высокой адсорбционной активности адсорбента высота его слоя в адсорбере должна быть многократно больше длины зоны массопередачи, при этом соотношение величин H/D существенно больше 2;- the ratio of the height H of the cylindrical part of the body to its diameter D is at the ratio of the values H / D = 0.73 ... 1.1 and the ratio of the height of the adsorbent layer H1 to the height H of the cylindrical part of the body with the ratio of values: H1 / H = 0.22 ... 0.55 is not optimal, since to ensure high adsorption activity of the adsorbent, the height of its layer in the adsorber must be many times greater than the length of the mass transfer zone, while the ratio of H / D values is significantly greater than 2;

- при наличии твердых и жидких частиц в потоке очищаемого газа частицы беспрепятственно проникают в слой адсорбента, при этом жидкие частицы пропитывают гранулы адсорбента, а твердые частицы закупоривают мелкие транспортные поры между гранулами, что в обоих случаях приводит к снижению активности адсорбента и уменьшению продолжительности стадии адсорбции, что ухудшает экономические показатели процесса адсорбционной очистки газов.- in the presence of solid and liquid particles in the flow of the gas being purified, the particles freely penetrate into the adsorbent layer, while the liquid particles soak the adsorbent granules, and the solid particles clog the small transport pores between the granules, which in both cases leads to a decrease in the adsorbent activity and a decrease in the duration of the adsorption stage , which worsens the economic performance of the adsorption gas purification process.

Анализ патентной и технической литературы показал, что при наличии индивидуальных недостатков рассмотренные конструкции адсорберов имеют общие существенные недостатки: стационарное исполнение адсорбера, что подразумевает строительство на месте эксплуатации зданий, помещений для его установки и невозможность подогрева адсорбента без контакта с теплоносителем в процессе регенерации.An analysis of the patent and technical literature showed that in the presence of individual shortcomings, the considered designs of adsorbers have common significant drawbacks: a stationary design of the adsorber, which implies the construction of buildings, premises for its installation at the site of operation, and the impossibility of heating the adsorbent without contact with the coolant during the regeneration process.

При создании изобретения ставилась задача разработки конструкции адсорбера-теплообменника в модульном мобильном варианте, позволяющем оперативно доставить его в любую точку планеты. При этом адсорбер должен иметь максимально возможную вместимость сорбента и возможность разогрева сорбента до температуры регенерации.When creating the invention, the task was to develop the design of the adsorber-heat exchanger in a modular mobile version, which allows it to be quickly delivered to any place in the world. In this case, the adsorber should have the maximum possible capacity of the sorbent and the ability to heat the sorbent to the regeneration temperature.

Поставленная задача решается за счет того, что внешние стенки адсорбера для очистки газов, выполнены в виде стандартного морского контейнера для удобной транспортировки и быстрой привязки на месте эксплуатации (Фиг. 1). Стандартные размеры позволяют быстро доставлять контейнеры в любую точку планеты, пользуясь логистическими цепочками транспортных компаний. Во внутренней части адсорбер включает трубы заполненные сорбентом через которые пропускают очищаемый газ, и имеет изолированное межтрубное пространство для теплоносителя (Фиг. 2). Это позволяет прогревать сорбент теплоносителем при регенерации без непосредственного контакта теплоносителя с сорбентом, так как контакт теплоносителя - горячего воздуха с сорбентом зачастую приводит к его дезактивации. Трубы в нижней части адсорбера попарно соединены U-образными или прямоугольными перемычками в направлении движения газа для последовательного перехода газа, сварные соединения которых обеспечивают герметичность и безопасность работы адсорбера (Фиг. 3). В верхней части адсорбера два ряда труб по направлению движения газа объединены между собой в единое изолированное пространство, ограниченное стенками в направлении движения газа для перехода газа через данное пространство из одного ряда попарно соединенных труб в следующий (Фиг. 4). Единое изолированное пространство, ограниченное стенками, имеет на верхней стенке съемную крышку для загрузки и выгрузки сорбента. Крышка находится внутри единого изолированного пространства и упирается изнутри в края стенки с отверстием, и при повышении давления внутри единого изолированного пространства газ плотнее прижимает крышку к краям отверстия. Данная конструкция, когда крышка при повышении давления плотнее прижимается к краям стенки, позволяет существенно снизить вероятность утечки горючего газа с последующим взрывом, заметно повышая безопасность адсорбера.The problem is solved due to the fact that the outer walls of the adsorber for gas cleaning are made in the form of a standard sea container for easy transportation and quick binding at the site of operation (Fig. 1). Standard sizes allow you to quickly deliver containers anywhere in the world, using the logistic chains of transport companies. In the inner part, the adsorber includes pipes filled with sorbent through which the gas to be cleaned is passed, and has an isolated annular space for the heat carrier (Fig. 2). This allows the sorbent to be heated with the heat carrier during regeneration without direct contact of the heat carrier with the sorbent, since the contact of the heat carrier - hot air with the sorbent often leads to its deactivation. The pipes in the lower part of the adsorber are connected in pairs by U-shaped or rectangular bridges in the direction of gas movement for sequential gas transfer, the welded joints of which ensure the tightness and safety of the adsorber (Fig. 3). In the upper part of the adsorber, two rows of pipes in the direction of gas movement are interconnected into a single isolated space bounded by walls in the direction of gas movement for the gas to pass through this space from one row of paired pipes to the next (Fig. 4). A single insulated space bounded by walls has a removable cover on the upper wall for loading and unloading the sorbent. The cover is located inside a single isolated space and rests from the inside against the edges of the wall with a hole, and when the pressure inside the single isolated space rises, the gas presses the cover more tightly to the edges of the hole. This design, when the cover is pressed more tightly against the edges of the wall when the pressure rises, can significantly reduce the likelihood of a flammable gas leak with a subsequent explosion, significantly increasing the safety of the adsorber.

С торцов адсорбер имеет по два фланца для входа и выхода очищаемого газа и газа-теплоносителя (Фиг. 5).At the ends, the adsorber has two flanges for the inlet and outlet of the gas to be cleaned and the heat carrier gas (Fig. 5).

Таким образом, заявляемое изобретение обеспечивает решение поставленной задачи - разработки конструкции адсорбера в модульном мобильном контейнерном варианте, позволяющем оперативно доставить его в любую точку планеты с максимально возможной вместимостью сорбента и возможностью регенерации сорбента бесконтактным разогревом теплоносителем без извлечения из адсорбера.Thus, the claimed invention provides a solution to the problem posed - the development of an adsorber design in a modular mobile container version that allows it to be quickly delivered to any part of the planet with the maximum possible sorbent capacity and the ability to regenerate the sorbent by contactless heating with a coolant without removing it from the adsorber.

Claims (5)

1. Адсорбер-теплообменник для очистки газов твердыми сорбентами, включающий емкость, содержащую трубы, заполненные сорбентом, через которые пропускают очищаемый газ, и имеющий изолированное межтрубное пространство для теплоносителя, отличающийся тем, что внешние стенки адсорбера выполнены в виде стандартного морского контейнера для удобной транспортировки и быстрой привязки на месте эксплуатации, с торцов адсорбер имеет по два фланца для входа и выхода очищаемого газа и газа-теплоносителя.1. Adsorber-heat exchanger for cleaning gases with solid sorbents, including a container containing pipes filled with sorbent, through which the gas to be cleaned is passed, and having an isolated annular space for the coolant, characterized in that the outer walls of the adsorber are made in the form of a standard sea container for easy transportation and quick binding at the site of operation, the adsorber has two flanges at the ends for the inlet and outlet of the gas to be cleaned and the heat carrier gas. 2. Адсорбер-теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что трубы в нижней части адсорбера попарно соединены U-образными или прямоугольными перемычками в направлении движения газа для последовательного перехода газа.2. Adsorber-heat exchanger according to claim 1, characterized in that the pipes in the lower part of the adsorber are connected in pairs by U-shaped or rectangular bridges in the direction of gas movement for sequential gas transition. 3. Адсорбер-теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что два ряда труб по направлению движения газа в верхней части адсорбера объединены между собой в единое изолированное пространство, ограниченное стенками в направлении движения газа для перехода газа через данное пространство из одного ряда попарно соединенных труб в следующий.3. An adsorber-heat exchanger according to claim 1, characterized in that two rows of pipes in the direction of gas movement in the upper part of the adsorber are combined with each other into a single isolated space bounded by walls in the direction of gas movement for gas to pass through this space from one row of pairwise connected pipes to the next. 4. Адсорбер-теплообменник по п. 3, отличающийся тем, что единое изолированное пространство, ограниченное стенками, имеет на верхней стенке съемную крышку для загрузки и выгрузки сорбента.4. Adsorber-heat exchanger according to claim 3, characterized in that the single isolated space bounded by the walls has a removable cover on the upper wall for loading and unloading the sorbent. 5. Адсорбер-теплообменник по п. 4, отличающийся тем, что крышка находится внутри единого изолированного пространства и упирается изнутри в края стенки с отверстием, и при повышении давления внутри единого изолированного пространства газ плотнее прижимает крышку к краям отверстия.5. Adsorber-heat exchanger according to claim. 4, characterized in that the cover is inside a single isolated space and rests from the inside against the edges of the wall with the hole, and when the pressure inside the single isolated space rises, the gas presses the cover more tightly to the edges of the hole.
RU2020104635A 2020-01-31 2020-01-31 Mobile module-type adsorber RU2752720C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020104635A RU2752720C1 (en) 2020-01-31 2020-01-31 Mobile module-type adsorber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020104635A RU2752720C1 (en) 2020-01-31 2020-01-31 Mobile module-type adsorber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2752720C1 true RU2752720C1 (en) 2021-07-30

Family

ID=77226225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020104635A RU2752720C1 (en) 2020-01-31 2020-01-31 Mobile module-type adsorber

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2752720C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU753454A1 (en) * 1976-08-09 1980-08-07 Предприятие П/Я А-1854 Adsorber
SU814413A1 (en) * 1978-12-07 1981-03-23 Предприятие П/Я Г-4696 Adsorber
SU1333382A1 (en) * 1986-04-15 1987-08-30 Предприятие П/Я Г-4781 Method and apparatus for thermostatting adsorbent
FR2873594B1 (en) * 2004-07-28 2006-09-29 Air Liquide HIGH-PURITY OXYGEN PRODUCTION FACILITY
RU75958U1 (en) * 2005-02-28 2008-09-10 Василий Иванович Скидан INSTALLATION FOR REGENERATION OF SORBENT
US7947120B2 (en) * 2007-05-18 2011-05-24 Exxonmobil Research And Engineering Company Temperature swing adsorption of CO2 from flue gas using a parallel channel contractor
US20170106330A1 (en) * 2014-06-03 2017-04-20 Climeworks Ag Direct air capture device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU753454A1 (en) * 1976-08-09 1980-08-07 Предприятие П/Я А-1854 Adsorber
SU814413A1 (en) * 1978-12-07 1981-03-23 Предприятие П/Я Г-4696 Adsorber
SU1333382A1 (en) * 1986-04-15 1987-08-30 Предприятие П/Я Г-4781 Method and apparatus for thermostatting adsorbent
FR2873594B1 (en) * 2004-07-28 2006-09-29 Air Liquide HIGH-PURITY OXYGEN PRODUCTION FACILITY
RU75958U1 (en) * 2005-02-28 2008-09-10 Василий Иванович Скидан INSTALLATION FOR REGENERATION OF SORBENT
US7947120B2 (en) * 2007-05-18 2011-05-24 Exxonmobil Research And Engineering Company Temperature swing adsorption of CO2 from flue gas using a parallel channel contractor
US20170106330A1 (en) * 2014-06-03 2017-04-20 Climeworks Ag Direct air capture device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3466151A (en) Fluid exchange column
RU2569349C1 (en) Adsorber for gas cleaning
US6605135B2 (en) Granular bed restraint system
RU2514950C1 (en) Radial-space reactor
RU2471536C1 (en) Kochetov's vertical adsorber
US9358496B2 (en) Adsorption bed structure and process
AU2017373170B2 (en) Gas concentrator
US5891711A (en) Bioremediation apparatus for the removal of volatile organic compounds in hydrocarbon contaminated vapors
US20170173515A1 (en) Facility and method for purification by adsorption of a gaseous flow comprising a corrosive impurity
JPH0747106B2 (en) Container and device for purifying fluid by adsorption
RU2752720C1 (en) Mobile module-type adsorber
KR102495077B1 (en) Method and Apparatus for Crossflow Reactor
RU2508932C1 (en) Kochetov's vertical adsorber
KR20130133215A (en) Structure of an absorption column
EP2643075A2 (en) Column
RU2547478C1 (en) Kochetov's vertical adsorber
RU2521928C1 (en) Horizontal kochetov adsorber
RU2566124C2 (en) Kochetov's vertical adsorber
US4648969A (en) Fluidized bed apparatus
RU2354441C1 (en) Vertical adsorber
RU2583461C1 (en) Kochetov vertical adsorber
RU2621752C1 (en) Vertical adsorber
RU2581378C1 (en) Hodakova horizontal adsorber
CN208448935U (en) It is a kind of for flue gas tar removing, the flowing bed apparatus of dedusting
JP5470671B2 (en) Desiccant air conditioner