RU2768821C1 - Блок комплексной очистки воздуха - Google Patents
Блок комплексной очистки воздуха Download PDFInfo
- Publication number
- RU2768821C1 RU2768821C1 RU2021103294A RU2021103294A RU2768821C1 RU 2768821 C1 RU2768821 C1 RU 2768821C1 RU 2021103294 A RU2021103294 A RU 2021103294A RU 2021103294 A RU2021103294 A RU 2021103294A RU 2768821 C1 RU2768821 C1 RU 2768821C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- adsorber
- air
- adsorbers
- air purification
- supply
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation 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
- B01D53/02—Separation 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
- B01D53/04—Separation 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)
- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области криогенной техники, а именно: к блокам комплексной очистки и осушки воздуха, и может быть использовано в воздухоразделительных установках и газозарядных средствах. Блок комплексной очистки воздуха содержит входные трубопроводы для подачи очищаемого воздуха и отбросного потока, два адсорбера с входными и выходными трубопроводами, заполненные адсорбентом и соединенные между собой системой трубопроводов. Также содержит клапаны с системой управления, обеспечивающие переключение адсорберов с режима очистки в режим регенерации и обратно и блок регенерации. Корпус каждого адсорбера выполнен в виде полого цилиндра с профилированными фланцами с патрубками, установленными с обоих торцов корпуса для подвода и отвода очищаемого воздуха. Содержит дроссель с трубопроводом подачи очищенного воздуха в регенерируемый адсорбер, компрессор, ресивер высокого давления. В корпусе каждого адсорбера установлен змеевик, представляющий собой изогнутый трубопровод в виде спирали для подачи охлажденных газов отбросного потока, а именно, азота. Изобретение позволяет разработать конструкцию адсорберов блока комплексной очистки воздуха, имеющего высокие эксплуатационные характеристики, в частности, установку теплопроводной аппаратуры (змеевика) внутри каждого адсорбера, для отвода тепла и поддержание постоянной оптимальной температуры цеолита, что обеспечит необходимую степень очистки воздуха от примесей, таких как: двуокись углерода, ацетилен, пары воды и др. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области криогенной техники, а именно: к блокам комплексной очистки и осушки воздуха, и может быть использовано в воздухоразделительных установках и газозарядных средствах.
Известно устройство для осушки сжатого воздуха, содержащее два адсорбера, соединенных трубопроводами с установленными на них клапанами, которые обеспечивают поочередное переключение адсорберов с режима осушки в режим регенерации, дроссель с трубопроводом подачи осушенного газа, при пониженном давлении, в регенерируемый адсорбер и влагоотделитель с влагоотводяшим клапаном, открывающимся согласно ритму переключения адсорберов (заявка ФРГ N 3304722, кл. B01D 53/26).
Недостатком известного устройства является то, что выброс накопившегося конденсата происходит в окружающую среду, а также при высоком давлении. Поэтому использование приведенного устройства невозможно при осушке, например, природного газа, где в конденсате могут содержаться компоненты, опасные для человеческого организма и вредно воздействующие на окружающую среду.
Известно устройство для осушки сжатого газа, включающее два адсорбера, соединенных трубопроводами, содержащими клапаны, обеспечивающие переключение адсорберов с режима осушки в режим регенерации, дроссель с трубопроводом подачи осушенного газа при пониженном давлении в регенерируемый адсорбер и влагоотделитель с влагоотводяшим клапаном, отличающееся тем, что в нем влагоотделитель разделен на два резервуара: резервуар высокого давления, в полости которого размещен обратный клапан, механически связанный с поплавковым устройством, и резервуар низкого давления с автономно управляемым влагоотводяшим клапаном, снабженный предохранительным клапаном (Патент РФ №2165786, МПК B01D 53/26).
Устройство работает следующим образом. Влажный газ с конденсатом поступает в резервуар высокого давления влагоотделителя, где конденсат накапливается. Отделенный от конденсата влажный газ поступает в один из адсорберов, работающих поочередно: один в режиме осушки; другой в режиме регенерации. Переключение адсорберов с режима осушки в режим регенерации, по мере насыщения адсорбента влагой, обеспечивается при помощи распределительных клапанов.
Для регенерации адсорбера используется часть осушенного газа, который при пониженном давлении, за счет дросселирования дросселем, пропускается через регенерируемый адсорбер. В режиме регенерации часть сухого газа подается в адсорбер в обратном направлении. Газ, проходя через внутреннюю полость адсорбера и слой адсорбента, насыщается влагой. Достигнув верхнего фланца корпуса, имеющего температуру, отличную от температуры газа, влажный газ конденсируется на конической поверхности фланца. Капли конденсата, стекая с конической поверхности фланца, попадают на верхние слои адсорбента, проникают вглубь слоя адсорбента и впитываются зернами адсорбента.
Основным недостатком указанного адсорбера является то, что капли влаги, попадая на слой адсорбента, впитываются зернами адсорбента, что приводит к их ускоренному разрушению и сокращению срока службы всего адсорбера в целом.
Известны блоки комплексной очистки воздуха в воздухоразделительных станциях, включающее два адсорбера, соединенных трубопроводами, содержащими клапаны, обеспечивающие последовательное переключение адсорберов с режима осушки в режим регенерации. Осушка и очистка воздуха от двуокиси углерода, ацетилена и водяных паров в адсорберах происходит в результате процесса адсорбции синтетическими цеолитами марки NaX (Герш С.Я. Глубокое охлаждение. Госэнергоиздат, 1960, часть II, с. 127, рис. 2-38; АКДС-70 М2. Альбом рисунков к техническому описанию и инструкции по эксплуатации КО 101.000.000-ТО1. РИО Упрполиграфиздат, Омск, 1985, с. 16, рис. 16-прототип).
Основными недостатками указанных блоков являются то, что в процессе адсорбции выделяется энергия, при этом температура адсорбента внутри адсорбера повышается и тем самым уменьшается адсорбционная способность адсорбента - цеолита по двуокиси углерода, парам воды и другим углеводородным примесям. Кроме того, при длительной работе одного адсорбера возрастает проскоковая концентрация по двуокиси углерода, тем самым вызывая «заморозку» адсорбера и выход всего блока из строя.
Задача, на решение которой направлено предложенное изобретение, заключается в разработке конструкции адсорберов блока комплексной очистки воздуха, имеющего высокие эксплуатационные характеристики, в частности, установке теплопроводной аппаратуры (змеевика) внутри каждого адсорбера, для отвода тепла и поддержание постоянной оптимальной температуры цеолита, что обеспечит необходимую степень очистки воздуха от примесей, таких как: двуокись углерода, ацетилен, пары воды и др.
Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном блоке комплексной очистки воздуха, содержащем корпус, входные трубопроводы для подачи осушаемого воздуха и отбросного потока, два адсорбера с входными и выходными трубопроводами, заполненные адсорбентом и соединенные между собой системой трубопроводов, при этом корпус каждого адсорбера выполнен в виде полого цилиндра с профилированными фланцами с патрубками, установленными с обоих торцов корпуса для подвода и отвода осушаемого газа, клапаны с системой управления, обеспечивающие переключение адсорберов с режима осушки в режим регенерации и обратно, дроссель с трубопроводом подачи осушенного газа в регенерируемый адсорбер, компрессор, ресивер высокого давления, и блок регенерации, согласно изобретению, в корпусе каждого адсорбера установлен змеевик, представляющий собой изогнутый трубопровод в виде спирали для подачи охлажденных газов отбросного потока, преимущественно, азота.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана принципиальная схема предложенного блока комплексной очистки воздуха.
Блок комплексной очистки воздуха (далее-блок) содержит входной трубопровод 1, два адсорбера 2, выходной патрубок 3, клапаны с системой управления 4, 5, 6, 7, 8, дроссель с трубопроводом подачи осушенного газа 9 в регенерируемый адсорбер 2, компрессор 10, ресивер высокого давления 11, делитель воздушного потока 12, змеевик 13. Указанные элементы соединены между собой при помощи трубопроводов.
Предложенный блок работает следующим образом.
Очищаемый воздух с температурой +5÷8°С при давлении 70÷200 кгс/см2, пройдя влагоотделитель, поступает от компрессора 9 через ресивер высокого давления 10 в адсорбер 2 через открытый клапан 4. В адсорбере 2 происходит процесс адсорбции при прохождении воздуха через слой цеолита определенной температуры, при которой адсорбент имеет наилучшие поглощающие свойства. После адсорбера 2, через открытый клапан 6, очищенный воздух направляется по технологическому назначению. Через открытый клапан 8 охлажденный азот из отбросного потока поступает в змеевик, установленный в адсорбере 2, охлаждает ранее нагретый цеолит при адсорбции воздуха до температуры +10°С, повышая тем самым его абсорбционные характеристики, и выходит в атмосферу.
Во время работы одного из адсорберов на режиме очистки и осушки воздуха, в другом проводится регенерация адсорбента, заключающаяся в выполнении последовательных операций процесса десорбции и охлаждения адсорбента.
Такое изменение конструкции блока комплексной очистки воздуха позволяет повысить его эксплуатационные характеристики, путем увеличения адсорбционной способности цеолита, тем самым обеспечить необходимую степень очистки воздуха от примесей.
Использование предложенного технического решения позволит повысить эффективность работы всего блока комплексной очистки воздуха в целом за счет поддержания постоянной температуры адсорбента в каждом адсорбере блока.
Claims (1)
- Блок комплексной очистки воздуха, содержащий входные трубопроводы для подачи очищаемого воздуха и отбросного потока, два адсорбера с входными и выходными трубопроводами, заполненные адсорбентом и соединенные между собой системой трубопроводов, клапаны с системой управления, обеспечивающие переключение адсорберов с режима очистки в режим регенерации и обратно, и блок регенерации, отличающийся тем, что корпус каждого адсорбера выполнен в виде полого цилиндра с профилированными фланцами с патрубками, установленными с обоих торцов корпуса для подвода и отвода очищаемого воздуха, дроссель с трубопроводом подачи очищенного воздуха в регенерируемый адсорбер, компрессор, ресивер высокого давления, в корпусе каждого адсорбера установлен змеевик, представляющий собой изогнутый трубопровод в виде спирали для подачи охлажденных газов отбросного потока, а именно, азота.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021103294A RU2768821C1 (ru) | 2021-02-09 | 2021-02-09 | Блок комплексной очистки воздуха |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021103294A RU2768821C1 (ru) | 2021-02-09 | 2021-02-09 | Блок комплексной очистки воздуха |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2768821C1 true RU2768821C1 (ru) | 2022-03-24 |
Family
ID=80819541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021103294A RU2768821C1 (ru) | 2021-02-09 | 2021-02-09 | Блок комплексной очистки воздуха |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2768821C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1353486A1 (ru) * | 1985-09-23 | 1987-11-23 | Производственное Объединение "Ворошиловградский Тепловозостроительный Завод Имени Октябрьской Революции" | Установка дл осушки сжатого воздуха |
DE3304722C2 (ru) * | 1983-01-12 | 1991-02-28 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt, De | |
RU2165786C1 (ru) * | 2000-04-25 | 2001-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Конструкторское бюро химавтоматики | Устройство для осушки сжатого газа |
RU105730U1 (ru) * | 2011-02-28 | 2011-06-20 | Закрытое акционерное общество "СУЗМК ЭНЕРГО" | Спиральный змеевик теплообменного аппарата |
US8337593B2 (en) * | 2010-08-18 | 2012-12-25 | Uop Llc | Process for purifying natural gas and regenerating one or more adsorbers |
RU2648062C1 (ru) * | 2016-11-28 | 2018-03-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "НефтеХимПроект" | Установка адсорбционной осушки газов |
-
2021
- 2021-02-09 RU RU2021103294A patent/RU2768821C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3304722C2 (ru) * | 1983-01-12 | 1991-02-28 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt, De | |
SU1353486A1 (ru) * | 1985-09-23 | 1987-11-23 | Производственное Объединение "Ворошиловградский Тепловозостроительный Завод Имени Октябрьской Революции" | Установка дл осушки сжатого воздуха |
RU2165786C1 (ru) * | 2000-04-25 | 2001-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Конструкторское бюро химавтоматики | Устройство для осушки сжатого газа |
US8337593B2 (en) * | 2010-08-18 | 2012-12-25 | Uop Llc | Process for purifying natural gas and regenerating one or more adsorbers |
RU105730U1 (ru) * | 2011-02-28 | 2011-06-20 | Закрытое акционерное общество "СУЗМК ЭНЕРГО" | Спиральный змеевик теплообменного аппарата |
RU2648062C1 (ru) * | 2016-11-28 | 2018-03-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "НефтеХимПроект" | Установка адсорбционной осушки газов |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
АКДС-70 М2. АЛЬБОМ РИСУНКОВ К ТЕХНИЧЕСКОМУ ОПИСАНИЮ И ИНСТРУКЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ КО 101.000.000-ТО1. РИО УПРПОЛИГРАФИЗДАТ, ОМСК, 1985, С. 16, РИС. 16. * |
АКДС-70 М2. АЛЬБОМ РИСУНКОВ К ТЕХНИЧЕСКОМУ ОПИСАНИЮ И ИНСТРУКЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ КО 101.000.000-ТО1. РИО УПРПОЛИГРАФИЗДАТ, ОМСК, 1985, С. 16, РИС. 16. И.С.ОКОНСКИЙ И ДР.: "ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ КИСЛОРОДНОГО И КРИОГЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА", МОСКВА, "МАШИНОСТРОЕНИЕ", 1985, С.79 ПАРАГРАФЫ 1-3 ГЛАВА III. * |
ГЕРШ С.Я. ГЛУБОКОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ. ЧАСТЬ 2. КОНСТРУКЦИИ МАШИН И АППАРАТОВ, ТЕПЛОВЫЕ РАСЧЕТЫ И ОПИСАНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ УСТАНОВОК ГЛУБОКОГО ОХЛАЖДЕНИЯ. М. Л. ГОСЭНЕРГОИЗДАТ 1960Г. 496 С., ИЛЛ. С.126-129, ФИГ. 2-38, 2-39, 2-44. * |
И.С.ОКОНСКИЙ И ДР.: "ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ КИСЛОРОДНОГО И КРИОГЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА", МОСКВА, "МАШИНОСТРОЕНИЕ", 1985, С.79 ПАРАГРАФЫ 1-3 ГЛАВА III. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2716686C1 (ru) | Устройство и система для осуществления процессов короткоцикловой адсорбции | |
KR100266344B1 (ko) | 휘발성유기물의 회수방법 | |
CA3077339A1 (en) | Gas recovery and concentration device | |
JP4671940B2 (ja) | ガス状炭化水素の処理・回収装置及びその方法 | |
TW201347830A (zh) | 空氣純化方法 | |
RU2648062C1 (ru) | Установка адсорбционной осушки газов | |
RU2583012C1 (ru) | Очистка воздуха | |
RU2367505C1 (ru) | Установка подготовки газа | |
JP2021159816A (ja) | 二酸化炭素の分離・回収システム | |
KR100845316B1 (ko) | 폐헬륨가스의 회수 및 재생 방법과 장치 | |
KR102057023B1 (ko) | 퍼지 가스로서 디메타나이저의 오버헤드 스트림을 사용하는 스윙 흡착 공정 및 시스템 | |
RU2768821C1 (ru) | Блок комплексной очистки воздуха | |
JPH0299113A (ja) | 医療用酸素濃縮空気の製造方法 | |
RU2754852C1 (ru) | Способ комплексной очистки воздуха | |
RU2768922C1 (ru) | Блок комплексной очистки воздуха | |
RU2768823C1 (ru) | Блок комплексной очистки воздуха | |
JP2925522B2 (ja) | ガス状炭化水素を含む廃棄ガスから炭化水素を液状で回収する方法 | |
WO2000048713A1 (fr) | Dispositif et procede de traitement de carbure d'hydrogene gazeux dilue contenu dans un gaz de combustion | |
RU2754851C1 (ru) | Адсорбер | |
RU2760529C1 (ru) | Адсорбер | |
KR100266479B1 (ko) | 휘발성석유화합물의흡착식포집및회수장치 | |
RU2757132C1 (ru) | Блок комплексной очистки воздуха | |
RU179040U1 (ru) | Установка подготовки импульсного газа для пневмосистем запорно-регулирующих устройств магистральных газопроводов | |
KR101466059B1 (ko) | 압축기 폐열원을 이용한 대용량 에어 드라이어의 진공재생장치 | |
RU2669269C2 (ru) | Способ регенерации адсорбента осушки природных газов |