RU2800293C1 - Method for purification of polluted air - Google Patents
Method for purification of polluted air Download PDFInfo
- Publication number
- RU2800293C1 RU2800293C1 RU2023102259A RU2023102259A RU2800293C1 RU 2800293 C1 RU2800293 C1 RU 2800293C1 RU 2023102259 A RU2023102259 A RU 2023102259A RU 2023102259 A RU2023102259 A RU 2023102259A RU 2800293 C1 RU2800293 C1 RU 2800293C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- adsorber
- air
- purified
- polluted air
- supplied
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области очистки загрязненных и дурнопахнущих газов из канализационных и коллекторных сетей от сероводорода, меркаптанов, аммиака.The invention relates to the field of purification of polluted and foul-smelling gases from sewerage and collector networks from hydrogen sulfide, mercaptans, ammonia.
Известен способ очистки загрязненного воздуха, заключающийся в том, что загрязненный воздух пропускают через один адсорбер и очищенный воздух выпускают в атмосферу, при этом в другом адсорбере проводят процесс регенерации очищенным воздухом при давлении, меньшем рабочего давления адсорбции, при этом загрязненный воздух перед подачей в адсорбер пропускают через сеточный фильтр, газы в адсорбере пропускают последовательно через слои адсорбирующего материала, причем часть очищенного воздуха направляют в функционирующий в режиме регенерации второй адсорбер через перепускной кран перепускного канала, соединяющего выпускные каналы адсорберов, в режиме регенерации во втором адсорбере создают разрежение через подключенный к его впускному канала вакуумный ресивер, снабженный вакуумным насосом, осуществляют процесс регенерации адсорбирующего материала путем продувки частью очищенного в первом адсорбере нагретого воздуха с обеспечением заданного расхода подаваемого на продувку очищенного воздуха, а после окончания процесса регенерации, продолжают продувку второго адсорбера до достижения адсорбирующим материалом температуры не более 25 градусов, после чего заканчивают процесс регенерации, отключая вакуумный ресивер от входного канала второго адсорбера и перекрывают кран перепускного канала (патент RU №2241524 C1, опубл. 10.12.2004).There is a known method of purification of polluted air, which consists in the fact that the polluted air is passed through one adsorber and the purified air is released into the atmosphere, while in the other adsorber the regeneration process is carried out with purified air at a pressure lower than the operating pressure of adsorption, while the polluted air is passed through a mesh filter before being supplied to the adsorber, the gases in the adsorber are passed sequentially through the layers of the adsorbing material, and part of the purified air is sent to the second adsorber operating in the regeneration mode through the bypass valve of the bypass channel connecting the outlet adsorber channels, in the regeneration mode in the second adsorber, create a vacuum through a vacuum receiver connected to its inlet channel, equipped with a vacuum pump, carry out the process of regeneration of the adsorbing material by blowing a part of the heated air purified in the first adsorber to ensure a predetermined flow rate of the purified air supplied to the purge, and after the end of the regeneration process, continue blowing the second adsorber until the adsorbing material reaches a temperature of no more than 25 degrees, after which the regeneration process is completed by turning off the vacuum receiver from the inlet channel of the second adsorber and close the valve of the bypass channel (patent RU No. 2241524 C1, publ. December 10, 2004).
Недостатками известного способа является малая эффективность процессов очистки газов и последующей регенерации адсорбента.The disadvantages of this method is the low efficiency of gas purification processes and subsequent regeneration of the adsorbent.
Технической проблемой является реализация простого и эффективного процесса очистки загрязненного воздуха с большей степенью регенерации адсорбера.The technical problem is the implementation of a simple and effective process for cleaning polluted air with a greater degree of regeneration of the adsorber.
Техническим результатом является повышение эффективности процесса очистки загрязненного воздуха.The technical result is to increase the efficiency of the polluted air purification process.
Проблема решается, а технический результат достигается тем, что в способе очистки загрязненного воздуха загрязненный воздух пропускают через один из адсорберов, и очищенный воздух выпускают в атмосферу, при этом в другом адсорбере проводят процесс регенерации очищенным воздухом при давлении, меньшем рабочего давления адсорбции, при этом загрязненный воздух перед подачей в адсорбер пропускают через сеточный фильтр, газы в адсорбере пропускают последовательно через слои адсорбирующего материала, причем часть очищенного воздуха направляют в функционирующий в режиме регенерации второй адсорбер через перепускной кран перепускного канала, соединяющего выпускные каналы адсорберов, в режиме регенерации во втором адсорбере создают разрежение через подключенный к его впускному канала вакуумный ресивер, снабженный вакуумным насосом, осуществляют процесс регенерации адсорбирующего материала путем продувки частью очищенного в первом адсорбере нагретого воздуха с обеспечением заданного расхода подаваемого на продувку очищенного воздуха, а после окончания процесса регенерации, продолжают продувку второго адсорбера до достижения адсорбирующим материалом температуры не более 25 градусов, после чего заканчивают процесс регенерации, отключая вакуумный ресивер от входного канала второго адсорбера и перекрывают кран перепускного канала, при этом, согласно изобретению, после фильтрации загрязненного воздуха его подают в реакторную камеру, в которую подают также озон и осуществляют смешивание подаваемого в камеру воздуха с озоном для окисления загрязненного воздуха, полученную смесь газов подают во входной канал адсорбера, адсорбирующий материал, составляют из слоя впускной шарообразной керамической структуры для равномерного распределения подаваемой среды, слоев неорганической пористой структуры, которые разделяют незаполненным объемом и из слоя выпускной шарообразной керамической структуры для уравновешивания выходящего из ресивера очищенного воздуха, направляемого в атмосферу через открытый выпускной кран выпускного канала адсорбера, достижение температуры газа, выходящего из регенерирующего адсорбера осуществляют путем обогрева адсорбера для непосредственного нагрева адсорбирующего материала до температуры 40-50 градусов, обогрев адсорбера включают при достижении абсолютного давления в регенерирующем адсорбере не более 500 Па и обеспечивают расход газа через регенерирующий адсорбер величиной 1-1,5 объема сосуда адсорбера в минуту, обогрев адсорбера выключают, и его продувку продолжают с тем же расходом газа до достижения температуры адсорбирующего материала не более 25 градусов, после чего закрывают всасывающий клапан регенерируемого адсорбера и заполняют последний очищенным воздухом через выпускной канал до давления, при котором проводят процесс адсорбции с последующей подачей очищаемого газа в указанный адсорбер через его впускной канал.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in the method of purification of polluted air, the polluted air is passed through one of the adsorbers, and the purified air is released into the atmosphere, while in the other adsorber, the regeneration process is carried out with purified air at a pressure lower than the adsorption operating pressure, while the polluted air is passed through a mesh filter before being supplied to the adsorber, the gases in the adsorber are passed sequentially through the layers of the adsorbing material, and part of the purified air is sent to the second adsorber operating in the regeneration mode through the bypass valve. In the regeneration mode, a vacuum is created in the second adsorber through a vacuum receiver connected to its inlet channel, equipped with a vacuum pump, the process of regeneration of the adsorbing material is carried out by blowing a part of the heated air purified in the first adsorber with a predetermined flow rate of the purified air supplied to the purge, and after the end of the regeneration process, the second adsorber is blown until the adsorbing material reaches a temperature of no more than 25 degrees, after which the regeneration process is completed, from switching on the vacuum receiver from the inlet channel of the second adsorber and shutting off the valve of the bypass channel, while, according to the invention, after filtering the contaminated air, it is fed into the reactor chamber, into which ozone is also supplied and the air supplied to the chamber is mixed with ozone to oxidize the polluted air, the resulting mixture of gases is fed into the inlet channel of the adsorber, the adsorbing material is composed of a layer of inlet spherical ceramic structure for uniform distribution of the supplied medium, layers of an inorganic porous structure that separate filled volume and from the layer of the exhaust spherical ceramic structure to balance the purified air leaving the receiver, which is directed to the atmosphere through the open outlet cock of the adsorber outlet channel, reaching the temperature of the gas leaving the regenerating adsorber is carried out by heating the adsorber for direct heating of the adsorbing material to a temperature of 40-50 degrees, the adsorber heating is switched on when the absolute pressure in the regenerating adsorber reaches no more than 500 Pa and gas flow through the regenerating adsorber is provided with a value of 1-1.5 volumes of the adsorber vessel per minute, the adsorber heating is turned off, and its purge is continued with the same gas flow rate until the temperature of the adsorbing material reaches no more than 25 degrees, after which the suction valve of the regenerated adsorber is closed and the latter is filled with purified air through the outlet channel to a pressure at which the adsorption process is carried out, followed by the supply of the purified gas to the specified adsorber through its inlet channel.
Изобретение поясняется при помощи схемы установки для очистки загрязненного воздуха.The invention is illustrated by means of a diagram of an installation for cleaning polluted air.
Установка включает в себя заборную панель 1, линию 2 подачи озона на вход камеры-реактора 3, впускные каналы 4 и 5 адсорберов, соответственно, 6 (А-1) и 7 (А-2), в которых установлены, соответственно, впускные клапаны 8 и 9. Адсорберы 6 и 7 имеют, соответственно, выпускные каналы 10 и 11, с установленными в них, соответственно выпускными клапанами 12 и 13. Выпускные каналы 10 и 11 соединены между собой перепускным каналом 14, в котором установлен перепускной кран 15. Установка также содержит вакуумный ресивер 16, снабженный вакуумным насосом 17, выход которого сообщен с атмосферой посредством обратного клапана 18, а также байпасным каналом 19 с клапаном 20, также сообщенным с атмосферой. Вход вакуумного ресивера 16 сообщен при помощи всасывающих каналов 21 и 22, в которых установлены клапаны 23 и 24, соответственно с впускными каналами 4 и 5 ресиверов 6 и 7.The installation includes an intake panel 1, a line 2 for supplying ozone to the inlet of the reactor chamber 3, inlet channels 4 and 5 of adsorbers, respectively, 6 (A-1) and 7 (A-2), in which inlet valves 8 and 9 are installed, respectively. Adsorbers 6 and 7 have outlet channels 10 and 11, respectively, with outlet valves 12 and 13 installed in them, respectively. Outlet channels 10 and 11 are interconnected by a bypass channel 14, in which a bypass valve 15 is installed. The installation also contains a vacuum receiver 16, equipped with a vacuum pump 17, the outlet of which is in communication with the atmosphere through a check valve 18, as well as a bypass channel 19 with a valve 20, also in communication with the atmosphere. The input of the vacuum receiver 16 is connected by means of suction channels 21 and 22, in which valves 23 and 24 are installed, respectively, with the inlet channels 4 and 5 of the receivers 6 and 7.
Очистка осуществляется следующим образом. Загрязненный воздух поступает из канализационных и коллекторных сетей через заборную панель 1 с сеточно-фильтрационной функцией, после которого попадает в камеру-реактор 3. На вход той же камеры-реактора 3 по линии 2 подается озон. Далее, очищаемый воздух подвергается смешиванию с озоном в камере-реакторе 3, после чего поступает в адсорбер 6 по впускному каналу 4 через открытый клапан 8. Всасывающий клапан 23 при этом закрыт.Cleaning is carried out as follows. Polluted air comes from sewer and collector networks through the intake panel 1 with a mesh-filtration function, after which it enters the reactor chamber 3. Ozone is supplied to the inlet of the same reactor chamber 3 through line 2. Further, the cleaned air is mixed with ozone in the reactor chamber 3, after which it enters the adsorber 6 through the inlet channel 4 through the open valve 8. The suction valve 23 is closed.
На входе в адсорбер 6 озонированный газ пропускают через слой шарообразной керамической структуры для равномерного распределения потока газа по сечению адсорбера 6, после чего пропускают через слой неорганической пористой структуры, осуществляющей основную адсорбционную функцию, разделенный на две зоны посредством незаполненного объема, который необходим для выравнивания потока газа, во избежание самопроизвольного пятна потока.At the entrance to the adsorber 6, the ozonized gas is passed through a layer of a spherical ceramic structure to uniformly distribute the gas flow over the cross section of the adsorber 6, after which it is passed through a layer of an inorganic porous structure that performs the main adsorption function, divided into two zones by means of an unfilled volume, which is necessary to equalize the gas flow, to avoid spontaneous flow spots.
На выходе из пористого слоя газ пропускают через еще один слой шарообразной керамической структуры для уравновешивания потока газа при входе в выпускной канал 10. Через открытый выпускной клапан 12 очищенный в адсорбере 6 воздух выпускают в атмосферу.At the outlet of the porous layer, the gas is passed through another layer of a spherical ceramic structure to balance the gas flow at the entrance to the exhaust channel 10. The air purified in the adsorber 6 is released into the atmosphere through the open exhaust valve 12.
Параллельно процессу очистки газа в адсорбере 6 осуществляют регенерацию адсорбционного материала в адсорбере 7. Перед началом процесса регенерации включают вакуумный насос 17, создающий глубокое разрежение в вакуумном ресивере 16 и, через всасывающий канал 22 с открытым клапаном 24, в адсорбере 7. Впускной клапан 8 адсорбера 6 продолжает быть открытым. Впускной клапан 9 и выпускной клапан 13 адсорбера 7, а также всасывающий клапан 23 адсорбера 6 закрыты. Происходит процесс вакуумации регенерируемого адсорбера 7. Процесс продолжается примерно 45-60 минут.In parallel with the gas purification process in the adsorber 6, the adsorption material is regenerated in the adsorber 7. Before the start of the regeneration process, the vacuum pump 17 is turned on, which creates a deep vacuum in the vacuum receiver 16 and, through the suction channel 22 with an open valve 24, in the adsorber 7. The inlet valve 8 of the adsorber 6 continues to be open. The inlet valve 9 and the outlet valve 13 of the adsorber 7, as well as the suction valve 23 of the adsorber 6 are closed. There is a process of evacuation of the regenerated adsorber 7. The process lasts approximately 45-60 minutes.
При достижении абсолютного давления разрежения в адсорбере 7 величины 500 Па включают нагревательный элемент для непосредственного нагрева находящегося в адсорбере 7 адсорбирующего материала до температуры 40-50 градусов. Затем приоткрывают перепускной кран 15 на соответствующую величину для перепуска по перепускному каналу 14 части очищенного воздуха из адсорбера 6 в адсорбер 7 через его выпускной канал 11. Осуществляют процесс продувки адсорбера 7 с фильтрацией очищенного воздуха, регенерирующегося через слой сорбента с расходом продувочного воздуха 1-1,5 объема сосуда адсорбера в минуту. Продолжительность процесса продувки примерно 7 часов.When the absolute vacuum pressure in the adsorber 7 reaches 500 Pa, a heating element is turned on for direct heating of the adsorbent material located in the adsorber 7 to a temperature of 40-50 degrees. Then, the bypass valve 15 is slightly opened by the appropriate amount to transfer part of the purified air from the adsorber 6 to the adsorber 7 through the bypass channel 14 through its outlet channel 11. The adsorber 7 is purged with filtering of the purified air regenerated through the sorbent layer with a purge air flow rate of 1-1.5 of the volume of the adsorber vessel per minute. The duration of the purge process is approximately 7 hours.
Непосредственный нагрев сорбента нагревательным элементом позволяет обеспечить гарантированный разогрев всей его поверхности, контактирующей с продуваемым воздухом, что повышает эффективность регенерации сорбента за счет увеличения степени регенерации, что в последующих процессах обеспечит полноту очистки газов в режиме адсорбции.Direct heating of the sorbent by a heating element ensures guaranteed heating of its entire surface in contact with the blown air, which increases the efficiency of sorbent regeneration by increasing the degree of regeneration, which in subsequent processes will ensure the completeness of gas purification in the adsorption mode.
После окончания процесса продувки прекращают нагрев сорбента путем отключения нагревательного элемента. Процесс отбора очищенного газа из адсорбера 6 в адсорбер 7 не прекращают и продолжают его с тем же расходом до достижения температуры сорбента величины не более 25 градусов, при которой осуществляют затем процесс адсорбции в адсорбере 7. При этом заполняют адсорбер 7 очищенным газом до давления, при котором проводят процесс адсорбции при подаче очищаемого газа в адсорбер 7 через его впускной канал 5 и открытый впускной клапан 9. Последующий этап процесса очистки осуществляют уже в адсорбере 7 при открытых впускном клапане 9 и выпускном клапане 13. Впускной клапан 8 и выпускной клапан 12 адсорбера 6 закрыты. При этом могут осуществлять процесс регенерации в адсорбере 6.After the end of the purge process, heating of the sorbent is stopped by turning off the heating element. The process of taking the purified gas from the adsorber 6 to the adsorber 7 does not stop and continues at the same flow rate until the temperature of the sorbent reaches a value of no more than 25 degrees, at which the adsorption process is then carried out in the adsorber 7. At the same time, the adsorber 7 is filled with purified gas to a pressure at which the adsorption process is carried out when the gas to be purified is supplied to the adsorber 7 through its inlet channel 5 and an open inlet valve 9. The next stage of the purification process is carried out already in the adsorber 7 with the inlet open nom valve 9 and exhaust valve 13. Inlet valve 8 and outlet valve 12 of adsorber 6 are closed. In this case, the regeneration process can be carried out in the adsorber 6.
Клапан 20 необходим для стравливания «хвостов» загрязнения в утилизацию. Клапан 20 работает в противовес включенному вакуумному насосу 17 (если насос включен, клапан 20 закрыт), чтобы вакуум создавать только в системе.Valve 20 is necessary to bleed the "tails" of pollution for disposal. Valve 20 works in opposition to the vacuum pump 17 being turned on (if the pump is turned on, valve 20 is closed) to create vacuum only in the system.
Таким образом, описываемый способ позволяет повысить эффективность очистки загрязненного воздуха за счет использования озона, подмешиваемого к очищаемому воздуху, а также за счет большей полноты регенерации сорбента, что улучшает степени очистки газа в режиме адсорбции.Thus, the described method makes it possible to increase the efficiency of polluted air purification due to the use of ozone mixed with the air to be purified, as well as due to the greater completeness of sorbent regeneration, which improves the degree of gas purification in the adsorption mode.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2800293C1 true RU2800293C1 (en) | 2023-07-19 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2157722C2 (en) * | 1997-10-30 | 2000-10-20 | Открытое акционерное общество криогенного машиностроения (ОАО "Криогенмаш") | Method of cleaning and drying gas and device for realization of this method |
| RU2176266C1 (en) * | 2000-03-27 | 2001-11-27 | Дочернее открытое акционерное общество "Гипрогазцентр" | Method of treatment and dehydration of natural and associated petroleum gas with high content of hydrogen sulfide |
| US6402809B1 (en) * | 1999-09-03 | 2002-06-11 | L'air Liquide, Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Management of an air purification system with thermal regeneration |
| RU2241524C1 (en) * | 2003-03-11 | 2004-12-10 | Открытое акционерное общество криогенного машиностроения (ОАО "Криогенмаш") | Method and apparatus for integrated purification of gases |
| US7819947B2 (en) * | 2008-02-12 | 2010-10-26 | Air Products And Chemical, Inc. | Ozone production by pressure swing adsorption using a protective adsorbed component |
| WO2012153999A3 (en) * | 2011-05-12 | 2013-01-24 | Enbion Inc. | Air purification system including adsorption unit provided with catalyst and method of manufacturing the adsorption unit |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2157722C2 (en) * | 1997-10-30 | 2000-10-20 | Открытое акционерное общество криогенного машиностроения (ОАО "Криогенмаш") | Method of cleaning and drying gas and device for realization of this method |
| US6402809B1 (en) * | 1999-09-03 | 2002-06-11 | L'air Liquide, Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Management of an air purification system with thermal regeneration |
| RU2176266C1 (en) * | 2000-03-27 | 2001-11-27 | Дочернее открытое акционерное общество "Гипрогазцентр" | Method of treatment and dehydration of natural and associated petroleum gas with high content of hydrogen sulfide |
| RU2241524C1 (en) * | 2003-03-11 | 2004-12-10 | Открытое акционерное общество криогенного машиностроения (ОАО "Криогенмаш") | Method and apparatus for integrated purification of gases |
| US7819947B2 (en) * | 2008-02-12 | 2010-10-26 | Air Products And Chemical, Inc. | Ozone production by pressure swing adsorption using a protective adsorbed component |
| WO2012153999A3 (en) * | 2011-05-12 | 2013-01-24 | Enbion Inc. | Air purification system including adsorption unit provided with catalyst and method of manufacturing the adsorption unit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2005094971A1 (en) | Gas purifier | |
| CN109482036A (en) | A kind of adsorption treatment of organic exhaust gas and its desorption and regeneration technique of adsorbent | |
| JP2013056810A (en) | Method and apparatus for concentrating ozone gas | |
| CN211537130U (en) | Adsorption and desorption device and system with dry gas backflow module | |
| RU2800293C1 (en) | Method for purification of polluted air | |
| CN109045926B (en) | VOCs-containing waste gas treatment device and method | |
| KR102073389B1 (en) | Two track vacuum powder collection system | |
| JP5226282B2 (en) | Oxygen concentrator | |
| CN111921332B (en) | Adsorption device and adsorption method | |
| CN209857087U (en) | High-efficient desorption catalytic combustion equipment | |
| KR102179325B1 (en) | Energy saving air dryer and preparing method of dry air using the same | |
| CN109621634A (en) | A kind of method and device system of carbide acetylene purification | |
| JP2009006256A (en) | Oxygen enricher | |
| CN219784285U (en) | Waste gas separation device for air purification | |
| CN218687896U (en) | High-hydrophobicity molecular sieve with super-strong VOC adsorption capacity | |
| JP2001310110A (en) | Gas concentration device | |
| KR100496185B1 (en) | Nitrogen generator, and method for generating nitrogen using the same | |
| TW201605722A (en) | Purification method and purification device for target gas | |
| TWM630863U (en) | Adsorption apparatus | |
| CN220696291U (en) | Pressure swing type adsorption and desorption integrated device | |
| CN117101631B (en) | High-temperature steam activated carbon desorption regeneration device and method | |
| WO1995022393A1 (en) | Gas desiccation and contaminant disposal method and apparatus | |
| KR101686560B1 (en) | Multistage type absorption apparatus | |
| CN215311297U (en) | Process device for recycling oxidized tail gas activated carbon fibers by vacuum desorption | |
| KR200266453Y1 (en) | Absorber for disposing the Volertile Organic Compound |