SU1284588A1 - Способ разделени парогазовой смеси и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к химической технологии, может быть использовано дл  разделени  парогазовых смесей на компоненты и позвол ет уменьшить потери парогазовой смеси и повысить степень разделени . Очищаемую парогазовую смесь под давлением пропускают через твердый поглотитель, например силикагель, цеолит или активный уголь. Очиш,енную смесь накапливают под давлением и возвращают ее на стадию очистки , регенерацию поглотител  ведут в два этапа понижением давлени , при этом сначала неадсорбированную часть газа удал ют из емкости с поглотителем и смещивают ее с очищенной парогазовой смесью, затем дополнительно снижают давление и удал ют десорбат из системы или собирают его в дополнительную емкость. Устройство дл  разделени  парогазовой смеси предлагаемым способом снабжено промежуточной емкостью 10, соединенной с рабочей камерой посредством пневматического клапана и с камерой сжати  2 посредством механического клапана 12, и камерой отбора остатков парогазовой смеси 13 с поршнем, соединенной с рабочей камерой 1 и с промежуточной емкостью 10 посредством пневматических клапанов. 2 с. ф-лы. 1 ил., 1 табл. (Л

Description

ю t8

Ю

00 4i СД

00

00

Изобретение относитс  к способам разделени  парогазовых смесей и устройствам дл  их осуществлени  и может найти, применение в химической технологии.

Цель изобретени  - уменьшение потерь парогазовой смеси и повышение степени разделени .

На чертеже схематически изображено устройство дл  реализации предлагаемого способа .

Устройство включает рабочую камеру 1 с твердым поглотителем, расположенную между камерой 2 сжати  и камерой 3 ва- куумировани  с соответствующими поршн ми 4 и 5, впускные 6 и 7 и выпускные 8 и 9 пневматические клапаны дл  управлени  потоками парогазовой смеси, установленные в камере 2 сжати  и камере 3 ваку- умировани , промежуточную емкость 10, соединенную с рабочей камерой 1 посредством пневматического клапана 11 и с камерой 2 сжати  посредством выпускного механического клапана 12 (срабатывает только при подходе поршн  4 в крайнее заднее положение), и камеру 13 отбора остатков парогазовой смеси с поршнем 14, соединенную с рабочей камерой 1 посредством-пневматического клапана 15 и с промежуточной емкостью посредством пневматического клапана 16. Камера 13 может быть соединена с камерой 2 сжати  посредством пневматического клапана 17.

Способ разделени  парогазовой смеси осуществл ют в предлагаемом устройстве : следующим образом.

Парогазовую смесь при отводе поршн  4 через впускной клапан 6 засасывают в камеру 2 сжати , при этом давление смеси равно атмосферному или давлению рабочей линии . При подходе поршн  4 в крайнее заднее положение открываетс  механический клапан 12, св зывающий камеру 2 сжати  с промежуточной емкостью 10, и из нее подаетс  наход ща с  там под давлением очишенна  парогазова  смесь, при этом давление в камере 2 сжати  и промежуточной емкости 10 выравниваетс .

При ходе поршн  4 вперед срабатывает клапан 8 и очищаема  смесь проходит через рабочую камеру 1 с твердым поглотителем в промежуточную емкость 10, св занную с рабочей камерой 1 посредством клапана 11, настроенного на определенное давление срабатывани . При этом в рабочей камере 1 остаетс  определенное количество очищаемой парогазовой смеси под рабочим давлением. Эту смесь через клапан 15 при помощи поршн  14 отвод т в камеру 13 отбора остатков парогазовой смеси до достижени  давлени  не ниже парциального давлени , равновесного остаточному содержанию поглощаемого комтзопента, после чего смесь сжимают и через клапан 16 подают в промежуточную емкость 10 или в камеру 2

5

0

5

0

0

5

0

5

сжати  через впускной клапан 17 в зависимости от вида целевого компонента.

После этого при помощи поршн  5 в камере 3 через впускной клапан 7 создают вакуум в рабочей камере 1, за счет чего производитс  десорбци  поглощенного компонента из твердого поглотител . Затем при ходе поршн  5 вперед этот компонент через клапан 9 подаетс  в сборник готовой продукции (не показан). Цикл многократно повтор ют . Отвод очищенной смеси осуществл ют из промежуточной емкости 10 через клапан 18, настроенный на заданное давление .

Пример 1. Разделению подвергают паровоздушную смесь с концентрацией влаги 13,6 г/кг (влажность 90%) при 20°С и атмосферном давлении. Смесь, при отводе порщн  4 в заднее положение засасывают в камеру 2 сжати . После заполнени  камеры ее соедин ют с промежуточной е.мкостью 10, из которой поступает очишенна  паровоздушна  смесь с концентрацией паров 3,1 г/кг под давлением 0,12 МПа. При этом в камере сжати  происходит усреднение концентрации до 11,85 г/кг и повышение давлени  до 0,118 МПа. При движении поршн  4 вперед происходит сжатие смеси и ее продув через рабочую камеру 1. При этом происходит адсорбци  влаги твердым поглотителем из паровоздушной смеси до концентрации 3,1 г/кг, и очищенна  паровоздушна  смесь подаетс  в промежуточный сборник под давлением 0,12 МПа. Содержание воды в твердом поглотителе возрастает от 54 до 54,81 г/кг. Равновесна  концентраци  паров воды в поглотителе при данных услови х составл ет 300 г/кг, т.е. процесс сдвигаетс  в сторону наибольшей поглотительной способности сорбента.

Регенерацию поглотител  осушествл ют в два этапа: сначала производ т отбор остатков паровоздушной смеси в камеру 13 поршнем 14 до давлени  0,077 МПа. Понижение давлени  ниже этого значени  приводит к преждевременной десорбции поглощенного компонента из твердого поглотител . Отобранные остатки при ходе поршн  14 назад через выпускной клапан 17 подают в промежуточную емкость 10 под давлением 0,12 МПа. На втором этапе осушествл ют вакуумирование твердого поглотител  до давлени  0,015 МПа. При этом парциальное давление вод ных паров над тверды.м поглотителемстановитс равным

0,00043 МПа и он выдел ет влагу до остаточной концентрации 54 г/кг. Выделенную влагу вывод т в атмосферу (если поглощаемый компонент представл ет целевой продукт, его собирают в отдельный сборник). Цикл многократно повтор ют.

Очищенный воздух из промежуточного сборника через клапан 18, настроенный на давление 0,12 МПа, вывод т потребителю.

Основные параметры процесса приведены в таблице, где также указана степень разделени , равна  0,59.

Пример 2. Разделению подвергают газовую смесь азот-кислород с поглощением азота твердым поглотителем. Процесс аналогичен описанному в примере 1. Отличие заключаетс  в том, что отобранные остатки газовой смеси через клапан 17 подают в камеру 2 сжати  перед подачей туда смеси

из промежуточной емкости, что дополнительно позвол ет повысить степень разделени  смеси (таблица). Степень разделени  0,79;

Пример 3. Разделению подвергают смесь воздуха с диоксидом углерода с поглощением COj. Процесс аналогичен описанному в примере 2. Степень разделени  по предлагаемому способу 0,80. (таблица).

Claims (2)

1. Способ разделени  парогазовой смеси , включающий адсорбцию компонента очищаемой смеси под давлением при пропуска- НИИ через твердый поглотитель, накапливание очищенной смеси под давлением, возврат ее на стадию очистки и регенерацию поглотител  понижением давлени , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  потерь парогазовой смеси и повыщени  степени разделени , регенерацию ведут в две стадии, при этом на первой стадии удал ют неадсорбированную часть газа и смещивают ее с очищенной парогазовой смесью, а на второй стадии используют более н-изкое дав- ление регенерации, чем на, первой.

2. Устройство дл  разделени  парогазовой смеси, включающее рабочую камеру с твердым поглотителем, размещенную между камерой сжати  и камерой вакуумирова- ни , порщни и пневматические клапаны, отличающеес  тем, что, с целью уменьще- ни  потерь парогазовой смеси и повышени  степени разделени , оно снабжено камерой отбора с дополнительным порщнем, промежуточной емкостью, и соединенной с рабочей камерой, и механическим клапаном, установленным в камере сжати  и соединенным с промежуточной емкостью, при этом камера отбора снабжена дополнительными пневматическими клапанами, один из которых соедин ет ее с рабочей камерой, а другой - с промежуточной емкостью.