SU1606160A1 - Adsorber - Google Patents
Adsorber Download PDFInfo
- Publication number
- SU1606160A1 SU1606160A1 SU884410155A SU4410155A SU1606160A1 SU 1606160 A1 SU1606160 A1 SU 1606160A1 SU 884410155 A SU884410155 A SU 884410155A SU 4410155 A SU4410155 A SU 4410155A SU 1606160 A1 SU1606160 A1 SU 1606160A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- adsorbent
- heat exchange
- oval
- gas
- exchange tubes
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Abstract
Изобретение касаетс снижени и отверждени газов и может быть использовано в устройствах дл криогенной очистки газов от примесей в качестве дополнительного блока воздухоразделительной адсорбционной установки дл получени инертных газов высокой чистоты. Цель - повышение эффективности процесса очистки газа за счет увеличени равномерности температурного пол в поперечном сечении адсорбента в теплообменных трубах. Адсорбер содержит корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3, входную 4 и выходную 5 камеры, пучок овальных теплообменных труб 6, заполненных гранулами адсорбента 7. Входна камера 4 включает трубную доску 8 и крышку 9, на которой установлен патрубок 10 дл подачи неочищенного газа, проход щий через уплотнение крышки 2. Выходна камера 5 включает трубную доску 11 и крышку 12, на которой установлен патрубок 13 дл отвода очищенного газа, проход щий через уплотнение днища 3. К решеткам 17 на входе в трубы 6 прикреплены рассекатели 20 пр моугольной формы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.The invention relates to reducing and curing gases and can be used in devices for cryogenic gas cleaning from impurities as an additional unit of an air separation adsorption unit for producing high purity inert gases. The goal is to increase the efficiency of the gas cleaning process by increasing the uniformity of the temperature field in the cross section of the adsorbent in the heat exchange tubes. The adsorber includes a housing 1 with a lid 2 and a bottom 3, an inlet 4 and an outlet 5 of the chamber, a bundle of oval heat exchange tubes 6 filled with granules of the adsorbent 7. The inlet chamber 4 includes a tube plate 8 and a lid 9 on which the nozzle 10 for supplying the raw gas is installed, passing through the seal of the lid 2. The exit chamber 5 includes a tube plate 11 and a lid 12, on which a nozzle 13 is installed for draining the cleaned gas passing through the bottom 3 sealing. Rectangular dividers 20 are attached to the grids 17 at the inlet to the pipes 6. 1 hp f-ly, 2 ill.
Description
(21)4410155/23-26(21) 4410155 / 23-26
(22)12.04.88(22) 04/12/88
(46) 15.11.90. Бюл. № 42(46) 11/15/90. Bul No. 42
(72) А. Г. Зраковский, Е. А. Харитонов,(72) A. G. Zrakovsky, E. A. Kharitonov,
А. Т. Кузнецов и Е. А. ВаргановA.T. Kuznetsov and E.A. Varganov
(53)66.074.7(088.8)(53) 66.074.7 (088.8)
(56)Авторское свидетельство СССР № 753454, кл. В 01 D 53/04, 09.08.76(56) USSR Author's Certificate No. 753454, cl. B 01 D 53/04, 09.08.76
(54)АДСОРБЕР(54) ADSORBER
(57)Изобретение касаетс сжижени и отверждени газов и может быть использовано в устройствах дл криогенной очистки газов от примесей в качестве дополнительного блока воздухораспределительной адсорбционной установки дл получени инертных газов высокой чистоты. Цель - повышение эффективности процесса очистки(57) The invention relates to the liquefaction and solidification of gases and can be used in devices for cryogenic gas cleaning from impurities as an additional unit of an air-distribution adsorption unit for producing high-purity inert gases. The goal is to increase the efficiency of the cleaning process.
газа за счет увеличени равномерности температурного пол в поперечном сечении адсорбента в теплообменных трубах. Адсорбер содержит корпус 1 с крышкой 2 и днишем 3, входную 4 и выходную 5 камеры, пучок овальных теплообменных труб 6, за- полненных гранулами адсорбента 7. Входна камера 4 включает трубную доску 8 и крышку 9, на которой установлен патрубок 10 дл подачи неочищенного газа, проход ший через уплотнение крышки 2. Выходна камера 5 включает трубную доску 11 и крышку 12, на которой установлен патрубок 13 дл отвода очищенного газа, проход щий через уплотнение днища 3. К решеткам 17 на входе в трубы 6 прикреплены рассекатели 20 пр моугольной формы. 1 з. п. ф-лы 2 ил.gas by increasing the uniformity of the temperature field in the cross section of the adsorbent in the heat exchange tubes. The adsorber includes a housing 1 with a lid 2 and a bottom 3, an inlet 4 and an outlet 5 of the chamber, a bundle of oval heat exchange tubes 6 filled with granules of the adsorbent 7. The inlet chamber 4 includes a tube plate 8 and a lid 9 on which the nozzle 10 is installed to feed the uncleaned gas passing through the seal of the cover 2. The exit chamber 5 includes a tube plate 11 and a cover 12, on which a nozzle 13 is installed for draining cleaned gas passing through the bottom 3 sealing. To the grids 17 at the entrance to the pipes 6, rectangular dividers 20 are attached forms. 1 h. n. f-ly 2 ill.
(О(ABOUT
(Л(L
J6J6
8eight
о: о оLtd
о:about:
ПP
7272
Изобретение относитс к сжижению и отверждению газов и может быть использовано в устройствах дл криогенной очистки газов от примесей в качестве дополнительного блока воздухораспределительной адсорбционной установки дл получени инертных газов высокой чистоты.The invention relates to the liquefaction and curing of gases and can be used in devices for cryogenic gas cleaning from impurities as an additional unit of an air-distribution adsorption unit for producing high-purity inert gases.
Цель изобретени - повышение эффективности процесса очистки газа за счет увеличени равномерности температурного пол в поперечном сечении адсорбента в тепло- обменных трубах.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the gas cleaning process by increasing the uniformity of the temperature field in the cross section of the adsorbent in the heat exchange tubes.
На фиг. 1 показан адсорбер, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А наFIG. 1 shows the adsorber, a longitudinal section; in fig. 2 - section AA
бента 7 в трубах 6, газ очищаетс от примесей и направл етс через камеру 5 и патрубок 13 к потребителю. Тепло, выделившеес в процессе очистки газа от при- 5 месей, через слой адсорбента 7 и стенки труб 6 передаетс хладоносителю, который испар етс и отводитс в виде парожид- костной смеси через патрубок 15. Так как толщина сло адсорбента в поперечном сечении труб 6 на участках овальной формы по размеру Ьмин меньше размера Ьмакс и DTP на цилиндрическом участке этих труб.то основной поток тепла от адсорбента 7 к хладоносителю передаетс в направлении наименьшего размера. Термическое сопрофиг . 1.Bent 7 in pipes 6, the gas is cleaned of impurities and directed through chamber 5 and pipe 13 to the consumer. The heat released during the gas cleaning process from the admixtures 5 through the adsorbent layer 7 and the walls of the pipes 6 is transferred to the coolant, which evaporates and is discharged as a vapor-liquid mixture through the nozzle 15. Since the thickness of the adsorbent in the cross section of the pipes 6 is The oval-shaped sections of the size of Bmin are smaller than the size of Lmax and DTP on the cylindrical section of these pipes. That the main heat flow from the adsorbent 7 to the coolant is transferred in the direction of the smallest size. Thermal co-fabrication. one.
Адсорбер содержит корпус 1 с крышкой 2 15 тивление сло адсорбента 7 в этом на- и днищем 3, входную 4 и выходную 5 ка-правлении минимальное, что вызывает уменьмеры , пучок теплообменных труб 6, запол-шение перепада температур в адсорбентеThe adsorber includes a housing 1 with a lid 2 15 of the adsorbent layer 7 in this bed and a bottom 3, the inlet 4 and the outlet 5 direction are minimal, which causes diminution, a bundle of heat exchange tubes 6, filling the temperature difference in the adsorbent
между стенкой трубы 6 и дром потока between pipe wall 6 and flow core
очищаемого газа. В результате этого процесс адсорбции осуществл етс в оптимальном температурном режиме. При входе очищаемого газа в овальную часть тепло- обменных труб больша часть потока газа отклон етс на рассекател х 20 в сторону размера Ьмакс, после чего поток ного газа, проход щий через уплотнение 25 газа равномерно распредел етс в попереч- днища 3. На внутренней стенке корпуса 1 вы-ном сечении адсорбента 7 в трубах 6,purified gas. As a result, the adsorption process is carried out at an optimum temperature. When the gas to be cleaned enters the oval portion of the heat exchange tubes, a large part of the gas flow is diverted on the dissector 20 in the direction of dimension Lmax, after which the flow of gas flowing through the gas seal 25 is evenly distributed in the transverse-side 3. On the inner wall Corps 1, the high cross section of the adsorbent 7 in the pipes 6,
отража сь от их стенок и гранул адсорбента .reflected from their walls and adsorbent granules.
ненных гранулами ад сорбента 7. Входна камера 4 включает трубную доску 8 и крышку 9, на которой установлен патрубок 10 д дл подачи неочищенного газа, проход щий через уплотнение (не показано) крышки 2. Выходна камера 5 включает трубную доску 11 и крышку 12, на которой установлен патрубок 13 дл отвода очищенполнены упоры 14, на. которые опираетс трубна доска 8. К крышке 2 присоединен патрубок 15 дл отвода парожид- костной смеси хладагента. К днищу 3 присоеВ режиме десорбции вначале отключаютAdsorbent sorbent granules 7. The inlet chamber 4 includes a tube plate 8 and a lid 9 on which a 10 d branch pipe is installed for supplying raw gas passing through a seal (not shown) of the lid 2. The exit chamber 5 includes a tube plate 11 and a lid 12, on which the nozzle 13 is installed for removal, the stops 14 are cleaned, on. which is supported by the pipe board 8. A pipe 15 is connected to the lid 2 for draining the vapor-liquid mixture of the refrigerant. To the bottom of the bottom 3, the desorption mode is first disconnected
динен патрубок 16 дл подвода хладаген- 30 поток очищаемого газа, затем подключают та. На концах труб 6 установлены решет-камеры 4 и 5 к вакуумной системе. Далееdinene pipe 16 for supplying refrigerant-30 flow of gas to be purified, then connect that one. At the ends of the pipes 6 are installed sieves 4 and 5 to the vacuum system. Further
прокачивают теплоноситель через простки 17. Причем между решетками на верхних концах труб 6 и прижимным листом 18 установлены пружины 19. К решеткам 17 на входе в трубы 6 прикреплены рассекатели 20 пр моугольной формы. Теплообменные трубы 6 прикреплены рассекатели 20 пр моугольной формы. Теплообменные трубы 6 своими концами цилиндрической формы, имеющими наружный диаметр Drp, соединены с трубными досками 8 и 11. , Шаг между отверсти ми под трубы 6 в этих трубных досках равен величине Н. Участки теплообменных труб между цилиндрическими концами- выполнены овальной формы с размерами Ьмин и Ьмакс. Рассекатели 20 усранство между стенками корпуса 1, камер 4 и 5, а также труб 6, в результате чего адсорбент 7 нагреваетс и выдел етheat carrier is pumped through the simple 17. Moreover, springs 19 are installed between the grids at the upper ends of the pipes 6 and the clamping sheet 18. Rectangular dividers 20 are attached to the grids 17 at the entrance to the pipes 6. Heat exchange tubes 6 are attached rectangular-shaped dividers 20. Heat exchanging tubes 6 with their cylindrical ends having an outer diameter Drp are connected to tube plates 8 and 11. The pitch between the holes for the tubes 6 in these tube plates is equal to N. The heat exchange tubes between the cylindrical ends are oval in shape with dimensions Lmin and max. The dividers 20 are spaced between the walls of the housing 1, the chambers 4 and 5, as well as the pipes 6, as a result of which the adsorbent 7 heats up and releases
35 ранее поглощенные в режиме адсорбции примеси, которые отсасываютс вакуумной системой. Ввиду малого термического сопротивлени сло адсорбента в поперечном направлении по меньшему размеру овала35 previously absorbed impurities in the adsorption mode, which are sucked off by the vacuum system. Due to the low thermal resistance of the layer of the adsorbent in the transverse direction on the smaller size of the oval
40 Ь|ин, разогрев адсорбента происходит интенсивней , в результате чего продолжительность цикла десорбции уменьшаетс .40 b | in, the heating of the adsorbent is more intense, as a result of which the duration of the desorption cycle is reduced.
При выполнении теплообменных труб овальной формы уменьшаетс толщина сло When performing oval-shaped heat exchange tubes, the thickness of the layer is reduced.
адсорбента, что приводит к снижению тертановлены на уровне перехода формы труб 6 45 мического сопротивлени сло адсорбента с цилиндрической на овальную. Поэтому раз-и к уменьщению перепада температур между наружной поверхностью сло адсорбента и его центральной частью. В результате этого температура адсорбента в теплообменных трубах не превыщает верхнего 50 предела, при котором наблюдаетс поглощение нар ду с примес ми самого очищаемого газа. Растут врем защитного действи адсорбента и выход очищенного газа, т. е. эффективность процесса очистки газа повышаетс , так как растет вы- 55 of the adsorbent, which leads to a decrease in thermal penetration at the level of the transition of the tube 6 6 to the minimum resistance of the layer of the adsorbent from cylindrical to oval. Therefore, time and to reduce the temperature difference between the outer surface of the adsorbent layer and its central part. As a result, the temperature of the adsorbent in the heat exchange tubes does not exceed the upper 50 limit, at which absorption is observed along with the impurities of the gas being purified. The time of the protective action of the adsorbent and the yield of the purified gas increase, i.e., the efficiency of the gas purification process increases as it grows.
меры в плане этих рассекателей не превышают диаметра цилиндрической части трубы и минимального размера овала по внутренней поверхности труб 6.measures in terms of these dividers do not exceed the diameter of the cylindrical part of the pipe and the minimum size of the oval on the inner surface of the pipe 6.
Работа адсорбера осуществл етс в двух режимах: адсорбции и десорбции.The operation of the adsorber is carried out in two modes: adsorption and desorption.
В режиме адсорбции вначале подают хладоноситель через патрубок 16 на днище 3 в пространство между стенками корпуса 1, камер 4 и 5, а также труб 6, после заполнени которого через патрубок 10 и камеру 4 подают очищенный газ в трубы 6. Проход через слой гранул адсорход годного продукта и снижаетс врем рабочего цикла адсорбента. Признаки соотношени геометрических характеристик пучка теплообменных труб позвол ют оптимибента 7 в трубах 6, газ очищаетс от примесей и направл етс через камеру 5 и патрубок 13 к потребителю. Тепло, выделившеес в процессе очистки газа от при- месей, через слой адсорбента 7 и стенки труб 6 передаетс хладоносителю, который испар етс и отводитс в виде парожид- костной смеси через патрубок 15. Так как толщина сло адсорбента в поперечном сечении труб 6 на участках овальной формы по размеру Ьмин меньше размера Ьмакс и DTP на цилиндрическом участке этих труб.то основной поток тепла от адсорбента 7 к хладоносителю передаетс в направлении наименьшего размера. Термическое сопротивление сло адсорбента 7 в этом на- правлении минимальное, что вызывает уменьпрокачивают теплоноситель через пространство между стенками корпуса 1, камер 4 и 5, а также труб 6, в результате чего адсорбент 7 нагреваетс и выдел етIn the adsorption mode, at first, the coolant is supplied through the pipe 16 on the bottom 3 into the space between the walls of the housing 1, chambers 4 and 5, and also the pipes 6, after filling which through the pipe 10 and the camera 4 feed the purified gas into the pipes 6. Passage through the layer of granules suitable product and reduced cycle time of the adsorbent. The signs of the ratio of the geometric characteristics of the heat exchange tube bundle allow the optimizer 7 in the tubes 6, the gas is cleaned of impurities and directed through the chamber 5 and the nozzle 13 to the consumer. The heat released during the gas cleaning process through the adsorbent 7 and the walls of the pipes 6 is transferred to the coolant, which evaporates and is discharged as a vapor-liquid mixture through the nozzle 15. Since the thickness of the adsorbent in the cross section of the pipes 6 in the sections An oval-shaped Lmin is smaller than the size of Lmax and DTP on the cylindrical section of these pipes. That the main heat flow from the adsorbent 7 to the coolant is transmitted in the direction of the smallest size. The thermal resistance of the adsorbent layer 7 in this direction is minimal, which causes the coolant to reduce through the space between the walls of the housing 1, chambers 4 and 5, as well as the pipes 6, as a result of which the adsorbent 7 heats up and releases
ранее поглощенные в режиме адсорбции примеси, которые отсасываютс вакуумной системой. Ввиду малого термического сопротивлени сло адсорбента в поперечном направлении по меньшему размеру овалаimpurities previously absorbed in the adsorption mode, which are sucked off by the vacuum system. Due to the low thermal resistance of the layer of the adsorbent in the transverse direction on the smaller size of the oval
Ь|ин, разогрев адсорбента происходит интенсивней , в результате чего продолжительность цикла десорбции уменьшаетс .B | in, the heating of the adsorbent is more intense, with the result that the duration of the desorption cycle is reduced.
ду наружной поверхностью сло адсорбента и его центральной частью. В результате этого температура адсорбента в теплообменных трубах не превыщает верхнего предела, при котором наблюдаетс поглощение нар ду с примес ми самого очищаемого газа. Растут врем защитного действи адсорбента и выход очищенного газа, т. е. эффективность процесса очистки газа повышаетс , так как растет вы- do the outer surface of the layer of adsorbent and its central part. As a result, the temperature of the adsorbent in the heat exchange tubes does not exceed the upper limit at which absorption is observed along with the impurities of the gas to be purified. The time of the protective action of the adsorbent and the yield of the purified gas increase, i.e. the efficiency of the gas purification process increases as
ход годного продукта и снижаетс врем рабочего цикла адсорбента. Признаки соотношени геометрических характеристик пучка теплообменных труб позвол ют оптимизировать процесс теплообмена между очищаемым газом и хладоносителем через слой адсорбента и геометрическне характеристики пучка теплообменных труб адсорбента, что позвол ет при равной загрузке адсорбента повысить эффективность работы адсорбента. Этому же способствуют и признаки взаимного положени профилированной части теплообменных труб относительно друг друга .the course of a suitable product and the cycle time of the adsorbent decrease. The signs of the relationship between the geometric characteristics of the heat exchanger tube bundle allow optimizing the heat exchange process between the gas to be cleaned and the coolant through the adsorbent layer and the geometrical characteristics of the adsorbent heat exchanger tube, which, with equal adsorbent loading, increases the efficiency of the adsorbent. The signs of the relative position of the profiled part of the heat exchange tubes relative to each other also contribute to this.
Установка рассекателей на входе в профилированную часть теплообменных труб позвол ет повысить степень равномерности распределени потока очищаемого газа в поперечном сечении теплообменных труб, что повышает площадь контакта очищаемого газа с поверхностью гранул адсорбента и эффективность процесса очистки.Installing dividers at the entrance to the profiled part of the heat exchange tubes improves the uniformity of distribution of the flow of gas to be purified in the cross section of the heat exchange tubes, which increases the contact area of the gas to be purified with the surface of the adsorbent granules and the efficiency of the cleaning process.
Должно соблюдатьс условие, необходимое дл сборки трубного пучка; размер овала труб должен определ тьс из соотношени The condition required to assemble the tube bundle must be met; the size of the tube oval should be determined from the ratio
(Ьмакс-|-Ьмнн) ,Л(Bmax- | -mmn), L
нn
2 2Ьмакс+ ( -2) Ьмин Дтр 2 2max + (-2) Bmin Dtra
где Ьм а КС - максимальный наружный размер where LM and KS is the maximum outer size
овала; Ьмнн - минимальный наружный размерoval; Lmn - minimum outer size
овала;oval;
Н - шаг между теплообменными трубами; Drp - наружный диаметр концов тепло- H - the step between the heat exchange tubes; Drp - outer diameter of the ends of the heat
обменных труб,exchange pipes,
при этом линии симметрии поперечных сечений смежных труб по размеру Ьмакс (или Ьмин) перпендикул рны друг другу.at the same time, the lines of symmetry of the cross sections of adjacent pipes in size Lmax (or Lmin) are perpendicular to each other.
Использование изобретени позвол ет уменьшить термическое сопротивление сло адсорбента в поперечном сечении теплообменных труб, что позвол ет вести процесс очистки газа от примесей в оптимальных температурах услови х без поглощени адсорбентом самого очищаемого газа. Дан5 The use of the invention allows to reduce the thermal resistance of the adsorbent layer in the cross section of heat exchange tubes, which allows the process of gas purification from impurities at optimal temperatures without absorbing the purified gas itself by the adsorbent. Dan5
00
5 five
00
ное обсто тельство повыщает эффективность работы адсорбента по характеристикам: врем защитного действи адсорбента, производительность адсорбера, продолжительность цикла десорбции.This circumstance increases the efficiency of the adsorbent according to its characteristics: the time of the protective action of the adsorbent, the capacity of the adsorber, the duration of the desorption cycle.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884410155A SU1606160A1 (en) | 1988-04-12 | 1988-04-12 | Adsorber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884410155A SU1606160A1 (en) | 1988-04-12 | 1988-04-12 | Adsorber |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1606160A1 true SU1606160A1 (en) | 1990-11-15 |
Family
ID=21368696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU884410155A SU1606160A1 (en) | 1988-04-12 | 1988-04-12 | Adsorber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1606160A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6261345B1 (en) * | 1999-03-10 | 2001-07-17 | Japan Pionics Co., Ltd. | Process and apparatus for recovering ammonia |
| RU2471536C1 (en) * | 2011-10-10 | 2013-01-10 | Олег Савельевич Кочетов | Kochetov's vertical adsorber |
-
1988
- 1988-04-12 SU SU884410155A patent/SU1606160A1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6261345B1 (en) * | 1999-03-10 | 2001-07-17 | Japan Pionics Co., Ltd. | Process and apparatus for recovering ammonia |
| RU2471536C1 (en) * | 2011-10-10 | 2013-01-10 | Олег Савельевич Кочетов | Kochetov's vertical adsorber |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU1743338A3 (en) | Adsorption apparatus for separating gas | |
| SU1606160A1 (en) | Adsorber | |
| JPH09506036A (en) | Device for filtering hot gas | |
| CN1167813A (en) | Engineering and apparatus for purifying and regenerating coal gas by active carbon desulfurization | |
| SU753454A1 (en) | Adsorber | |
| JPS557565A (en) | Helium or hydrogen gas purification apparatus | |
| SU1593690A1 (en) | Adsorber | |
| SU1141292A1 (en) | Shell-and-tube heat exchanger | |
| RU2106589C1 (en) | Cooling tower sprinkler unit | |
| JPH0711369B2 (en) | Generator | |
| CN219721954U (en) | Organic carrier purification device | |
| CN218871663U (en) | Adsorption type tar tail gas purification device | |
| SU1079272A1 (en) | Adsorber | |
| SU1020633A2 (en) | Cryosorption-type pump | |
| CN110613949A (en) | Water vapor catching device | |
| SU1557445A2 (en) | Recuperative heat-exchanger | |
| RU2046639C1 (en) | Adsorber | |
| SU1520298A1 (en) | Cryogenic evaporator | |
| JP3090812B2 (en) | Solar water heater | |
| SU1273140A1 (en) | Heat-mass exchange apparatus | |
| JP3300083B2 (en) | Water tube evaporator with vertical drum | |
| SU967504A1 (en) | Unit for zone purifying | |
| SU1041863A1 (en) | Tube space medium distributor | |
| SU1399624A1 (en) | Shielding surface of gas duct | |
| SU1399634A1 (en) | Heat exchanger |