SU1662639A1 - Способ адсорбционного разделени воздуха - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к адсорбционному разделению воздуха с получением фракций, обогащенных кислородом до 35%, и может найти применение в химической, медицинской и других отрасл х промышленности. Целью изобретени   вл етс  упрощение технологии при производстве увлажненного продукта. Способ проводитс  в циклически переключаемых двух сло х адсорбента и включает стадии пропускани  сжатого воздуха через первый слой адсорбента, селективно поглощающий азот, дросселирование обогащенной фракции и вывод обогащенной фракции, пропускание ее через второй слой и вывод ее в систему потреблени  со стороны входа в него раздел емого воздуха. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к технике адсорбционного разделени  воздуха с получением фракций, обогащенных кислородом примерно до 35%, и может быть использовано в химической, медицинской -и других отрасл х промышленности.

Цель изобретени  - упрощение технологии при производстве увлажненного продукта .

На чертеже изображена технологическа  установка дл  осуществлени  способа, общий вид.

Установка включает адсорберы 1 и 2 со сло ми А и Б адсорбента, трубопровод 3 дл  подачи воздуха, четырехходовой клапан 4, трубопровод 5 обогащенной фракции, дросселирующее устройство 6, трубопровод 7 дл  вывода обогащенной фракции к потребителю и одноходовые клапаны 8 и 9.

Способ осуществл ют следующим образом .

Воздух, подлежащий разделению, ввод т под давлением в слой Б адсорбера 2

через трубопровод 3 и четырехходовой клапан 4. Адсорбент в слое Б селективно поглощает кислород. Обогащенную фракцию вывод т по трубопроводу 5, понижают ее давление на дросселирующем устройстве 6 (например, на шайбе) до давлени , отвечающего противодавлению в системе потреблени , и ввод т в регенерируемой слой А адсорбера 1 дл  удалени  из адсорбента сопутствующих компонентов. Обогащенную фракцию, в которую перешли сопутствующие компоненты (вода, диоксид углерода), вывод т на потребление через че- тырехходовый клапан 4 и трубопровод 7.

Через некоторое врем  дл  осуществлени  стадии регенерации в слое Б адсорбера 2 четырехходовый клапан 4 перевод т в положение, исключающее сообщение трубопроводов 3 и 7 со сло ми А и Б. В этот момент времени приступают к регенерации сло  Б в адсорбере 2, открыва  клапан 9, и сбрасывают заполн ющий газ в атмосферу. При этом из сло  Б удал етс  поглощенный

О

о

00

ч

им азот. После опорожнени  сло  Б в адсорбере 2 происходит более медленное опорожнение сло  А в адсорбере 1 и продувка сло  Б газом, заполн ющим слой А. После этого клапан 9 закрывают.

Затем четырехходовый клапан 4 перевод т в положение, при котором воздух начинает поступать в слой А адсорбера 1. Давление в этом слое поднимают до рабочего , а в слое Б оно устанавливаетс  на уров- не, отвечающем противодавлению в системе потреблени . После этого поглощение нежелательного и сопутствующих компонентов начинает протекать в слое А адсорбера 1, а из сло  Б адсорбера 2 со стороны ввода раздел емого воздуха начинают отбор обогащенной увлажненной фракции на потребление. Затем вновь перевод т клапан 4 в положение, исключающее сообщение трубопроводов 3 и 7 со сло ми А и Б, открывают клапан 8 и повтор ют указанные операции с определенной цикличностью .

Пример. Дл  осуществлени  процесса используют двухкорпусную установку (см. чертеж), В качестве адсорбента используют цеолит NaX, количество которого в каждом слое составл ет 0,8 л. В установку подают воздух при давлении 0,4 МПа, содержащий пары воды в количестве около 5 г/нм , расход воздуха 1,2 нм3/ч. Работу слоев провод т при следующей цикличности: подача воздуха под давлением в слой Б 58 с, сброс давлени  в сло х А и Б 3 с (или 5-6% от длительности основной стадии), подача воздуха под давлением в слой А 58 с, сброс давлени  в сйо х А и Б 3 с и т. д.

В ходе чередовани  этих стадий в сло х протекают следующие процессы. Подача воздуха под давлением в слой Б: адсорбци  азота, воды и диоксида углерода в слое Б; вывод фракции, обогащенной кислородом, из сло  Б; понижение давлени  этой фракции до противодавлени  в системе потреблени  (в данном случае до атмосферного); использование этой фракции в. качестве сухого газа дл  противоточной продувки сло 

А, что сопровождаетс  удалением из сло  А паров воды с переходом их в эту фракцию, вывод фракции, обогащенной кислородом и включающей воду, в систему потреблени .

Сброс давлени  в сло х А и Б: десорбци  азота и сброс его в атмосферу. Подача воздуха под давлением в слой А и сброс давлени  в сло х Б и А привод т к протеканию аналогичных процессов, но со сменой назначени  адсорберов.

Осуществление процесса в услови х данного примера приводит к получению обогащенной фракции со средним содержанием кислорода 32% и паров воды 5 г/м .

Понижение расхода воздуха до 1,0 м3/ч приводит к повышению концентрации кислорода до 35%; дальнейшее понижение расхода воздуха не вли ет на концентрацию кислорода в обогащенной фракции. Увеличение

расхода воздуха приводит к монотонному снижению концентрации кислорода в обогащенной фракции с пределом, равным концентрации кислорода в атмосферном воздухе.

Интенсивность процесса составл ет

1500м /м ч, что превышает интенсивность известных процессов.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ адсорбционного разделени 

   воздуха с получением в качестве продукта фракции, содержащей до 35% кислорода, в двух циклически переключаемых сло х адсорбента , включающий подьем давлени  в слое адсорбента и пропускание раздел емого воздуха через него, вывод обогащенного воздуха в систему потреблени , противоточный сброс давлени  во втором слое, его регенерацию и повторение стадий с измененным направлением движени  газа

   через слои, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  технологии при получении увлажненного продукта, обогащений поток воздуха, выводимый из первого сло , дросселируют, противоточно направл ют

   5 во второй слой и вывод т его в систему потреблени  со стороны входа в него раздел емого воздуха.

   б 5 ,