SU1673175A1

SU1673175A1 - Adsorber

Info

Publication number: SU1673175A1
Application number: SU894680475A
Authority: SU
Inventors: Виктор Михайлович Кисаров; Виктор Васильевич Батаев; Меликузи Ишамович Аскаров; Закиршан Садимович Салимов; Александр Леонидович Шелыгин; Лев Борисович Бегун
Priority date: 1989-04-18
Filing date: 1989-04-18
Publication date: 1991-08-30

Abstract

Изобретение относитс к технике адсорбционной очистки и может примен тьс в установках дл рекуперации органических растворителей в химической и других отрасл х народного хоз йства. Цель - снижение энергозатрат на регенерацию адсорбента за счет исключени перетока десорбата по сечению адсорбента и обеспечени рециркул ции регенерирующей среды. Паровоздушную смесь направл ют в свободное сферическое пространство адсорбера на наружную сетку адсорбента, при прохождении через который пары растворител адсорбируютс . Дл десорбции подают вод ной пар в эжектор 7, где, дросселиру сь, вод ной пар эжектирует парогазовую среду, наход щуюс в свободном сферическом пространстве адсорбера, смешиваетс с ней и через конфузор эжектора его направл ют в полый объем адсорбера, а затем - в слой адсорбента. Мембрана, размещенна в центральной части, исключает проникновение конденсата из верхней полусферы в нижнюю полусферу сло адсорбента. 1 ил.The invention relates to a technique for adsorption purification and can be used in installations for the recovery of organic solvents in the chemical and other sectors of the national economy. The goal is to reduce the energy consumption for the regeneration of the adsorbent by eliminating the flow of desorbate over the cross section of the adsorbent and ensuring recirculation of the regenerating medium. The vapor-air mixture is directed into the free spherical space of the adsorber onto the outer mesh of the adsorbent, when passing through which the vapor of the solvent is adsorbed. For desorption, water vapor is supplied to the ejector 7, where, throttled, the water vapor ejects the vapor-gas medium in the free spherical space of the adsorber, mixes with it and, through the confuser of the ejector, directs it into the hollow volume of the adsorber and then into the layer adsorbent. The membrane placed in the central part prevents the penetration of condensate from the upper hemisphere to the lower hemisphere of the adsorbent layer. 1 il.

Description

Изобретение относитс к технике адсорбционной очистки паровоздушных смесей , а именно к конструктивному оформлению процесса адсорбции, и может примен тьс в установках дл рекуперации органических растворителей в химической и других отрасл х народного хоз йства.The invention relates to a technique for the adsorption purification of vapor-air mixtures, namely to the design of the adsorption process, and can be applied in installations for the recovery of organic solvents in the chemical and other sectors of the national economy.

Цель изобретени - снижение энергозатрат на регенерацию адсорбента за счет исключени перетока десорбата по сечению адсорбента и обеспечени рециркул ции регенерирующей среды.The purpose of the invention is to reduce the energy consumption for the regeneration of the adsorbent by eliminating the flow of desorbate over the cross section of the adsorbent and ensuring recirculation of the regenerating medium.

На чертеже приведен общий вид адсорбера .The drawing shows a General view of the adsorber.

Адсорбер содержит сферический корпус 1. в котором коаксиально расположен сферический слой 2 адсорбента, ограниченный газопроницаемыми наружной 3 и внутренней 4 сетками. Между наружной поверхностью сло 2, ограниченной сеткой 3, и корпусом 1 образовано свободное сферическое пространство, в нижнюю часть которого через патрубок 5 подводитс очищаема смесь. Внутренней поверхностью сло 2, ограниченной сеткой 4, образован внутренний полый шаровой обьем, к которому от верхней части корпуса 1 через слой 2 адсорбента по вертикальной оси адсорбера подведен патрубок 6 вывода с очищенной паровоздушной смеси.The adsorber contains a spherical housing 1. in which the spherical adsorbent layer 2 is coaxially located, bounded by gas-permeable outer 3 and inner 4 grids. Between the outer surface of the layer 2, bounded by the grid 3, and the housing 1, a free spherical space is formed, in the lower part of which a cleaned mixture is fed through the pipe 5. The inner surface of the layer 2, bounded by the grid 4, is formed by an internal hollow ball volume, to which from the upper part of the housing 1 through the adsorbent layer 2 along the vertical axis of the adsorber, the outlet nozzle 6 is connected to the cleaned vapor-air mixture.

По вертикали оси адсорбера в ограниченном сеткой 4 внутреннем полом шаровом объеме размещены эжектор 7. к заборной камере 8 которого подсоединенThe vertical axis of the adsorber in the limited by the grid 4 internal hollow ball volume placed ejector 7. to the intake chamber 8 which is connected

ОABOUT

XIXi

CJCJ

4 СЛ4 SL

штуцер 9 регенерирующей среды. В нижней части корпуса установлен штуцер 10 дл отвода продуктов десорбции.fitting 9 regenerating medium. A fitting 10 for removal of the desorption products is installed in the lower part of the housing.

Верхн полусфера сло 2 адсорбента отделена от нижней, не наруша целостности полого шарового объема, влагонепроницаемой мембраной 11 (паронит, нержавеюща жесть), установленной в слое с уклоном 5-8° от внутренней поверхности сло к наружной.The upper hemisphere of the adsorbent layer 2 is separated from the lower, without compromising the integrity of the hollow ball volume, with a moisture-proof membrane 11 (paronite, stainless steel) installed in a layer with a slope of 5-8 ° from the inner surface of the layer to the outer.

В качестве адсорбента (дл поглощени , например, паров растворителей) в адсорбере применен активированный уголь, например, марки АР-3; толщина сло угл составл ет 200-400 мм, диаметр корпуса адсорбера - ориентировочно 2200 мм. .As an adsorbent (for absorbing, for example, solvent vapors) activated carbon is used in the adsorber, for example, AP-3; The thickness of the coal layer is 200-400 mm, the diameter of the adsorber body is approximately 2200 mm. .

Адсорбер работает следующим образом .The adsorber works as follows.

«Паровоздушна смесь, например воздух , содержащий пары растворител (ксилол с концентрацией 2,8 г/м3), при 20°С по патрубку 5 с напором 150-200 кг/м направл ют в свободное сферическое пространство адсорбера на наружную сетку 3 в слой 2 адсорбента, при прохождении через который со скоростью 0,2-0,3 м/с пары растворител адсорбируютс и остаютс в слое, насыща его до емкости 0,14-0,18 г/г, а несорбирующуюс очищенную смесь из внутреннего полого шарового объема по патрубку 6 вывод т из адсорбера. После окончани адсорбции целевого компонента подачу очищаемой смеси через адсорбер прекращают и осуществл ют стадию десорбции адсорбированных паров. Дл этого по штуцеру 8 подают, например, вод ной пар с давлением 0,4-1,0 эти и температурой 105-180°С через заборную камеру 8 и эжектор 7."A vapor-air mixture, for example, air containing solvent vapors (xylene with a concentration of 2.8 g / m3), at 20 ° C through a pipe 5 with a pressure of 150-200 kg / m is directed into the free spherical space of the adsorber onto the outer screen 3 into the layer 2 adsorbents, when passing through with a speed of 0.2-0.3 m / s, the solvent vapors adsorb and remain in the layer, saturating it to a container of 0.14-0.18 g / g, and the non-sorbing purified mixture from the inner hollow ball the volume through pipe 6 is withdrawn from the adsorber. After the end of the adsorption of the target component, the supply of the purified mixture through the adsorber is stopped and the desorption of adsorbed vapors is carried out. For this purpose, fitting 8, for example, supplies steam with a pressure of 0.4-1.0 these and a temperature of 105-180 ° C through the intake chamber 8 and the ejector 7.

Дросселиру сь в эжекторе 7, вод ной пар эжектирует парогазовую среду, наход щуюс в свободном сферическом пространстве адсорбера, смешиваетс с ней в камере смешени эжектора, и через конфузор эжектора его направл ют в полый шаровой объем адсорбера, а затем - в слой 2 адсорбента. При прохождении через слой 2 адсорбента пар нагревает его и десорбирует адсорбированные пары растворител , при этом конденсиру сь . Образовавшийс конденсат продуктов десорбции из нижней лолусферы сло 2 адсорбента стекает в нижнюю часть корпуса 1, а из верхней полусферы сло стекает на влагонепроницаемую мембрану 11, исключа свое проникновение в нижнюю полусферу сло благодар преграждающему воздействию влагонепроницаемойWhen throttled in the ejector 7, the water vapor ejects the vapor-gas medium in the free spherical space of the adsorber, mixes with it in the mixing chamber of the ejector, and through the confuser of the ejector it is directed into the hollow ball volume of the adsorber and then into the layer 2 of the adsorbent. When passing through the adsorbent layer 2, the steam heats it and desorbs the adsorbed solvent vapors, while condensing. The resulting condensate of desorption products from the lower elusphere of the layer 2 of the adsorbent flows into the lower part of the housing 1, and from the upper hemisphere the layer flows onto the moisture-proof membrane 11, eliminating its penetration into the lower hemisphere of the layer due to the blocking effect of moisture-proof

мембраны 11, по которой он стекает на нижнюю часть корпуса 1 и не вл етс средой, преп тствующей десорбции в нижней полусфере сло адсорбента. Сконденсированные продукты десорбции вывод т из адсорбера по штуцеру 10.the membrane 11, through which it flows onto the lower part of the housing 1 and is not a medium that prevents desorption in the lower hemisphere of the layer of the adsorbent. Condensed desorption products are removed from the adsorber via choke 10.

При разогреве сло 2 адсорбента (до уровн температуры регенерирующей среды ) десорбцию провод т циркулирующимWhen the adsorbent layer 2 is heated (up to the level of the temperature of the regenerating medium), the desorption is carried out by circulating

0 потоком по контурам, указанным стрелками: эжектор 7 г- полый шаровой объем адсорбера - верхн (нижн ) полусфера сло 2 адсорбера - верхнее полусферическое свободное пространство - нижнее полусфе5 рическое свободное пространство - зона сло 2 адсорбента в заборной камере 8 эжектора 7 - эжектор 7. Образующийс концентрированный конденсат продуктов десорбции отвод т из адсорбера через штуцер0 flow along the contours indicated by arrows: ejector 7 g - hollow spherical volume of adsorber - upper (lower) hemisphere of adsorber layer 2 - upper hemispherical free space - lower hemispheric free space - zone of adsorbent layer 2 in the intake chamber 8 of the ejector 7 - ejector 7 The resulting condensed condensate of the desorption products is discharged from the adsorber through the nozzle.

0 10. Поступлением в адсорбер по штуцеру 9 активного регенерирующего потока компенсируют количество выведенных из адсорбера продуктов десорбции.0 10. Admission to the adsorber by fitting 9 of the active regenerating stream compensates for the amount of desorption products removed from the adsorber.

После окончани десорбции целевогоAfter the end of desorption target

5 компонента подачу регенерующей среды в адсорбер и отвод продуктов десорбции из адсорбера прекращают и перевод т адсорбер на стадии сушки и охлаждени сло 2 адсорбента, а затем - на повторную ста0 дию адсорбции.Component 5 supply of the regenerating medium to the adsorber and removal of the desorption products from the adsorber is stopped and the adsorber is transferred to the stages of drying and cooling the layer 2 of the adsorbent, and then to the second stage of adsorption.

Изобретение позвол ет снизить количество потребл емой на десорбцию регенери- рующей среды (пара) в результате повторного использовани несконденсиро5 ванных объемов, что снижает энергозатраты на процесс; получить десорбат в продуктах десорбции в концентрированном виде, что снижает энергозатраты и материалоемкость последующей обработки про0 дуктов десорбции; а также интенсифицировать десорбцию в результате вывода конденсирующихс продуктов десорбции верхней полусферы сло без поступлени их в нижнюю полусферу.The invention allows to reduce the amount of regenerating medium (steam) consumed for desorption as a result of the reuse of uncondensed volumes, which reduces the energy consumption for the process; get desorbate in the desorption products in a concentrated form, which reduces energy consumption and material consumption of the subsequent processing of desorption products; as well as to intensify desorption as a result of the extraction of condensable desorption products of the upper hemisphere of the layer without entering them into the lower hemisphere.

5five

Claims

Claims of Invention An adsorber containing a spherical body in which an adsorbent is located coaxially with a gap to the body and bounded by external and internal grids with process nozzles for supplying and discharging the steam-air mixture and fittings for supplying and discharging the regenerating medium and desorption products, differing

5 by the fact that, in order to reduce the energy consumption for the regeneration of the adsorbent by eliminating the flow of desorbate over the cross section of the adsorbent and ensuring recirculation of the regenerating medium, the adsorber is equipped with a moisture-proof membrane located in its central part and an ejector with a sampling chamber connected to the regenerating supply nozzle,

installed along the vertical axis of the housing in the volume bounded by the internal grid,

//

Cleanable LAN

Products 5 desorption u