SU753454A1

SU753454A1 - Adsorber

Info

Publication number: SU753454A1
Application number: SU762394927A
Authority: SU
Inventors: Георгий Анатольевич Головко; Юрий Яковлевич Игнатов; Валентин Викторович Коренюк; Виктор Дмитриевич Ковалев; Сергей Вячеславович Князев; Владимир Павлович Устинов; Евгений Александрович Варганов; Алексей Павлович Иванов; Юрий Николаевич Серов; Арам Левонович Симонян; Генрих Михайлович Цветков
Original assignee: Предприятие П/Я А-1854; Ленинградский технологический институт холодильной промышленности
Priority date: 1976-08-09
Filing date: 1976-08-09
Publication date: 1980-08-07

Description

Изобретение относитс к сжижению t и отверждению газов и может быть использовано в устройствах дл криогенной очистки газов от примесей в качестве дополнительного блока воздухоразделительной установки дл получени инертных, газов высокой чистоты .The invention relates to the liquefaction t and curing of gases and can be used in devices for cryogenic gas cleaning from impurities as an additional unit of an air separation plant for the production of inert, high-purity gases.

Известен адсорбер, содержащий цилиндрический корпус, разделенный на радиальные секции, заполненные сорбентом , и распределительные камеры на торцах корпуса. В данной конструдции .центральна и периферийна части выполнены полышн и соединены соответственно с распределительными камерами ввода и вывода газа, снабженными головками подачи и вывода регенерирующего и сушильного агентов 1,Known adsorber containing a cylindrical body, divided into radial sections filled with a sorbent, and distribution chambers at the ends of the body. In this construction, the central and peripheral parts are made hollow and are connected respectively with distribution chambers for gas inlet and outlet, equipped with feed and discharge heads for regenerating and drying agents 1,

Известен также адсорбер, содержащий корпус, входную и выходную камеры и пучок теплообменных труб, заполненных гранулами адсорбента и присоединенных к входной и выходной камерам 2 .Also known adsorber, comprising a housing, inlet and outlet chambers and a bundle of heat exchange tubes filled with adsorbent granules and attached to the inlet and outlet chambers 2.

В известном адсорбере поступающий газ. из-за притока тепла через стенки входной камеры имеет температуру выше необходимой дл селективногоIn the known adsorber incoming gas. due to the influx of heat through the walls of the inlet chamber, it has a temperature higher than necessary for selective

поглощени примесей.Это ведет к значительному уменьшению длины работающего сло адсорбента и к снижению эффективности работы. Увеличение длины сло адсорбента ведет к резкому ухудшению условий регенерации и охлаждению адсорбента, т.е. увеличиваетс врем регенерации и сокращаетс рабочий цикл адсорбера.absorption of impurities. This leads to a significant reduction in the length of the working layer of the adsorbent and to a decrease in operating efficiency. An increase in the length of the adsorbent layer leads to a sharp deterioration in the conditions of regeneration and cooling of the adsorbent, i.e. the regeneration time increases and the duty cycle of the adsorber shortens.

10ten

При движении по трубе очищаемый газ испытывает значительно мейьшее сопротивление со стороны сло адсорбента по линии контакта его зерен со стенкой, чем в остальном объеме. 15 Это ведет к преждевременному проскоку сорбируемой примеси вдоль стенки , в результате чего уменьшаетс врем работы адсорбера в адсорбции и падает эффективность рабо20 ты.When moving along the pipe, the gas being cleaned experiences much lower resistance from the side of the adsorbent layer along the line of contact of its grains with the wall than in the rest of the volume. 15 This leads to premature breakthrough of the sorbed impurity along the wall, as a result of which the adsorber operation time in adsorption decreases and the efficiency of work decreases.

Цель, изобретени - повышение эффективности процесса очистки.The goal of the invention is to increase the efficiency of the cleaning process.

Указанна цель достигаетс тем, что адсорбер снабжен змеевиком раз25 мещеннылг между пучком теплообменных труб и стенкой корпуса и соединенным с входной камерой.This goal is achieved by the fact that the adsorber is equipped with a coil of spaced 25 between the bundle of heat exchange tubes and the wall of the housing and connected to the inlet chamber.

Кроме того, входна камера распо:ЛОжена внутри корпуса, а внутренн In addition, the entrance chamber is located: LOGEN inside the housing, and the internal

30 поверхность труб выполнена с кольцеыми выступами, причем отношение шага ежду выступами к диаметру теплообенных труб равно 1,5-5, а отношение высот выступов и их оснований к среднему диаметру гранул равно соответственно 0,1-0,5 и 0,1-0,9.30, the surface of the pipes is made with annular protrusions, with the ratio of the step between the projections to the diameter of the heat-exchanging pipes is 1.5-5, and the ratio of the heights of the projections and their bases to the average diameter of the granules is 0.1-0.5 and 0.1-0, respectively ,9.

На фиг.1 изображен адсорбер, разрез; на фиг.2 - узел 1 на фиг.1.Figure 1 shows the adsorber section; figure 2 - node 1 in figure 1.

Адсорбер включает корпус 1, входную 2 и выходную 3 камерл, пучок теплообменных труб.4, заполненных гранулами адсорбента 5. Между стенкой корпуса 1 и пучком труб 4 расположен змеевик б, один конец которого соединен с камерой 2, а другой - с входным патрубком 7, Камера 3 соединена с выходным патрубком 8. В днищах корпуса укреплены также патрубки 9 и 10, сообщающиес с внутренним пространством 11 корпуса. Внутренн поверхность труб 4 выполнена с кольцевыми выступами 12, расположёнными с определенным шагом по высоте труб и имеющими определенную высоту и основание .The adsorber includes a housing 1, an inlet 2 and an outlet 3 of the chamber, a bundle of heat exchange tubes.4 filled with granules of the adsorbent 5. Between the wall of the hull 1 and the bundle of tubes 4 there is a coil b, one end of which is connected to chamber 2 and the other to the inlet 7 The chamber 3 is connected to the outlet nozzle 8. The nozzles 9 and 10 are also fastened in the bottoms of the housing, which are connected to the inner space 11 of the housing. The inner surface of the pipe 4 is made with annular protrusions 12, located with a certain pitch along the height of the pipe and having a certain height and base.

Адсорбер работает следующим образом .The adsorber works as follows.

В режиме адсорбции вначале подают хлсщоноситель через патрубок 8, в результате чего хладоноситель заполн ет пространство 11 между стен- ками корпуса, змеевиком 6, пучком 4 и камерами 2 и 3. Затем через патрубок 7 подают очищаемый газ в змеевик 6, в котором указанный газ термостатируетс и поступает в камеру 2. В камере 3 очищаемый газ также термостатируетс и поступает в трубы 4. Проход через слой гранул 5 адсорбента в трубах 4, газ очищаетс от примесей и направл етс через камеру 3 и патрубок 9 к потребителю. Выступы 12 создают дополнительное гидравлическое сопротивление у стенок труб 4 и за счет выбора оптимального шага между выступами и их размеров создают равномерный поток очищаемого газа через слой адсорбента. Тепло, выделившеес в процессах очистки и термостатировани , идет на испарение хладоносител в пространстве 11, пары которого отвод тс через патрубок 10.In the adsorption mode, a carrier is first supplied through pipe 8, with the result that the coolant fills the space 11 between the walls of the housing, the coil 6, the beam 4 and the chambers 2 and 3. Then through the pipe 7 serves the gas to be cleaned into the coil 6, in which the specified gas thermostatically and enters chamber 2. In chamber 3, the gas to be purified is also thermostated and enters pipes 4. Passage through a layer of adsorbent granules 5 in pipes 4, the gas is cleaned of impurities and directed through chamber 3 and pipe 9 to the consumer. The protrusions 12 create additional hydraulic resistance at the walls of the pipes 4 and, by choosing the optimal pitch between the protrusions and their sizes, create a uniform flow of the gas to be purified through the adsorbent layer. The heat released in the cleaning and thermostatic processes goes to evaporation of the coolant in space 11, the vapors of which are removed through the nozzle 10.

в режиме десорбции вначале отклю . чают поток очищаемого газа, затем удал ют хладоноситель из пространства ,11, внутреннего пространства змеевика б, 2 и 3 и труб 4, подключают к вакуумной системе и начинают прокачку теплоносител через пространство 11. При этом примеси десорбируютс и отсасываютс вакуумной системой. После десорбции адсорбер вновь готов к проведению процесса адсорбции..in desorption mode, I will turn off first. The flow of gas to be purified is then removed, the coolant is removed from the space 11, the inner space of the coil b, 2 and 3 and the pipes 4, connected to the vacuum system and the heat carrier is pumped through the space 11. The impurities are then desorbed and sucked out by the vacuum system. After desorption, the adsorber is again ready for the adsorption process.

Практически возможно применение вместо одного змеевика 6 нескольких змеевиков, соединенных с коллекторными переходами, которые соединены с входным патрубком и входной камерой.It is practically possible to use instead of one coil 6 several coils connected to collector junctions, which are connected to the inlet pipe and the inlet chamber.

Использование отличительных признаков предлагаемого адсорбера позвол ет термостатировать поток очищаемого газа до процесса адсорбции из него примесей, создать равномерный поток очищаемого газа через слой адсорбента в процессе адсорбции. Применение предлагаемого адсорбера дает возможность сократить продолжительность цикла процесса адсорбции.Using the distinctive features of the proposed adsorber allows thermostating the flow of the gas to be purified prior to the process of adsorption of impurities from it, creating a uniform flow of the gas to be purified through the adsorbent layer during the adsorption process. The use of the proposed adsorber makes it possible to shorten the cycle time of the adsorption process.

Claims

1. An absorber comprising a housing, an inlet and an outlet chamber, a bundle of heat exchange tubes filled with adsorbent granules, and attached to the entry and exit chambers, characterized in that it is equipped with a coil located between the bundle of heat exchange tubes and wall housing and connected to the input to the Amer.

2. The absorber according to claim 1, about t l and the fact that the inlet chamber is located inside the body and the inner surface of the pipes is made with annular projections.

3. The adsorber according to claim 1, 1, and tl and chaiy u and with the fact that the ratio of the step between the annular projections to the dia-. Meter heat exchanger tubes is 1.5-5

4. The adsorber according to claims 1-3, about tons of l and the fact that the ratio of the heights of the annular protrusions and their bases to the average diameter of the granules of the adsorbent is 0.1-0.5 and 0.1-0.9, respectively.

Sources of information taken into account in the examination

1. Author's certificate of the USSR 405565, cl. B 01 D 5.3 / 04.

2.Golovko G.A. Installation for the production of inert gases. L., Mechanical Engineering, 1974, p. 250

ten

.