SU764707A1 - Способ осушки воздуха - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОСУШКИ ВОЗДУХА

1

Изобретейие относитс  к адсобционным способам осУшки воздуха, в частности , с использованием цеолитов в качестве адсорбентов, и может быть использовано в технике врздухопод- . готовки и в различных област х сорбционной техники.

Известен р д способов очистки и осушки воздуха с использованием цеолитов , например, с использованием в качестве осушител  цеолита-СаА l .

Известен способ очистки газовых смесей от паров воды с использованием цеолитов, включающий косвенный нагрев и охлаждение цеолитов теплоносителем через стенки адсорберов и продувку ч§рез слой.охлаждаемого и нагреваемого цеолитов последовательно 3-20 об.% очищенного таза после etO соо -ветствукадего охлаждени  или нагревани  2 .

Недостатком данного способа  вл етс  то, что он измен ет состав очищаемого сжатого воздуха, увеличивел в начальный момент концентрацию кислорода .

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  спосрб очистки воздуха от паров воды и .

других компонентов, слоем молекул рного сита и в частности цеолита типа X, включающий стадию адсорбции примеси при повышенном давлении и 5 стадию десорбции их нагретым газом при пониженном давлений с последующим повторением указанных стадий. Полный рабочий цикл этого процесса включает подъем дайлени ; пропускание воздуха через слой цеолита дл  насыщени  цеолита адсорбируемыми компоненталш , снижение давлени , пропускание через слой цеолита нагретого продувочного Газа, охлаждение сло 

5 цеолита, затем повторение перечисленных стадий з .

Недостатком известного способа .  вл етс  возникновение пбжаро- или взрывоопасной ситуации вследствие

20 резкого повышени  концентрации.

Цел:ь изобретени  - исключение взрывоопасности при осуществлении циклического процесса «за счет снижени  концентрации кислорода на стадии адсорбции.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе осушки, включающем стадию адсорбции примесей при повышенном давлении и стадию десорбции

30 их нагретым газом при пониженном давлёнйи с поёлёдующим повторением вышеуказанных стадий, перед повторной адсорбцией цеолит насыщают азотом да Шлйчёства, содержащегос  в нем на стадйи первичной адсорбции, преимущественно до 1,7-2,5 вес.%прй давлении 3-7 ати.

Способ осуществл ют следующим образом .

Через слой цеолита в адсорбере пропускают воздух под давлением, затем снйжа10т давление в адсорбере до атмосферного и провод т десорбцию 1й1ВГ- Прд уекаНйем гор чего воздуха. Т1бёЯё7о5 ВД® цеолита повышают давление в адсорбере и насыщают цео Шт Жз:&т:сИл в Количестве, содержащемй  в цеолите на стадии первичной адсорбции . ;

В случае осушки воздуха при 20 ати цеолитами типа NaX и С стадии под ёйа давлени  производитс  насы- . Щеййё Цеолитов азотом при давлении в 3-7, предпочтительно 5 ат в количестве 1,7-2,5 вес.%.

Если адсорбировать азота больше, Чем упом нутое количество, то на стадии осушки избыточный азот десорби ру с;  й восушен ном воздухе азота , чём в исходном, подаваемом на, осушку.- V .

Если адсорбировать азота меньше, чен упом нутое количество, то на ста Дйи осушки азот из осушаемого воздуха адсорбируетс  в цеолите, а слеДоватёЛьйо в осущенном воздухе его меньше нормы. Количество азота, которое , находитс  в адсорбированном со Сто ййй в цеолите зависит от адсорбционной способности цеолита, примен  ёмот Одл  осуижи воздуха. ,.-....,,„.-,.

Пример 1. В колонку свнутренним диаметром 24 мм помещают. 450 мл цеолита СаА, удовлетвор ющего требовани м МРТУ 6-09-6230-69. После заполнени  колонки цеолитом в нее подают воздух на осушку в количестве 5 л/мин, под давлением 20 ати, сОдер сащий 2,3 Г/.М паров воды, осушенный B i OJibHKe воздух редуцируют до атмосфёрного Давлени  и подают на анализатор кислорода и паров воды. Осушку вОзДуха провод т до по влени  проскока паров воды - более 2,0 ррм. Затем давление в адсорбере снижают до.атмосферного в течение 3-5 мин путем сброса газов в атмосферу. После сброса давлени  провод т десорбцию влаги с цеолита гор чим воздухом

при 200С в течение 15 мин. Воздух подают со скоростью 15 л/мин. Затем цеолит охлаждают в течение 4 мин тем жё потоком воздуха комнатной температуры . Повьпиают давление в адсорбционной колонке азотом до 5 ати,адсорбиру  около 2-3 вес.% азота по бтно шенйю к весу цеолита. Далее давление

повышают сухим воздухом до 20 ати. На этом подготовку колонки к стадии осушки воздуха заканчивают и вновь

подают исходный воздух дл  осушки, как это описано в начале примера.

Содержание-Кислорода в осушенном воздухе составл ет 21,О ±0,1%.

Пример 2. Процесс провод т, е как В примере 1. Насыщение азотом йри повышении давлени  осуществл ют . при давлении в 3 ати. При этом адсорбируетс  1,8 вес.% азота.

П р и м е р 3. Процесс провод т,

как в примере 1. Насыцение азотом

осуществл ют при давлении 7 ати. При этом адсорбируетс  2,5 вес.% азота.

В табл. 1 приведены результаты из мерени  концентрации кислорода в осушенном воздухе в различное врем  5 посленачала осушки прииспользовании цеолита СаА. .

Таблица 1

11 -х

Как видно из приведённых результатов , содержание кислорода в осу шейномвоздухе в начальный момент

0 при давлении 7 ати несколько ниже нормы и достигает 17,2%, а при давлении 3 ати - выше нормы и достигает 29,4%. Это означает, что насьвцение азотом следует проводить при давлении выше 3 ати и ниже 7 ати.

Пример 4. Дл  сравнени  был приведенэксперимент по известному. Стади  осушки воздуха проводилась при тех же параметрах ( ати, Y 5 л/мин, CoHgO 2,3 г/м), в

0 той же KOjjOHKe на том же цеолите СаА как на примере 1 до стадии Лодъема давлени . . .

Далее давление снижают, нагревают гор чий воздухом и затем охлаждают. При поДъеМе давлени  азот не используют .давлеййе поднимают до 20 ати осушенным воздухом. Затем подают исходный воздух дл  осушки так же, как в примере 1.

0 Пример 5. Процесс провод т, как в примере 1. В качестве адсорбента был испЬльзован цеолит NaX. При ЭТОМйас адии повышени  давлени  рзртом адсорбируют 2,1 вес.% азота.

5 В результате применени  цеолита NaX

несколько увеличилась концентраци  влаги в осушенном воздухе-до 8,2 ррм но концентраци  кислорода не изменилась и равн етс  в среднем содержанию кислорода в исходном воздухе ,0±0,1%.

Пример б. Процесс провод т аналогично примеру 5. Насыщение азотом провод т при давлении 3 ати.Количество поглощенного азота составл ет 1,7 вес.%.

Пример 7. Процесс провод т аналогично примеру 5, за исключением давлени  насыщени  азотом, которое составл ет-7 ати,. количество адсорбированного азота - 2,3%. Вли ние такого давлени  на последующую концентрацию кислорода видно из таблицы 2.

В табл. 2 приведены результаты измерени  концентрации кислорода в осушенном воздухе в различное врем  после начала осушки при использовании цеолита NaX. - ,

Таблица

Как и в примере 2 дл  цеолита СаА содержание кислорода в начальный период дл  давлени  3 ати несколько выше нормы и достигает 19,1%. Таким Образом, насыщение цеолита МаХ азо5 ° У провдить при давлении ниже 7 атмосфер и выше 3 атмосфер предпочтительнее при 5 ати как это следует из примеров 5, 6 и 7 дл  цеолита NaX и из примеров 1, 2 и 1 дл  цеолита СаА.

10

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет исключить опасное повьиаение концентрации кислорода в процессе осушки газа и тем самым улучшить услови  проведени  процесса.

Claims (3)

1.Способ осушки воздуха с использованием цеолитов, включающий стадию адсорбции примесей при повышенном давлении и стадию десорбции их нагретым газом при пониженном давлении с

0 последующим повторением вышеуказанных стадий, отличающийс  тем, что, с целью исключени  взрывоопасности при осуществлении циклического процесса за счет снижени  концентра5 ции кислорода на стадии адсорбции, перед повторной адсорбцией цеолит насыщают азотом до количества, содержащегос  в нем на стадии первичной адсорбции.

0

2.Способ по п. 1, о т л а ю щ и и с   тем, что насыщение азотом ведут до 1,7-2,5 вес.% при давлении 3-7 ати.

Источники информации,

5 прин тые во внимание при экспертизе 1. Журнал прикладной химии

1972, 8, с. 1758J 1975, № 6,с.1272.

2.Авторское свидетельство 553984, кл. В 01 О 15/06,

Q 11.12.1972.

3.Патент ША № 3808773, «л. 55-31, 07.05.74 (прототип).