RU2298426C2

RU2298426C2 - Absorber

Info

Publication number: RU2298426C2
Application number: RU2005120060/15A
Authority: RU
Inventors: Павел Владимирович Балабанов (RU); Павел Владимирович Балабанов; Сергей Витальевич Матвеев (RU); Сергей Витальевич Матвеев; Сергей Борисович Путин (RU); Сергей Борисович Путин; Владимир Николаевич Усов (RU); Владимир Николаевич Усов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита")
Priority date: 2005-06-28
Filing date: 2005-06-28
Publication date: 2007-05-10
Also published as: RU2005120060A

Abstract

FIELD: cleaning gases by sorption; enrichment of gas mixture with oxygen from air and removal of carbon dioxide and toxic admixtures from air.

SUBSTANCE: proposed absorber has housing 1 with end plates 2 and gas mixture inlet pipe unions 4 and 5 and outlet pipe union 3; housing is also provided with circular perforated grate for sorbent. Grate has separate sections 6 with blind circular covers 15. Absorber is divided into cylindrical chambers 7 by partitions 8. Chambers are located in succession lengthwise and are brought into communication through central hole 10 and peripheral holes 9 found in partitions 8. Each chamber 7 has two sections 6. Holes 17 in adjacent circular covers 15 of sections 6 of each chamber 7 coincide. Holes 17 in adjacent circular covers of adjacent sections 6 divided by partition 8 coincide with one another and with central hole 10 in partition 8. Absorber is additionally provided with gates 11 which may close said holes.

EFFECT: possibility of control of gas flows inside absorber under different operating conditions.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области очистки газов путем сорбции и может быть использовано, например, для обогащения газовой смеси кислородом из воздуха, а также для удаления углекислого газа и вредных примесей из воздуха.The invention relates to the field of gas purification by sorption and can be used, for example, to enrich the gas mixture with oxygen from the air, as well as to remove carbon dioxide and harmful impurities from the air.

Известен адсорбер, содержащий цилиндрический корпус с торцевыми крышками и штуцерами для ввода и вывода газа и расположенную в нем кольцевую перфорированную решетку для сорбента, выполненную из отдельных секций с глухими кольцевыми крышками, между которыми установлены уплотнительные элементы, а одна из торцевых крышек снабжена домкратом с поршнем, причем каждая кольцевая цилиндрическая секция снабжена радиальными перфорированными перегородками (А.с. №1813524, кл. В01D 53/04, 1986). Известное устройство взято за прототип.A known adsorber comprising a cylindrical housing with end caps and fittings for gas inlet and outlet and an annular perforated sorbent grid located therein, made of separate sections with blind ring caps, between which sealing elements are installed, and one of the end caps is equipped with a jack with a piston moreover, each annular cylindrical section is equipped with radial perforated partitions (A.S. No. 1813524, class B01D 53/04, 1986). The known device is taken as a prototype.

Недостатком конструкции адсорбера является невозможность управления потоками газа внутри адсорбера, что при изменении входных параметров газовой смеси может привести к появлению хорошо сорбирующегося компонента на выходе из адсорбера.The disadvantage of the design of the adsorber is the inability to control the gas flows inside the adsorber, which, when the input parameters of the gas mixture change, can lead to the appearance of a well-adsorbed component at the outlet of the adsorber.

Задачей изобретения является обеспечение управления потоками газа внутри адсорбера при различных режимах работы.The objective of the invention is the provision of control of gas flows inside the adsorber under various operating conditions.

Задача решается тем, что адсорбер содержит цилиндрический корпус с торцевыми крышками и штуцерами для ввода и вывода газовой смеси и кольцевую перфорированную решетку для сорбента, выполненную из отдельных секций с глухими кольцевыми крышками. Адсорбер разделен перегородками на цилиндрические камеры, расположенные последовательно по его длине и сообщающиеся между собой посредством центрального и периферийных отверстий в перегородках. Причем в каждую из камер установлены по две секции так, чтобы отверстия в смежных кольцевых крышках секций каждой камеры совпадали между собой и закрывались заслонками, перемещаемыми центральным штоком, а отверстия в смежных кольцевых крышках соседних секций, разделенных перегородкой, совпадали между собой и с центральным отверстием в перегородке камеры. Периферийные отверстия закрываются заслонками, перемещаемыми посредством периферийных штоков.The problem is solved in that the adsorber comprises a cylindrical body with end caps and fittings for introducing and discharging the gas mixture and an annular perforated grating for the sorbent made of separate sections with blank ring covers. The adsorber is divided by partitions into cylindrical chambers, arranged sequentially along its length and communicating with each other through central and peripheral holes in the partitions. Moreover, two sections are installed in each of the chambers so that the holes in the adjacent annular covers of the sections of each chamber coincide with each other and are closed by shutters moved by the central rod, and the holes in the adjacent annular covers of the neighboring sections separated by a partition coincide with each other and with the central hole in the partition of the chamber. Peripheral openings are closed by shutters moved by peripheral rods.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 - общий вид адсорбера, фиг.2 - схема движения потоков газовой смеси в первом режиме работы, фиг.3 - схема движения потоков газовой смеси во втором режиме работы.The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 is a General view of the adsorber, Fig.2 is a diagram of the movement of gas mixture flows in the first mode of operation, Fig.3 is a diagram of the movement of gas mixture flows in the second mode of operation.

Адсорбер содержит (фиг.1) цилиндрический корпус 1, перфорированные секции 6 с глухими кольцевыми крышками 15, заполненные сорбентом 16, торцевые крышки 2, штуцера ввода 4, 5 и вывода газа 3. Адсорбер разделен перегородками 8, имеющими периферийные 9 и центральные отверстия 10, на цилиндрические камеры 7. Периферийные отверстия 9 в перегородках 8 могут закрываться с помощью заслонок 12, перемещаемых посредством периферийных штоков 13. В каждую из цилиндрических камер 7 помещаются по две цилиндрические секции 6. Отверстия 17 в смежных кольцевых крышках 15 секций 6 совпадают между собой и могут закрываться заслонками 11, перемещаемыми центральным штоком 14.The adsorber contains (Fig. 1) a cylindrical body 1, perforated sections 6 with blind annular covers 15, filled with sorbent 16, end caps 2, inlet fittings 4, 5 and gas outlet 3. The adsorber is divided by partitions 8 having peripheral 9 and central openings 10 , on the cylindrical chambers 7. The peripheral holes 9 in the partitions 8 can be closed by means of shutters 12, moved by means of the peripheral rods 13. Two cylindrical sections 6 are placed in each of the cylindrical chambers 7. Holes 17 in adjacent annular covers 15 sec Projection 6 coincide with each other and can be closed by shutters 11, moved by the Central rod 14.

Адсорбер работает следующим образом. Перфорированные секции 6, заполненные сорбентом, помещают в камеры 7 адсорбера. Количество камер 7 в адсорбере выбирается в зависимости от необходимой производительности адсорбера. Схема движения газовых потоков внутри адсорбера в первом режиме работы показана на фиг.2. Газовая смесь, подлежащая очистке, подается в камеры 7 адсорбера через штуцера 5. Отверстия 9 и 17 открыты. Газовая смесь заполняет камеры 7 и из них проходит через слой сорбента в секциях 6. Хорошо сорбируемый компонент газовой смеси поглощается в слое сорбента, а очищенная газовая смесь попадает в канал, образуемый внутренними объемами секций 6, и выводится из адсорбера через штуцер 3. Стрелками на фиг.2 показаны направления газовых потоков.The adsorber works as follows. Perforated sections 6 filled with sorbent are placed in the chambers 7 of the adsorber. The number of chambers 7 in the adsorber is selected depending on the required capacity of the adsorber. The scheme of gas flows inside the adsorber in the first mode of operation is shown in figure 2. The gas mixture to be cleaned is fed into the chambers 7 of the adsorber through the nozzle 5. The holes 9 and 17 are open. The gas mixture fills the chambers 7 and of them passes through the sorbent layer in sections 6. A well-adsorbed component of the gas mixture is absorbed in the sorbent layer, and the purified gas mixture enters the channel formed by the internal volumes of sections 6 and is discharged from the adsorber through the nozzle 3. Arrows on figure 2 shows the direction of gas flows.

Во втором режиме работы (фиг.3) газовая смесь, подлежащая очистке, подается через штуцер 4. Заслонки 12 перекрывают периферийные отверстия 9, а заслонки 11 перекрывают отверстия 17 в смежных кольцевых крышках секций каждой камеры. В этом случае поток газа движется последовательно от секции к секции, как показано стрелками на фиг.3.In the second mode of operation (figure 3), the gas mixture to be cleaned is supplied through the nozzle 4. The shutters 12 block the peripheral holes 9, and the shutters 11 block the holes 17 in the adjacent annular covers of the sections of each chamber. In this case, the gas flow moves sequentially from section to section, as shown by the arrows in FIG. 3.

Управление потоками газа внутри адсорбера обеспечивается за счет деления объема адсорбера на камеры и введения в конструкцию адсорбера заслонок, обеспечивающих необходимое направление движения газовой смеси внутри адсорбера в зависимости от режимов его работы. Работа адсорбера может быть переведена во второй режим в случаях, когда возрастает вероятность проскока хорошо сорбирующихся компонентов газовой смеси. В этом случае перевод адсорбера во второй режим обеспечивает увеличение длины слоя сорбента, что позволяет увеличить время работы адсорбера без проскока хорошо сорбирующегося компонента газовой смеси.The gas flows inside the adsorber are controlled by dividing the adsorber volume into chambers and introducing dampers into the adsorber design, which provide the necessary direction of the gas mixture movement inside the adsorber, depending on its operating conditions. The operation of the adsorber can be transferred to the second mode in cases where the probability of a breakthrough in well-adsorbed components of the gas mixture increases. In this case, the transfer of the adsorber to the second mode provides an increase in the length of the adsorbent layer, which allows to increase the operating time of the adsorber without a breakthrough of the well-adsorbed component of the gas mixture.

Claims

An adsorber comprising a cylindrical body with end caps and fittings for introducing and discharging a gas mixture and an annular perforated sorbent grid located therein, made of separate sections with blank annular covers, characterized in that the adsorber is divided by partitions into cylindrical chambers, the chambers are arranged sequentially along its length and communicate with each other through central and peripheral holes in the partitions, two sections are installed in each of the chambers, with holes in adjacent rings the price covers of the sections of each chamber coincide with each other, and the holes in the adjacent annular covers of the neighboring sections, separated by a partition, coincide with each other and with the central hole in the partition of the chamber, and the adsorber is additionally equipped with shutters installed with the possibility of overlapping holes.