Устройство для выделения газа из газовой смеси

/О св В 01 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ Н ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИ ТЕТ СССИ ОТНРЫТИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ордена Трудового Красного Знамени институт теплсь. и массообменаЪм А. В, Лыкова(56) 1. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 3283872/2326,кл. В 01 Э 53/04. 80100708(54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ГАЗА ИЗ ГАЗОВОЙ СМЕСИ, ,включающее корпус с секциями, заполненными регенерируемым поглотителем, термоэлектрическую батарею, размещенную между секциями и патрубками для ввода и.вывода газа, о т л и,ч а ю щ е е с я тем, что, с целью по- . вышения эффективности устройства пу-тем снижения тепловых потерь, корпус выполнен в виде двух коаксиально установленных цилиндрических обечаек секции размещены радиально между ними, при этом корпус снабжен распределителями газа, соединенными поочередно с секциями.Изобретение относится к технологическим системам для вьщеления газаиз газовой смеси или компримирования отдельных газов различными регенерируемыми поглотителями при их 5периодическом нагреве и охлаждении,которые могут быть использованы какгазоразделительные устройства илиисточники определенного газа,Известно устройство для выделения 1 ггаза из газовой смеси, включающее корпус с секциями, заполненными.регенерируемым поглотителем, термоэлекь.рическую батарею, размещенную междусекциями и патрубками для ввода и вывода газа 1 .,Однако устройство характеризуетсяналичием тепловых потерь в процессерегенерации, так как секции с размещенным в них поглотителем размещены дискретно друг относительно друга и контактируют между собой только по одной плоскости,Кроме того, устройство эффективнотолько при наличии специальной теплообменной системы, размещенной в каж/дой из секций, надежность которойопределяет работоспособность всегоустройства.Цель изобретения - повышение эф- Зрфективности устройства путем снижениятепловых потерь.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для выделения газаиз газовой смеси, включающее корпусЭ 5с секциями, заполненными регенерируемым поглотителем, термоэлектрическуюбатарею, размещенную между секциями,корпус выполнен в виде двух коаксиально установленных цилиндрическихобечаек, секции размещены радианно между ними, при этом корпусснабжен распределителями газа, соединенными поочередно с секциями,Такое конструктивное выполнениеустройства обеспечивает поочередныйцикл процессов сорбции и десорбции беэ теплопотерь,так как термоэлектрические батереи обеспечивают переброс тепла изодной секции в другую при их переключении (изменяют полярность на клем- ффмах) при непосредственном контактетеплообменных поверхностей поглотителя и источника тепла.На фиг. 1. представлена схема усчройства для выделения газа из газовой Исмеси на фиг 2 - разрез А-А на фиг. 1,Устройство включает корйус,содержащий,радиальные секции 1, заполненные регене 11007708 грируемым поглотителем 2, размещенныемежду коаксиально установленных ш- пиндрических. обечаек 3, и контактирук.щие с термоэлектрическими батареями 4.Устройство снабжено распределителями газа 5 и 6, соединенными поочередно с секциями патрубками 7 и 8,и регулирующими клапанами 9-14; Знаками + и. - обозначено наличие разности температур на поверхностях секцийи их чередование при включении энергопитания.Устройство работает следующимобразом.При подаче на термоэлектрическиебатареи 4 постоянного тока происходитв одной группе радиальных секций 1нагрев (отмечены знаком +) поглотителя (сорбента) 2, а в другой - охлаждение (отмечены знаком -). Рассеянное в поглотителе первой группысекций тепло осуществляет десорбциюпоглощенного компонента, например, .углекислого газа, который поступаетна сбор с давлением 0,5 - 1,5 МПачерез патрубок 8, распределитель 6и регулирующие клапаны 10 и 14,Клапаны 11 и 12 закрыты,В секции с пониженной температуройв этот период осуществляется подводгазовой смеси к поглотителю черезклапаны 9 и 13, распределитель 5 ипатрубки 7 и происходит сорбция газа.Процесс сорбции (десорбции) осуществляют до полного насыщения (регенерации) поглотителя, после чего, изменяянаправление тока на термоэлектрических батареях, перекрывая при этомклапаны 13 и 14 и открывая клапаны 11 и 12, функционально изменяют,заботу указанных выше групп секций,одна из которых после регенерациивступает в контакт с поступающей газовой смесью - происходит сорбция газа,вторая после процесса сорбции осуществляет Регенерацию. Перепад температур в пог- лотителях указанных секций иэменяеься на обратный, при этом термоэлектрические батареи обеспечивают перенос тепла через коаксиально установленные цилиндрические обечайки 3, поддерживая высокий уровень использованиятепловой энергии,Система клапанов основана на автоматическом принципе работы за счетизменения давлений в секциях.При использовании в качестве силиктивного поглотителя водорода, наприПодписноео комитета СССРи открытийкая наб., д. 4/5 фили ПП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектна змер,интерметаллнческих соединений,по указавной выше схеме можно выделить водород из газовой смеси, аккумулировать хранить: и использоватьего как источник энергии. При этом вслучае подачи на вход устройства водорода низкого давления на выходеможно получить компримированный (додавления 10 - 15 МПа) газ высокойчистоты,007708 4Благодаря применению предлагаемого устройства достигается повышениеэффективности работы за счет рационального использования тепла при его перераспределении между секциями, контавтируюшимн с термоэлектрическими батареями. Это обеспечивает снижениетепловой инерционности поглотителя .и ограждающих стенок на 451 ф 50%,