Способ осушки газовой смеси

нн 967534 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнхСоцналнстнческнхРеспублнк(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 200680 (21) 2949567/23-26 У 1) М. Кп. с присоединением заявки Нов В 01 Р 53/26 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(У 1) Заявитель 154) СПОСОБ ОСУШКИ ГЛЗОВОЙ СМЕСИ ности(1). Изобретение относится к технике осушки газовой смеси, а более конкретно к глубокой осушке газовых отходов после эжектора турбины перед угольным абсорбером в установке очистки газовых отходов ЛЭС с кипящим ядерным реактором.Известен способ осушкч газов путем вымораживания паров жидкости, при котором влага в виде инея откладывается на охлаждающей поверхНедостатком данного способа является необходимость предварительной осушки газа до остаточного влагосодержания не более 5 г/л.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому .результату является способ осушки газовой смеси путем ступенчатого вымораживания с промежуточной фильтрацией кристаллов влаги через слой стекловолокна 21,Недостатком известного способа является невысокая степень осушки газа, поскольку остаточное влагосодержание составляет не менее 10 мг/мЦелью изобретения является повышение степени осушки газа. Поставленная цель достигается,тем,что согласно способу осушки газавой слеси путем вымораживания споследующей Фильтрацией кристалловвлаги через слой стекловолокна, вымораживание ведут в три ступени, причем температуру на каждой из ступеней поддерживают равной 223-218, 213208 и 203-198 К соответственно, аФильтрацию проводят, последовательнопосле каждой ступени вьслораживания,При этом плотность набивки стекловолокна на ступенях фильтрации поддерживают в отношении 1:2:4, а тол 15 шину волокон в отношении 15:7,5:1.Кроме того, толщину фильтрующегослоя на трех ступенях вымораживанияподдерживают в отношении 4;2:1 соответственно,20 предлагаемый способ позволяет .понизить количество влаги в газовойсмеси до содержания не более 2 мг/м.Выбранные интервалы температурвымораживанияобусловлены тел, что25 на первом участке вымораживателя про-исходит охлаждение и выморажение влаги из газовой смеси при 223 К. Этограница. между намораживанием на теплообменной поверхности и уносом инеи30 с током газа. После вымсрпживаииябез фильтрации содержание влаги в газе составляет 33 мг/м однако часть влаги находится в виде инея, а часть в виде паров.Способ предусматринает три ступени фильтрации, так как на двух труд но достичь поставленную цель осушка до абсолютной влажности 2 мг/м 9, Отношение плотности набивки составляет 1:2:4, отношение толщины во. локон 15:7,5:1, отношение толщины фильтрующегослоя на трех ступенях вымораживания 4;2:1, а четыре . Фильтра усложняют устройство. Влажность 2 мг/мэсоответствует температуре 203 К. Влага должна откладываться 15 равномерно на всех трех фильтрах. Интервал после вымораживания с абсолютной нлажностью 133 мг/м и конечную влажность 2 мг/м разделяют на три части. На всех трех 20 фильтрах должно отложиться по 10,33 мг/мэинея.Температура газа перед первым фильтром, которой бы соответствовала влажность 33-10, 33-22,67 мг/м, 25 составляет 219 К. Температура газа перед вторым фильтрсм, на котором отложится еще 10,33 мг/м влаги, сос 5тавляет 213 К. Перед третьим фильтром должна быть температура 203 К, 30 которой соответствует абсолютная влажность 2 мг/м, а вымороженная влага н количестве 10,33 мг/м откладывается на третьем Фильтре.П р и м е р 1. Способ осуществляют в устройстве, состоящем из плотного корпуса с закрепленным в нем вымораживателем, Вымораживатель выполнен из четырех участков, между которыми размещены Фильтры. Первый участок вымораживателя имеет поверхность, которая охлаждает газовую смесь, поступающую из эжектора турбины АЭС.по трубопроводу в корпус, в пределах 223 К. 40 5По ходу движения газовой смеси над этим участком вымораживателя закреплен ныемной фильтр иэ стекловолокна с плотностью набивки 60 кг/м, с толщиной волокна 50 мк и толщиной фильтрующего слоя 0,125 м. Фильтр имеет развитую поверхность фильтрации из расчета скорости газа 0,3 м/с. Влажность газа после Фильтра 20 мг/м.Над фильтром закреплен участок вымораживателя с поверхностью, которая охлаждает газовую смесь в пределе 213,К.. Над следующим участком по ходудвижения газовой смеси закреплен бО ныемной Фильтр из стекловолокна с плотностью кабинки 120 кг/мэ с толщиной волокна 25 мк и толщиной слоя 0,125 м. Фильтр имеет развитую поверхность Фильтрации из расчета б 5 скорости газа в пределах 0,7 м/с. Влажность газа после фильтра 10 мг/и.Над Фильтром закреплен третий участок вымораживателя с поверхностью, которая охлаждает газовую смесь в пределах до 203 К.Над этим участком по ходу движения газовой смеси закреплен выемной фильтр иэ стекловолокна с плотностью набивки 240 кг/мс толщиной волокна 5 мк и толщиной слоя 0,060 м. Фильтр имеет развитую понерхность фильтрации из расчета скорости газа в пределах 2,1 м/с. Влажность газа после фильтра 2 мг/мэНад последним Фильтром размещен участок нымораживателя с поверхностью, которая охлаждает газовую смесь ниже 198 К.П р и м е р 2. В установке по примеру 1 газовую смесь, поступающую,из эжектора турбины АЭС по трубопроводу в корпус, охлаждают до 218 К. По ходу газа закреплен фильтр из стекловолокна с плотностью набивки 40 кг/м, толщиной 30 мк и толщиной слоя 0,2 м. Фильтр имеет развитую поверхность расчета скорости газа 0,1 м/с. Влажность после фильтра 20 мг/мНад фильтром закреплен участок нымораживателя, который охлаждает газовую смесь до 208 К. По,ходу движения газовой смеси установлен фильтр плотностью набивки 80 кг/м 3 толщиной волокна 15 мк, толщиной слоя 0,1 м.Фильтр имеет развитую поверхность из расчета скорости газа в пределах 0,5 м/с. Влажность газа после фильтра составляет 10 мг/м Над фильтром закреплен третий вымораживатель, охлаждающий газовую смесь до 198 К. Над участком закреплен внешний фильтр из стекловолокна с плотностью набивки 160 кг/м, толщиной волокна 2,5 мк и толщиной слоя 0,050 м. Фильтр имеет развитую поверхность нз расчета ско- рости газа в пределе 1,2 м/с. Влажность газа после фильтрации составляет после фильтра 2 мг/м. Над последним фильтром размещен участок вичораживателя с поверхностью, которая охлаждает газовую смесь ниже 198 К, соотношение плотности набивки составляет 1:2:4, отношение толщины волокон составляет 15;75:1 и отношение толщины фильтрующего слоя на трех ступенях вымораживания составляет .4:.2:1Использование изобретения на АЭС с кипящим реактором 1000 МВт электрических позволяет уменьшить количество влаги в газовых отходах, идущих на угольные адсорберы, до 2 мг/мз с одновременным охлаждением этого газа до температуры порядка 203 К. Это позволяет реже производить ре967534 формула изобретения Составитель Б.РахмуковТехред А.Бабинец Корректор А.ференц Редактор Н. Джуган Заказ. 7948/13 Тираж 734 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретеиий и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4 генерацию угольных адсорберов, умень" ,шает количество угля от 220 до 100 м и снижает энергозатраты. Эко,эномическая эффективность только на угле составляет при этсм около 60 тыс. руб. в год. 1. Способ осушки газовой смеси Путем вымораживания с последующей фильтрацией криСталлов влаги через слой стеклбволокна, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения степени осушки; вымораживание ведут в три ступени, причем температуру на каждой из ступеней поддерживают 223-218, 213-208 и 203-198 К соответственно, а фильтрацию проводят последовательно пос-ле каждой ступени вымораживания.2; Способ по п.1, о т л и ч а ющ н й с я тем, что, плотность набивки стекловолокон на ступеняхфильтрации поддерживают в отношении1:2:4, а толщину волокон в отношении 15;7,5:1,3. Способ по пп.1 и 2,о т л ич а ю щ и Я с я тем, что толщину1 О фильтрующего слоя на трех ступенях вымораживания поддерживают вотношении 4:21 соответственно.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе15 1. Пречистенский С.А. Радиоактивные выбросы в атмосферу. М., Госатсииздат, 1961, с. 134.2. Патент Франции 9 2224841,кл. С 21 Р 9/02, 1974(прототип 7,