Способ глубокой осушки газов

СОКИ СОВЕтСНИХсаВФПЩесииж ЯО лин 9)5 В 01 П 53/26 ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ниям и ОтнРытиям СР ОСУДАРСПО ИЗОБРЕТЕПРИ ГКНТ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ мтипа.,;,.д.-,ДЕТЕЛЬС К АВТОРСКОМУ(21) 474051 (22) 04.08, (46) 23.12. (71) Госуда вательский ной промышл ческого син 1. Б стве про юл. 1. 47ный научно-исследоктный институт азот- и и продуктов органиНаучно-технический еза Из обреной осушкнеко в хэлектроннленности,цион. имеи,мьппение относится к газов и может б имической, нефтехим й и других отрасл где используютсяадсор ть пр ес х п луб олуби ушенные газы. Цель изобретения вьппе, уменьшение затрат осу на подготовку сорбента е времени подготовки со т частичного совмещения ен ны осушки ного газа сокращени та за сче бенкооператив "Центр водородных исследований"(54) СПОСОБ ГЛУБОКОЙ ОСУПКИ ГАЗОВ(57) Изобретение относится к адсор.бционной осушке, газов и может найтиприменение в химической, небтехимической, электронной и других отрасляхпромышленности, где используютсяглубоко осушенные газы. Цель изобретения - повышение глубины осушки,газа и уменьшение затрат осушенного;газа на подготовку сорбента и сокраще".ние времени подготовки сорбента за 2счет частичного совмещения охлаждения и контактирования осушаемого газа с сорбентом. Слой сордента делят на две части для их автономного нагрева и охлаждения. При охлаждении слоя сорбента после термической регенера ции продувку осушенного прекращают и сначала охлаждают первую по ходу газа в стадии контактирования часть слоя адсорбента, одновременно поддерживают во второй части слоя температуру регенерации, а охлаждение второй части слоя проводят после охлаждения первой части до рабочей температуры. Кроме того, охлаждение первой части слоя адсорбента проводят до температуры более низкой, чем рабочая температура, но не ниже температуры, соот. - ветствующей точке росы осушаемого газа. Для сокращения времени подготовки адсорбента охлаждение второй части проводят потоком осушаемого гааза, ко торбй подают через охлажденную первую часть слоя адсорбента. 2 з.п.Ф-лы, 1 ил охлаждения и контактирования осушаемого газа с сорбентом.На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.В устройство входят два одинаковых осушителя А и Б. Осушитель представляет собой адсорбер 1, заполненный поглощающим влагу адсорбентом, снабженный двумя электронагревателями 2 и 3, и помещенный в теплоизолированный закрытый кожух 4 Осушители20 А и Б работают поочередно в циклически осуцествляемых стадиях адсорбциярегенерация (нагревание + охлаждение) при непрерывном пропускании осуша 5 емого газа через устройство. Переключение газовых потоков через осушители производят с помощью управляемых клапанов 5-8, 15-18 и вентилей 9-14.1 ОЕсли осушитель Б находится в стадии адсорбции, а осушитель А - в стадии нагревания, исходный газ подают на осушку по линии 19 через открытый клапан 6, пропускают через адсорбер осушителя Б, где в процессе контактирования потока газа со слоем адсорбции происходит извлечение влаги из потока и удержание ее адсорбентом, и далее через вентили 12 и 10 осушенный газ выдают из устройства потребителю. Часто потока осушенного газа через вентиль 11 направляют противотоком в осушитель А, нагревают с помощью нагревателя 3 до заданной 25 температуры регенерации адсорбента и пропускают через адсбрбер 1, где в результате десорбции при повышенной температуре влага переходит иэ адсорбента в,газовую Ааэу и потоком газа выносится из слоя адсорбента. Далее поток регенерирующего газа через открытый клапан 7 и вентиль 9 вы-. водят из устройства, например сбрасывают в атмосФеру. При этом клапа-" ны 5 и 8 закрыты.Рабочую температуру адсорбции в осушителе Б на уровне температуры окружаюцей.среды обеспечивают потоком самого осушаемого газа, при этом температура адсорбции равна температуре пропускаемого через адсорбер газа. Для получения более низкой температуры адсорбции в кожух осушителя подают через вентиль 14 охлаждающий45 газ с выводом его через открытый клапан 18 или 16.Заданную температуру регенерации адсорбента в осушителе А обеспечивают включением-выключением электронагревателей 2 и 3, снабженных датчи ками температуры и раздельно управляемых с помощью автоматического регулятора температуры (не показаны),Часть слоя адсорбента, охватываемую нагревателем 2 (нижняя часть 55 адсорбера на чертеже), будем называть первой, а часть слоя адсорбента, охватываемую нагревателем 3 (верхняя часть адсорбера на чертеже), - второй.По истечении заданной продолжительности стадии нагревания выключают нагреватель 2, прекращают протокрегенерирующего газа через адсорбер 1закрытием клапана 7 и начинают охлаждение первой части слоя адсорбентапутем подачи в кожух осушителя охлаждающего газа через вентиль 13 с выводом его через открытый клапан 15(клапан 17 закрыт). При этом работающим нагревателем 3 продолжаютподдерживать температуру второй части слоя адсорбента на уровне температуры регенерации. Тем самым создается градиент температуры между первой (охлаждаемой) и второй (нагретой) частями слоя адсорбента, чтообеспечивает эФФективный диФФузионныйотток остаточной влаги из второй части слоя адсорбента в первую.После снижения температуры охлаждаемой первой части слоя адсорбентадо уровня рабочей температуры адсорбции (или ниже его) выключают нагреватель 3 и проводят охлаждение второй части слоя адсорбента, нагреваяпоток охлаждающего газа вдоль всейповерхности адсорбера 1 и нагревателя 3 с выводом газа из кожуха 4 через открытый клапан 17 при закрытомклапане 15.По окончании охлаждения осушителяА, т.е. после снижения температурыадсорбера 1 до уровня рабочей температуры адсорбции, стадия регенерации является законченной, и осушительА переключают на работу в стадии адсорбции путем открытия клапана 5,а осушитель Б - в стадию регенерациипутем закрытия клапана 6 и открытияклапана 8 с последующим включениемнагревателей 2 и 3,П р и м е р 1, Адсорбер продувают противотоком осушенным возухомс концентрацией влаги 2,510 об,Хо(т. росы -70 С при нагреве до температуры регенерации адсорбента двумянагревателями - верхним и нижним.В результате десорбции при повышенной температуре влага переходитиз адсорбента в газовую Фазу и потоком газа выносится из слоя адсорбента.По окончании десорбции выключаютнижний нагреватель и прекрацают проток регенерирующего газа через ад1699550 сорбер-осушитель закрытием вентиля, Охлаждение нижней (первой) части слоя адсорбента осуществляют подачей в кожух осушителя охлаждающего газа, при этом верхним нагревателем продолжают поддерживать температуру регенерации верхней (второй) части адсорбента. Тем самым создают градиент температуры между первой охлаждаемой и второй нагретой частями слоя адсорбента, что обеспечивает эффективный диффузионный отток остаточной влаги из второй части слоя адсорбента в первую (нижнюю).После снижения температуры охлаждаемой части слоя адсорбента до темопературы адсорбции 20 С выключают верхний (второй) нагреватель и охлаждают вторую (верхнюю) часть адсорбента охлаждающим газом, подаваемым в2 кожух адсорбера.На этом стадия регенерации адсорбента заканчивается.В адсорбер снизу подают осушаемый воздух с концентрацией влаги 100 х х 10" фоб; ., соответствующей точке росы -42 С с объемной скоростью ,0,05 см/см.Рабочую температуру адсорбцнио 3 в осушителе, равную 20 С, поддерживают йотоком самого осушаемого газа.В нижнем слое .адсорбента поглошается основная часть влаги, а в верхнем переосушенном слое адсорбента происходит глубокая осушка газа, 3 Содержание влаги,2,5 10 об.Ж. формула изобре тения1, Способ глубокой осушки газов,включающий контактирование осушаемого газа со слоем сорбента, его термическую регенерацию с продувкойчастью потока осушенного газа и охлаждение слоя сорбента до рабочейтемпературы, о т л и ч а ющ и й -с я тем, что, с целью повышенияглубины осушки и уменьшения затратосушенного газа на подготовку сорбента, для регенерации и охлажденияслой сорбента делят на две части дляих автономного нагрева и охлаждения, 15при этом охлаждают сначала первую по. ходу осушаемого газа часть сорбентас одновременньм поддержанием во второй части температуры регенерации, 0а затем охлаждают вторую часть слоясорбента, до рабочей температуры.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что охлаждение первой части слоя сорбента проводят дотемпературы более низкой, чем рабо"чая температура, но не ниже температуры, соответствукщей точке росы осушаемого газа.3. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени подготовки сорбентаза счет частичного совмещения охлаж- .,газа со слоем сорбента, охлаждениевторой части слоя адсорбента проводят.5 потоком осушаемого газа, который подают черех охлажденную первую частьслоя адсорбента.1699550 Осущенньб Сос тель И. М.Дидик гаче а и Ро аН. Гунько Техред Корректор А. Обр едак Заказ 4419 НИИПИ; о уда од, ул. Проектная, 4 Произв ственно-полиграфическое предприятие, г Тираж венного комитета п 113035, Москва, ЖПодписноезобретениям и открытиям при ГКНТ СССРРаушская наб., д. 4/5