Способ очистки сырого аргона

Союз Советски кСоциалистичесиикРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 890042(22)Заявлено 17.07.79 (2 ) 2798067/23-26с присоединением заявки ре. 3 ЪеуАарстеаииыа кемитет СССР В Аелам изфбретеиий и открытий(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СЫРОГО АРГОНА Изобретение относ кой промышленности и польэовано при очист на, получаемого, нап новках разделения во рода. стся к хими может быт срготаслосырого имер, в ус уха от кн Известен способ очистки сырого аргона от кислорода путем химической очистки методом каталитическогоигидрирования с последующим охлаждением и осушкой1 .Недостатком этого способа является вэрывоопасность процесса,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ очистки сырого аргона цеолитами, согласно которому сырой аргон сначала очищают от азота путем низкотемпературной ректификации, а затем от кислорода. н других компонентов с помощью цеолитов. Регенерацию, приводящую к десорбцни загрязняющих компонентов, проводято нагревом до температуры 80-90 С хнм азотом, а затем охлаждают добочей температуры 2Недостатком указанного способаявляется потребность .в специальномрегенерирующем газе - сухом азотеи опасность загрязнения продукционного аргона регенерирующим азотом,так как азот может поглощатьсяцеолитамн даже прн положительныхтемпературах. Для предотвращения 10загрязнения приходится после регенерации тщательно продувать адсорбергелием и чистым аргоиом, а затемвакуумировать.Цель изобретения - предотвращенне загрязнения продукта регенернрующнм газом, осуществление процес-.са беэ специально привлекаемого регенерирующего газа и, в результате,снижение энергетических затрат.Поставленная цель достигаетсятем, что в качестве регенирирующего газа используют ноток очищаемого аргона,. при его циркуляции че 004235 50 55 рез цеолиты, а десорбированные ком,поненты отводят из циркулирующегопотока аргона, поддерживая его давление в точке отвода постоянным.При этом циркулирующий поток аргоналибо сжимают до давления,0,20,5 кгс/см,.а десорбированные компоненты отводят из циркулирующегопотока до сжатиялибо поддерживаютдавление циркулирующего потока вслое цеолитов на О, 2-0, 5 кгс/см ни 2же атмосферного, а десорбированныекомпоненты, отводят после сжатия,На чертеже представлена схемареализации предлагаемого способа,Схема включает адсорберы 1 и 2,заполненные цеолитом Ма А, в которых аргон очищает от кислорода, конденсатор 3 для ожижения чистого аргона, жидкостной насос 4, теплообменник 5 чистого аргона, газодувку 6,в которой сжимают циркулирующий поток аргона до заданного давления,электроподогреватель 7 и водяной по-.догреватель 8, сбросной трубопровод9 для сброса десорбируемого газа ватмосферу, регулирующий вентиль 10и трубопровод 11 для потока чистогоаргона. При этом с помощью трубопро- .водов и переключающей арматуры рабочее пространствокаждого адсорбера,водяной подогреватель 8, газодувка6 и электроиодогреватель 7 могутобразовывать циркуляционный кон-;тур 12,Способ реализуется следующим образом.П р и м е р 1. Сырой аргон, содержащий об.% 1-2 кислорода и прошедший очистку от азота, при температуреС поступает в один из двухпопеременно работающих адсорберов 1,где очищается от кислорода, которыйпоглощается цеолитал 1 и. Затем чис"тый аргон подают в конденсатор 3,где ожижают за счет испарения жидкого воздуха и насосом 4 через теплообменник 5 отправляют потребителюВ это время цеолиты в адсорбере2 регенерируют. Для этого заполняютаргоном циркуляционный контур 12и включают газодувку 6. Циркуляционный поток аргона нагревают в электроподогревателе 7, пропускают через рабочее пространство адсорбера2, подогревагт в подогревателе 8до нормальной температуры, сжимаютв газодувке 6, снова нагревают вэлектроподогревателе 7 и так далее. 1 О 5 ао 25 30 40 В адсорбере 2 циркулирующий поток,проходя. через слой цеолитов, принимает десорбируемые из цеолитовгазы, прежде всего кислород. Потокаргона циркулирует через слой цеолитов в адсорбере 2 до тех пор,пока весь слой цеолитов прогреется и десорбция прекратится. Если в процессе сжатия в газодувке 6 поток аргона нагревается до требуемой для десорбции сжатия температуры, электроподогреватель 7 не включают.Десорбируемый газ отводят из циркулирующего потока в атмосферу через трубопровод 9, поэтому давление в циркулирующем потоке аргона в течение периода регенерации цеолитов сохраняется постоянным, а в точке. отвода из циркуляционного потока - равно атмосферному.Давление циркулирующего потока аргона после газодувки 6 н в слое цеолитов адсорбера 2 поддерживают больше атмосферного на величину гидравлического солротивления потоку, т.е. примерно 0,2-0,5 кгс/см.Скорость десорбцм хислорода для предотвращения резкого роста концентрации кислорода в циркулирующем регенерирующем потоке аргона регулируют изменяя расход циркулирующего потока регулирующим вентилем 10 у газодувки 6, по результатам газового анализа.Концентрацию кислорода в регенерирующем потоке аргона ограничивают, для чего в циркуляционный поток по трубопроводу 11 подают чистый аргон, отбираемый на выходе из теплообменника 5.Заканчивая регенерацию цеолитов в адсорбере 2, весь контур продувают чистым аргоном, который подают через трубопровод 11, отбирая на выходе из теплообменника 5.После завершения десорбции и продувки начинают охлаждать адсорбер 2, Для этого чистый холодный аргон из адсорбера 1 подают сразу в адсорбер 2, а затем направляют в конденсатор 3, После охлаждения адсорбера2 приступают к регенерации цеолитов в адсорбере 1 регенерирующимциркулирующим аргоном. П р и м е р 2. Регенерацию цеолитов проводят циркулирующим регенернрующим потоком аргона, давление которого в слое цеолитл юддержлнают5 89 ниже атмосферного на 0,2-0,5 кгс/см, что позволяет уменьшить количество кислорода, остающегося в цеолитах после десорбции. При этом десорбированный газиз циркулирующего потока отводят в атмосферу после сжатия,При использовании предлагаемого способа очистки аргона от кислорода с помощью цеолитов повьппается экономичность процесса за счет исключения .расходов на регенерирующий газ, сокращаются потери аргона на продувку адсорбера после регенерации, устраняется опасность загрязнения чистого продукционного аргона регенерирующим газом, и в связи с этим, значительно упрощается управление процессом регенерации.формула изобретения1. Способ очистки сырого аргона, получаемого в воздухоразделительных установках, от кислорода и других компонентов, включающий низкотемпературную адсорбцию кислорода и других компонентов цеолитами и последующую их десорбцию путем нагрева цеолитов регенерирующим газом, о т л и 0042ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюснижения энергетгческих затрат путем предотвращения загрязнения чистого аргона регенерирующим газом, вкачестве регенерирунюцего газа используют поток очищаемого аргона при егоциркуляции через цеолиты, а десорби-.рованные компоненты отводят из циркулирующего потока, поддерживая его дав ление в месте отвода постоянным,2. Способ по п. 1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что циркулирукщийпоток аргона сжимают до давления0,2-0,5 кгс/см, а десорбированные 1 й компоненты отводят из пиркулирующегопотока до сжатия.3. Способ по п. 1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что давление циркулирующего потока аргона в слое цеощ литов поддерживают на 0,2-0,5 кгс/смниже атмосферного, а десорбированныекомпоненты отводят из упомянутого потока после сжатия.Источники информации, 2 принятые во внимание при экспертизе. Головко Г.А. Установки для производства инертных газов. М., "Машиностроение", 1974, с. 187-188, 243.2. Авторское свидетельство СССР зф В 26649, кл. Г 25 1 3/02, 1968.890042 актор Л.Алексеенк Тираж 569 По Государственн по делам изобретен 035, Москва, ЖПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4Заказ 10942 61ВНИИПИ писное ого комитета СССРий и открытийРаушская наб., д. 5 113 оставитель К. Чириков ехред Т,Иаточка Корректор О,Билак