Способ регенерации адсорбента

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СфветеиикСоциапистичвеиикРвспублии и 929208(5 )М. Кл,(22) Заявлено 20.05.80 (2 ) 2927558/23-26 с присоединением заявки рйВ 01 3 20/00 3 Ьеудярстееяные комитет СССР яо делам изебретекия и етерытяй) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦ овательно чере, твляя охлаждение сорбере и десорбе потоком во вто бции регенерирую . ре 1 енеративное усъспользуют тепло, вь- ак газом иэ охлажс временепрерыэфф ольшой .р так а.Поставленная цель аостспособу, заключающемус ла Оф Ф етсяв одно Изобретение относится к способам регенерации адсорбентов и может бъть использовано в химической промышленности,в частности в области аасорбционнойочистки газов от примесей.Известен способ регенерации адсорбен- фта в установке комплексной очистки воздуха, в котором регвнерирующий потокчистого газа после стадии адсорбции пропускают через один адсорбер на десорбцию и охлаждение адсорбента ( во втором10адсорбере идет адсорбция), после чегоэтот регенерирующий поток выбрасываютв атмосферу 1,Недостатками этого способа являются1большие удепьные энергозатраты на регенерацию адсорбента, так как полностьютеряется тепло отходящего регенернрующего потока, и болыцой расход чистогогаза на регенерацию адсорбента.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемому результату является способ регенерацииадсорбента, в котором регенерируюпай 2газ.пропускают последдва аасорбера, осушесадсорбента в одном адцию адсорбента,тем жром. В процессе десорщий газ направляют вройство, в которсм иносимое регенерирующдаемого адсорбера21,Недостатками известного способа явам.ются большие удельные энергоэатраты,так как полностью теряется тепло, выносимое с отходящим десорбируюшим лото".ком, невозможность проведения десорбции и охлаження адсорбента одноно большие энергозатраты при нной работе электронагревателя; брасход чистого газа на регенерациюкак весь поток подлежит сбросу.Цель изобретения - повышение економичиости процесса регенерапии эдсорфбентОтличительным признаком способа является деление регенерирующего газа на два потока в соотношении, обеспечивающем равное время десорбции и охлаждения, потоки после охлаждения и десорбции попеременно поаают для подоФ20 грева десорбирующего потока, переключая их на подогрев, при уравнивании температур.Другим отличительным признаком способа является то, что поток после25 охлаждения адсорбента подают повторно на десорбцию и охлаждение.Предлагаемый способ может быть реализован в установках с числом адсорберов более двух.На чертеже представлена схема уст- ройства, реализующего предлагаемый способ.Устройство содержит адсорберь 1 - 4 с адсорбентом, теплообменное устройство Б на потоке десорбирующего газа, нагреватель 6 для догрева десорбирук- щего газа, циркуляционную газодувку 7 и холодильники 8 и 9.Способ осуществляется следующим образом.. Регенерирующий гаэ сжимают в газодувке 7 до необходимого давления, разделяют на два потока - первый десорбирув щий и второй охлаждающий. Первый поток подают на десорбцию адсорбента в адсорбере 1а второй через холодильник 8 - на охлаждение адсорбента в адсорбере 2. В адсорберах 3 и 4 происходит адсорбция. Десорбирующий поток нагревавают в теплообменном устройстве 5 в первой части периода аесорбции высокотемпературиым теплом охлаждающего потока и во второй части - въсокотемпературным теплом отходящего десорбирующего потока и догревают в нагревателе 6. Расходы десорбируюшего и охлаждаю щего потоков распределяют таким образом, чтобы период десорбции был равен 5 30 3 ПоГ 2 менной десорбиии и охлаждении аасорбеета в нескольких аасорберах продувкой регенерирующим газом, который делят на два потока - охлаждающий и десорбирующий в соотношении, обеспечивающем рав ное время десорбции и охлаждения, причем потоки поспе охлаждения и десорбции попеременно подают для подогрева десорбирующего потока, переключая потоки на подогрев при уравнивании их температур. О При этом поток после охлажаения адсорбента подают повторно на десорбцию и охлаждение. 08 4по ром,.Ри еип" охаждеия, рцэто наренатаь (. работает нетрерывно. Отходящие десорбирующий и .хлаждающий потоки выбрасывают,И случае необходимости экономиичистого регенерируюшего газа отходящийохлаждающий газ после охлажаения вхолодильнике 9, если температура газапревышает допустимую температуру навходе в газодувку, возвращают на всасываиие газодувки 7 н присоединяют крегенериуюшему потоку.П р и м е р. Поток регенерирующего газа после газодувки направляют вдва регенерируемых адсорбера, одиниз котор,х находится на стадии десорбции, а другой - на стадии охлаждения.Поток регулируют следующим образом:в первую треть периода десорбции наохлаждение подают 2000 м/ч, а надесорбцию - 4000 м /ч, то есть в соотЭношении 1:2. В последующие 2/3 периода десорбции - в соответствии 2:1 дополучения температуры газа после охлаждаемого адсорбера, равной 3 С, в реэульотате чего время аесорбции и время охлаждения выравниваются, что позволяеторганизовать цикл переключения адсорберов в режим очистки поочередно сосдвигом по фазе, равным 1/2 временизацитног 6 действия одного аасорбера, ав общем случае - 1/И 2, если рабо.таетаасорберов.И 3 жрвую треть времени охлаждениюразность температур между адсорбентоми газом высокая (350 С), поэтому теплообмаи идет достаточно интенсивно припониженном расходе газа, Одновременнопри прогреве в аесорбщуемом адсорбереидет бурное Выделение влаги из адсорбента, Спустя 13 времени после началадесорбции, когда температура газа после десобируемого аасорбера повышаетсядо 1 50 С, количество аесорбирующегопотока резко снижают,В этот период в охлаждаемом адсорбере разность температур между газом и адсорбен 1 ом значительно понижается (ао 200 С, увеличение в 2 раза коли чества охгкждающего газа интенсифицирует процесс оиажаения и позволяет закончить процесс в одно время с окончанием аесорбцкв адсорбента. Десорбирующий поток предварительно подогревают в теплообмениике, подавая в него отходящий гаэ после охлаждения или десорбции до 170-350 С затем аогревают в электронагревателе ао температурь порядЬ 029 ка 380 оС и подают на десорбцню в адсорбер.Первоначально температура потока после охлаждения составляет 350 фС. В момент выравнивания температур потоков % после десорбции и охлаждения при 180 о200 С в теплообменник направляют десорбирующий поток, температура которого повышается. При температуре газа после адсорберов, равной 350 С, нагреватель ф используют только для догрева газа с 340 С до 380 С.Поток, идущий.на охлаждение адсорбе - ра, предварительно охлаждают в теплооб меннике до 1-3 ОС.15Для экономии чистого регенерирующего газа поток после охлаждения адсорбента охлаждают в холодильнике, если его тем: пература выше допустимой (50-170 С), и возвращают на всасывание в газодув ку. Это дает снижение расхода чистого продукта с 35% до 14% от количества очищаемого газа.Использование предлагаемого способа регенерации адсорбента, по сравнению 25 с известным, позволяет: снизить энерго- затраты на регенерацию. на 25%-30% эа счет разделения регенерирующего потока на два автономных - охлаждающий и десорбирующий и использования тепла от- Зф ходящих потоков на высоком температурном уровне; улучшить условия эксплуатации нагревателя и уменьшить его мощность в 2-3 раза за счет того, что он работает непрерывно только для подогре-ва газа от 170-350 С до 380 С вместо периодического нагрева регенерирующего газа в известном способе от 20 аС до 380 С, увеличить надежность работыооборудования установки; уменьшить рас- р ход чистого регенерирующего газа на 25-30%.Расчет экономического эффекта предлагаемого способа выполнен по сравнению со способом регенерации адсорбента,208 6реализованного в установке очистки газа типа КАР-ЗО, состоящей из 8 одиюховых адсорберов, половина из которых иэ ходится на стадии адсорбции, а осталь. ные - на стадии регенерации, с выходомчистого продукта до 55%.Согласно предварительщиу подсчету экономический эффект от использования предлагаемого способа в одной установ ке разделения воздуха составит 4636,276 тыс, руб. в год за счет сокра щения количества адсэрбента, времени его регенерации, времени работы, мощнооти электронагревателя и потерь газообразного чистого азота.Формула из обре те ния1. Способ регенерации адсорбента в нескольких адсорберах путем одновременных десорбции и охлаждения продувкой регенерирующим газом, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности процесса, регенерирующий газ делят иа два потока - охлаждающий и десорбирующий в соотношении, обеспе- чивающем равное время десорбции и .охлаждения, причем потоки после охлажде ния и десорбции попеременно подают для подогрева десорбирующего потока, пере ключая потоки на подогрев при уравнивании их температур.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что поток после охлаждения адсорбента подают повторно на десорбцию и охлаждение.Источники информации,принятые во внимание цри экспертизе1. Каталог криогенного Оборудования.М., 1976, ч. 2.2. Серпионова Е.Н. Промышленнаяадсорбция газов и паров, М., Высшая школами, 1969, с, 293-295.