Пристрій для очищення зріджених газів
Формула / Реферат
1. Пристрій для очищення зріджених газів, що містить засоби введення й засоби виводу рідини із пристрою і більше однієї ємності поділу фаз, які зв'язані між собою засобами проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини, і містять засоби випуску газоподібної фази, що включають регулятори потоку газу, який відрізняється тим, що пристрій містить дві або більше ємностей поділу фаз, послідовно з'єднаних між собою тільки засобами проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини, що забезпечують проходження зрідженого газу тільки в одну сторону, від попередньої до наступної ємності, при її наявності, а виводи рідини кожної із цих ємностей поділу фаз розташовуються в зоні з найменшим парціальним тиском легких домішок у зрідженому газі в ємності поділу фаз і з'єднані засобами проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини, з вводами рідини наступної ємності поділу фаз, при наявності такої ємності, причому у заповнених до робочого об'єму ємностях поділу фаз внутрішнє середовище має наступні робочі параметри: парціальний тиск домішок у газовій фазі знижується від ємності до ємності.
2. Пристрій для очищення зріджених газів за п. 1, який відрізняється тим, що у заповнених до робочого об'єму ємностях поділу фаз внутрішнє середовище має наступні робочі параметри: тиск і температура відрізняються не більше ніж на 10 % від ємності до ємності.
3. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-2, який відрізняється тим, що в одній або більше ємностях поділу фаз засоби введення зрідженого газу в ці ємності розташовуються у верхніх частинах ємностях, а засоби виводу зрідженого газу із цих ємностей розташовуються в нижніх частинах цих ємностей.
4. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що одна або більше ємностей поділу фаз мають форму, що має звуження догори.
5. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що одна або більше ємностей поділу фаз містять насадку або тарілки, на яку або на які подається зріджений газ.
6. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що додатково містить одну або більше ємностей накопичувачів, з'єднані з засобами проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини, й/або з вводами й/або виводами зрідженого газу однієї або більше ємностей поділу фаз.
7. Пристрій для очищення зріджених газів за п. 6, який відрізняється тим, що одна або більше ємностей накопичувачів містять засоби випуску газоподібної фази, що включають регулятори потоку газу.
8. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що ємності поділу фаз згруповані в каскади, з'єднані засобами проходження рідини, причому між каскадами розташовуються засоби виводу зрідженого газу із пристрою й/або вводи зрідженого газу в одну або більше ємностей накопичувачів, і/або виводи зрідженого газу з однієї або більше ємностей накопичувачів.
9. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що одна або більше ємностей поділу фаз і/або ємностей накопичувачів, і/або засоби проходження рідини, і/або засоби проходження газу містять пристрій виміру рівня рідини й/або датчики тиску, і/або датчики температури.
10. Пристрій для очищення зріджених газів за п. 9, який відрізняється тим, що додатково містить керуючу систему, з'єднану з одним або більше регулятором потоку рідини і/або одним або більше регулятором потоку газу і з одним або більше пристроєм виміру рівня рідини і/або датчиками тиску, і/або датчиками температур - в ємностях поділу фаз і/або ємностях накопичувачів, і/або засобах проходження рідини, і/або засобах проходження газу.
11. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що додатково містить щонайменше один пристрій додаткового очищення й/або додатково містить щонайменше один пристрій додаткового стиснення зрідженого газу, причому як пристрій для додаткового очищення зрідженого газу використано адсорбер-десорбер або мембрану, або центрифугу, а як пристрій для додаткового стиснення зрідженого газу використано конденсатор або компресор, або насос, та пристрій додаткового очищення й/або пристрій додаткового стиснення з'єднаний своїм вводом за допомогою засобів проходження рідини, що включають регулятор потоку рідини, з ємністю поділу фаз і/або ємністю накопичувача, і з'єднаний на своєму виході, за допомогою засобів проходження рідини, із засобами виводу рідини із пристрою.
12. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-11, який відрізняється тим, що додатково містить з'єднані між собою щонайменше один пристрій очищення й щонайменше один пристрій конденсації газу, причому як пристрій для очищення газу використано адсорбер-десорбер або мембрану, або центрифугу, а як пристрій для конденсації газу використано компресор або конденсатор, причому ці пристрої з'єднані на вході засобами проходження газу, що включають регулятори потоку газу, з однієї або більше ємностей поділу фаз і/або однієї або більше ємностей накопичувачів або іншими виводами газу, і на виході із засобами виводу рідини із пристрою й/або з ємностей накопичувачів і/або з ємностей поділу фаз.
13. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-12, який відрізняється тим, що ємності поділу фаз і/або засоби проходження рідини й/або ємності накопичувачів й/або регулятори потоку рідини, і/або регулятори потоку газу пристрою виконані з матеріалів або мають покриття, які мінімізують забруднення або ймовірність забруднення зрідженого газу високого ступеня очищення при взаємодії з ними.
14. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-13, який відрізняється тим, що додатково містить систему виділення та/або очищення зрідженого газу з вихідної газової суміші, наприклад супутніх чи димових газів виробництва, з'єднану з вводами рідини в пристрій і/або з ємністю накопичувача і/або з ємністю поділу фаз за допомогою засобів проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини.
Текст
Реферат: Пристрій для очищення зріджених газів містить засоби введення й засоби виводу рідини із пристрою, і більше однієї ємності поділу фаз, які зв'язані між собою засобами проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини і містять засоби випуску газоподібної фази, що включають регулятори потоку газу. Пристрій містить дві або більше ємності поділу фаз, послідовно з'єднані між собою тільки засобами проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини, що забезпечують проходження зрідженого газу тільки в одну сторону, від попередньої до наступної ємності, при її наявності. Виводи рідини кожної із цих ємностей поділу фаз розташовуються в зоні з найменшим парціальним тиском легких домішок у зрідженому газі в ємності поділу фаз і з'єднані засобами проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини, з вводами рідини наступної ємності поділу фаз, при наявності такої ємності. При цьому у заповнених до робочого об'єму ємностях поділу фаз внутрішнє середовище має наступні робочі параметри: парціальний тиск домішок у газовій фазі знижується від ємності до ємності. UA 122606 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ЗРІДЖЕНИХ ГАЗІВ UA 122606 U UA 122606 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до області очищення, поділу газів, відділення від них домішок і може бути використана на підприємствах, діяльність яких пов'язана з виробництвом, очищенням або іншим використанням зріджених газів. Відомий пристрій для очищення зрідженого газу по патенту US 5,735,141 МПК (8) F25J 3/02; F25J 3/08; F25J 001/00, що складається із двох дистиляційних колон, які виконують функції ємностей поділу фаз, виводи зрідженого газу першої з яких з'єднані засобами проходження рідини з вводами зрідженого газу другої, у першій з яких проводиться відділення легких домішок, а в другій важких. Легкі домішки виводяться з верхньої частини першої колони, а важкі - з нижньої частини другої. Продукт, що очищається, виводиться із другої ємності в вигляді газу. Перша й друга колони містять у верхній частині конденсатори, а друга колона містить у нижній частині кип'ятильник. Основним недоліком відомого пристрою є те, що очищення від кожного типу домішок як від легких, так і від важких домішок відбувається в одну стадію, що не забезпечує необхідного високого ступеня очищення вихідного продукту, а використання в пристрої кип'ятильників і конденсаторів, і багаторазове кип'ятіння й конденсація підвищує енергоємність виробництва. Відомий спосіб очищення зрідженого газу по пат. US 3,983,711 МПК (8) С07С 7/00; С07С 7/04; F25J З/; F25J 003/02; F25J 3/06, здійснюється у наступному порядку:у пристрої, що полягає із двох дистиляційних колон, які виконують функції ємностей поділу фаз, і із двох додаткових ємностей поділу фаз кожна з яких з'єднана зі своєю колоною, подають зріджений газ у першу колону, у якій відбувається поділ на рідку й газоподібну фази, частину газоподібної фази конденсують і в рідкому вигляді подають у додаткову ємність поділу фаз, з'єднану з верхньою частиною першої дистиляційної колони, де відокремлюють газ із одним типом домішки від газу з іншим типом домішки. Частину газу повертають у рідкому вигляді в першу дистиляційну колону, а частина газу, що є продуктом виробництва, відбирають у вигляді газу із пристрою. Нижню частину колони нагрівають, і частину зрідженого газу зливають із нижньої частини пристрою, а частина випаровується. У верхній частині колони газ охолоджують. Частину зрідженого газу подають із першої дистиляційної колони, у другу дистиляційну колону через сполучення в центральній частині цих колон, де концентрація газу із другим типом легкої домішки в першій колоні максимальна. Друга дистиляційна колона працює аналогічно першій. Основним недоліком винаходу по патенту є те, що витрачається дуже багато енергії на багаторазове нагрівання й конденсацію газів у колоні, а також те, що частина забрудненого продукту повертається в продукт, що очищається, що змушує удаватися до повторних циклів очищення зрідженого газу, збільшуючи витрати енергії й вимагаючи установлення додаткового енергоємного встаткування, такого як нагрівачі й конденсатори. З існуючого рівня техніки, що належить до розглянутої області, найбільш близьким аналогом способу, що заявляється, є спосіб одержання діоксиду вуглецю по пат. US 5,927,103 МПК (8) B01D 53/00; С01В 31/20; С01В 31/00; F25J 003/00; F25J 3/02; F25J 3/08. Відомий спосіб здійснюють у наступному порядку: зріджений газ, що містить легкі забруднюючі домішки подають у дистиляційну колону, тобто в основну ємність поділу фаз випускають частину газоподібної фази, що включає легкі забруднюючі домішки з основної ємності поділу фаз, із наступною частковою конденсацією цієї виведеної легкої фази в додатковій ємності поділу фаз, з'єднаною з першою. При бажанні конденсована легка фаза може бути розведена в додатковій ємності поділу фаз подачею додатково охолодженого зрідженого газу з основної ємності поділу фаз; випускають частину газоподібної фази, що містить легкі домішки з додаткової ємності поділу фаз - подають рідкий вміст, що включає зріджений газ і легкі домішки в зменшеній концентрації з додаткової ємності поділу фаз в основну ємність поділу фаз; повторюють цикл очищення до досягнення необхідного рівня чистоти зрідженого газу; виводять очищений зріджений газ із пристрою. Винахід, що заявляється, збігається з відомим способом по наступній сукупності істотних ознак, а саме: спосіб, що заявляється, включає подачу зрідженого газу утримуючого легкі забруднюючі домішки в ємності поділу фаз, випуск частини газоподібної фази утримуючої легкі забруднюючі домішки з ємностей поділу фаз, з наступним виводом очищеного зрідженого газу із пристрою. Однак відомий спосіб не забезпечує технічного результату винаходу, що заявляється, що обумовлене тим, що їм передбачається повернення частково забрудненого зрідженого газу в основну ємність поділу фаз, тобто в очищений продукт, що призводить до його повторного забруднення, хоча і у меншій концентрації, і змушує удаватися до повторних циклів очищення, 1 UA 122606 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 збільшуючи витрати енергії, особливо враховуючи, що цей спосіб припускає такі енергоємні процеси як випар, охолодження й конденсація газів. З існуючого рівня техніки, що належить до розглянутої області, найбільш близьким аналогом пристрою, що заявляється, для здійснення способу, що заявляється, є пристрій для очищення зріджених газів, заявлений в пат. US 5,927,103 МПК (8) ВОШ 53/00; С01В 31/20; С01В 31/00; F25J 003/00; F25J 3/02; F25J 3/08, який містить засоби вводу й засоби виводу зрідженого газу із пристрою й двох ємностей поділу фаз, перша з яких виконана у вигляді дистиляційної колони, що містить засоби випуску газоподібної фази, що включають у другій ємності клапан, причому ємності поділу фаз зв'язані між собою засобами проходження рідини, що включають клапани, а засоби випуску газоподібної фази першої ємності зв'язані засобами проходження газу через проміжний конденсатор із засобами введення рідини другої ємності. Корисна модель, що заявляється, збігається з відомим пристроєм по наступній сукупності істотних ознак, а саме: пристрій для очищення зріджених газів містить засоби вводу зрідженого газу й засоби виводу зрідженого газу із пристрою, і більше однієї ємності поділу фаз, які зв'язані між собою засобами проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини, виконані у вигляді клапанів, у т.ч. пропускних, і/або електрозасувок і/або ін. подібного обладнання, що здійснює регульовану подачу рідини, і які містять засоби випуску газоподібної фази, що включають регулятори потоку газу, виконані у вигляді клапанів, у т.ч. пропускних, і/або електрозасувок і/або ін. подібного обладнання, що здійснює регульовану подачу газової фази. Однак відомий пристрій не забезпечує технічного результату винаходу, що заявляється, що обумовлене його конструкцією, що передбачає наявність з'єднання ємностей поділу фаз через засоби проходження газу, де концентрація легких домішок максимальна, а також з'єднання їх засобами проходження рідини у двох напрямках, що передбачає повернення частково забрудненого зрідженого газу в очищений продукт, що призводить до його повторного забруднення, хоча і у меншій концентрації, і змушує удаватися до повторних циклів очищення, збільшуючи витрати енергії й вимагаючи установлення додаткового енергоємного обладнання, такого як конденсатори й ін. Задачею корисної моделі є усунення зазначених недоліків найближчих аналогів і вдосконаленні способу й пристрою очищення зріджених газів, що дозволить скоротити витрати енергії на одиницю продукції й скоротити втрати вихідного продукту, що очищається, спростити технологічну схему, технологічний процес і спростити керування цим процесом, а також контроль. Поставлена задача вирішується в способі очищення зріджених газів, що включає такі дії: зріджений газ подають у ємності поділу фаз, де роблять поділ фаз, здійснюють випуск частини газоподібної фази, що містить легкі забруднюючі домішки, з ємностей поділу фаз, потім здійснюють вивід очищеного зрідженого газу з ємностей поділу фаз, а пізніше й із пристрою очищення зріджених газів тим, що зріджений газ послідовно й лише в одному напрямку, з попередньої ємності в наступну, при її наявності, подають у дві або більше ємностей поділу фаз, послідовно з'єднані між собою тільки засобами проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини, причому з ємностей поділу фаз зріджений газ виводять із зони з найменшим парціальним тиском легких домішок у ємності поділу фаз, і в цих ємностях поділу фаз підтримують тиск і температуру, що відрізняються не більше ніж на 10 % від ємності до ємності, а парціальний тиск домішок у газовій фазі знижують від ємності до ємності. Подача зрідженого газу зверху, і відбір його знизу зазначених ємностей поділу фаз, забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в підвищенні ефективності використання простору ємностей поділу фаз, і відповідно, швидкості очищення зрідженого газу, а також у збільшенні ефективності всього пристрою в цілому за рахунок того, що в більш низькій частині ємності поділу фаз парціальний тиск, і отже вміст, легких домішок падає, дозволяючи вивести в сусідню ємність більш чистий зріджений газ. Здійснення поділу фаз при підтримуваному постійним рівні рідкої фази в кожній із зазначених ємностей поділу фаз забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в стабілізації процесу поділу фаз і мінімізації втрат продукту, що очищається. Здійснення поділу фаз, подаючи зріджений газ на насадку (тарілки) усередині ємності поділу фаз забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в підвищенні швидкості відділення легких домішок і отже збільшує ефективність пристрою. Подача після проходження очищення в ємностях поділу фаз, зрідженого газу в ємність накопичувача, а потім, при необхідності подальшого очищення, повторна подача на входи ємностей поділу фаз і повтор очищення забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в забезпеченні можливості проведення декількох циклів очищення, використовуючи ті ж ємності поділу фаз, і як результат у підвищенні якості зрідженого газу, що очищається, і 2 UA 122606 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 забезпеченні можливості її регулювання за рахунок керування кількістю циклів очищення зрідженого газу, що очищається, без нарощування кількості ємностей поділу фаз. Подача, після проходження очищення, зрідженого газу в одну з декількох ємностейнакопичувачів, залежно від ступеня очищення або інших завдань забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в забезпеченні можливості нагромадження очищеного зрідженого газу різної якості й наступної його циклічного доочищення, особливо якщо обсяг порції зрідженого газу, що очищається, перевищує робочий об'єм ємностей поділу фаз і в результаті виключається подача зрідженого газу в ту саму ємність накопичувач, з якої він і надходить на очищення. Випускання залишків газу, що очищається, які залишилися в деяких елементах пристрою між циклами очищення зрідженого газу, із цих елементів, забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в запобіганні повторному забрудненню зрідженого газу, що очищається, залишками рідини з попереднього циклу, що дозволить скоротити кількість циклів очищення, і отже витрати енергії й часу на очищення. Подача зрідженого газу, після проходження очищення в одній групі послідовно з'єднаних ємностей поділу фаз, на входи першої ємності поділу фаз із іншої групи послідовно з'єднаних ємностей поділу фаз безпосередньо або через накопичувач, а потім проведення додаткового очищення зрідженого газу в них, забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в забезпеченні можливості одночасного виробництва зрідженого газу різному ступеня очищення і у різних необхідних обсягах, у тому числі робити тривале більш глибоке очищення однієї порції зрідженого газу в додатковій групі ємностей поділу фаз, не займаючи в цей час попередні виробничі ємності для виробництва зрідженого газу з меншим ступенем очищення для різних споживачів. Додаткове очищення зрідженого газу в додатковому пристрої очищення, що включає адсорбер-десорбер і/або мембрану, і/або центрифугу, і/або ін. устаткування, після очищення в ємностях поділу фаз, забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в забезпеченні можливості більш глибокого очищення всього або частини обсягу зрідженого газу, якщо подальше очищення вищеописаним методом не ефективне або не представляється раціональним в конкретних умовах. Додаткове стиснення/охолодження зрідженого газу у додатковому пристрої стиснення/охолодження після очищення забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в забезпеченні можливості швидкої відкачки зрідженого газу й/або зміни параметрів (температура, тиск) виведеного із пристрою зрідженого газу відповідно до вимог споживача, устаткування й іншими цілями виробництва. Очищення й скраплення газу, що випускається в процесі очищення з елементів пристрою, в пристрої очищення й скраплення газу і потім подача його на виводи рідини із пристрою або на очищення через ємність накопичувач або ємність поділу фаз або додатковий пристрій очищення, що включає адсорбер-десорбер і/або мембрану, і/або центрифугу або ін. обладнання забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в утилізації максимально можливого обсягу продукту, що очищається, тобто в зменшенні його втрат. Попереднє виділення зрідженого газу з вихідної газової суміші/супутніх (димових) газів виробництва, а потім подача безпосередньо або через ємність накопичувач на введення зрідженого газу в ємності поділу фаз забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в забезпеченні можливості виробництва очищеного зрідженого газу з відходів виробництва, що дозволить знизити витрати на первинну сировину й утилізувати шкідливі викиди підприємства джерела супутніх (димових) газів. Здійснення автоматично подачі зрідженого газу в ємності поділу фаз і/або ємності накопичувачі й/або інші вузли пристрою, а також випуску газу з відповідних вузлів, за допомогою керуючої системи, з'єднаної з одним або більш регулятором потоку рідини й одним або більш регулятором потоку газу, і з одним або більш пристроєм виміру рівня рідини і/або іншими датчиками стану середовища в ємностях поділу фаз і/або ємностях накопичувачах, і/або інших вузлах пристрою, відповідно до введеної програми, залежно від показань пристроїв виміру рівня рідини й/або інших датчиків, забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в автоматизації процесу виробництва, що дозволить скоротити витрати й більш точно, стабільно й ефективно робити процес очищення. Поставлена задача вирішується в пристрої для очищення зріджених газів, який містить засоби введення й засоби виводу рідини із пристрою, і більш однієї ємності поділу фаз, які зв'язані між собою засобами проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини, і містять засоби випуску газоподібної фази, що включають регулятори потоку газу, згідно з корисную моделлю, пристрій містить дві або більше ємностей поділу фаз послідовно з'єднаних 3 UA 122606 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 між собою тільки засобами проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини, що забезпечують проходження зрідженого газу тільки в одну сторону, від попередньої до наступної ємності, при її наявності, а виводи рідини кожної із цих ємностей поділу фаз розташовуються в зоні з найменшим парціальним тиском легких домішок у зрідженому газі в ємності поділу фаз і з'єднані засобами проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини, з уведеннями рідини наступної ємності поділу фаз, при наявності такої ємності, причому у заповнених до робочого об'єму ємностях поділу фаз внутрішнє середовище має наступні робочі параметри: тиск і температура відрізняються не більше ніж на 10 % від ємності до ємності, а парціальний тиск домішок у газовій фазі знижується від ємності до ємності. Розташування в одній або більше ємностях поділу фаз засобів уведення зрідженого газу верхньої частини ємності й засобів виводу зрідженого газу нижньої частини ємності забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в підвищенні ефективності використання простору ємностей поділу фаз, і відповідно, швидкості очищення зрідженого газу, а також у збільшенні ефективності всього пристрою в цілому за рахунок того, що в більш низькій частині ємності поділу фаз парціальний тиск, і отже зміст, легких домішок падає, дозволяючи вивести у сусідню ємність більш чистий зріджений газ. Виконання однієї або більше ємностей поділу фаз у формі, що має звуження догори, у т.ч., у формі сфери або горизонтально встановленого циліндра забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в забезпеченні максимального корисного обсягу ємності при заданому рівні рідкої фази. Наявність в одній або більше ємностях поділу фаз насадки (тарілок), на яку подається зріджений газ забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в збільшенні площі поділу зрідженого газу, що підвищує швидкість відділення легких домішок і збільшує ефективність пристрою Наявність у пристрої однієї або більше ємностях накопичувача, з'єднані засобами проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини з уведеннями й/або виводами зрідженого газу однієї або більше ємностей поділу фаз і/або іншими вузлами пристрою забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в забезпеченні можливості проведення декількох циклів очищення, використовуючи ті ж ємності поділу фаз, і забезпеченні можливості регулювання якості, що очищається, зрідженого газу за рахунок керування кількістю циклів очищення, без нарощування кількості ємностей поділу фаз. Наявність в одній або більше ємностях накопичувачі засобів випуску газоподібної фази, що включають регулятори потоку газу, забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в забезпеченні можливості очищення ємностей від залишків зрідженого газу з наступним їхнім використанням для більш чистого продукту без його забруднення, а також усуненні необхідності в додатковому насосному устаткуванні. Групування ємностей поділу фаз у каскади, з'єднані засобами проходження рідини й утримуючи між собою засоби виводу зрідженого газу із пристрою й/або введення зрідженого газу в одну або більше ємності накопичувачів і/або виводи зрідженого газу з однієї або більше ємностей накопичувача забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в забезпеченні можливості одночасного виробництва зрідженого газу різного ступеня очищення й у різних необхідних обсягах, у тому числі робити тривале більш глибоке очищення однієї порції зрідженого газу в додатковій групі ємностей поділу фаз, не займаючи в цей час основні виробничі ємності для виробництва зрідженого газу з меншим ступенем очищення для різних споживачів. Наявність в одній або більше ємностях поділу фаз і/або ємностях накопичувачів і/або інших вузлах пристрою, пристрою виміру рівня рідини й/або інших датчиків стану середовища забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в поліпшенні контролю роботи пристрою. Наявність у пристрої для очищення зріджених газів керуючої системи, з'єднаної з одним або більше регулятором потоку рідини й/або одним або більш регулятором потоку газу й з одним або більше пристроєм виміру рівня рідини й/або іншими датчиками стану середовища в ємностях поділу фаз і/або ємностях накопичувачах і/або інших вузлах пристрою забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в забезпеченні можливості автоматизації процесу роботи пристрою й у поліпшенні контролю його роботи. Наявність у пристрої для очищення зріджених газів мінімум одного пристрою додаткового очищення й/або стиснення зрідженого газу, що включає адсорбер-десорбер і/або мембрану, і/або центрифугу, і/або конденсатор, і/або компресор, і/або насос або ін. устаткування й з'єднаного своїм вводом за допомогою засобів проходження рідини, що включають регулятор потоку рідини, з ємністю поділу фаз і/або ємністю накопичувача, і з'єднане на своєму виході, за 4 UA 122606 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 допомогою засобів проходження рідини, із засобами виводу рідини із пристрою забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в забезпеченні можливості більш глибокого очищення зрідженого газу, якщо подальше очищення вищеописаним методом не ефективне або не представляється раціональним в конкретних умовах, а також забезпеченні можливості відкачки та зміни параметрів (температура, тиск) виведеного із пристрою зрідженого газу відповідно до вимог споживача, устаткування й іншими цілями виробництва. Наявність у пристрої для очищення зріджених газів пристрою очищення й конденсації газу, що включає адсорбер-десорбер і/або мембрану, і/або центрифугу, і/або компресор, конденсатор, або ін. устаткування й з'єднане на вході засобами проходження газу, що включають регулятори потоку газу, з однієї або більше ємностей поділу фаз і/або однієї або більше ємностей накопичувачів або іншими виводами газу, і на виході із засобами виводу рідини із пристрою й/або з ємністю накопичувача і/або з ємністю поділу фаз забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в забезпеченні можливості утилізації (очищення) газів що здуваються (випускаються), що приведе до економії вихідної сировини, а також забезпеченні можливості зміни параметрів (температура, тиск) виведеного із пристрою зрідженого газу відповідно до вимог споживача, устаткування й іншими цілями виробництва. Виконання ємностей поділу фаз і/або засобів проходження рідини й/або ємностей накопичувачів або інших вузлів пристрою з більш якісних матеріаліві/або, такими що мають більш якісне покриття й/або виконання, на відміну від аналогічних їм вузлів цього ж пристрою, залежно від ступеня очищення, для якого вони призначають, - чим вище ступінь очищення, тим якісніше забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в зменшенні забруднення або ймовірності забруднення зрідженого газу високого ступеня очищення продуктами хімічної, механічної й іншої взаємодії газу, що очищається, з покриттям і іншими частинами елементів пристрою. Наявність у пристрої для очищення зріджених газів системи виділення/очищення зрідженого газу з вихідної газової суміші/супутніх (димових) газів виробництва, з'єднаної з вводами рідини в пристрій і/або з ємністю накопичувачем і/або з ємністю поділу фаз за допомогою засобів проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини забезпечує додатковий технічний результат, що полягає в забезпеченні можливості попереднього очищення газу від різних, у т.ч. важких домішок і можливості виробництва очищеного зрідженого газу з відходів виробництва, що дозволить знизити витрати на вихідну сировину й уникнути або скоротити шкідливі викиди підприємства джерела супутніх (димових) газів. Корисна модель, що заявляється, в обсязі істотних ознак забезпечує можливість одержання зріджених газів високого ступеня очищення, у тому числі із супутніх (димових) газів виробництва, з більш низькими витратами енергії й матеріальних ресурсів, у тому числі забезпечує можливість нарощування ступеня очищення зрідженого газу простим нарощуванням кількості недорогих ємностей поділу фаз, без використання дорогого й енергоємного обладнання. Корисна модель, що заявляється, пояснюється кресленням, що приведено на корисну модель. Схема пристрою для очищення зріджених газів. Заявлений пристрій для очищення зріджених газів містить засоби 1 вводу й засоби 2 виводу рідини із пристрою, дві або більше ємностей 3 поділу фаз, які зв'язані між собою засобами проходження рідини, що включають регулятори 4 потоку рідини, і містять засоби 5 випуску газоподібної фази, що включають регулятори 6 потоку газу, причому ємності 3 поділу фаз послідовно з'єднані між собою тільки засобами проходження рідини, що включають регулятори 4 потоку рідини, що забезпечують проходження зрідженого газу тільки в одну сторону, від попередньої до наступної ємності 3, при її наявності, а виводи 7 рідини кожної із цих ємностей 3 поділу фаз розташовуються в зоні з найменшим парціальним тиском легких домішок у зрідженому газі в ємності 3 поділу фаз і з'єднані засобами проходження рідини, що включають регулятори 4 потоку рідини, з уведеннями 8 рідини наступної ємності 3 поділу фаз, при наявності такої ємності 3, причому в заповнених ємностях 3 поділу фаз внутрішнє середовище має наступні робочі параметри: тиск і температура відрізняються не більше ніж на 10 % від ємності до ємності, а парціальний тиск домішок у газовій фазі знижується від ємності до ємності. В одній або більше ємностях 3 поділу фаз засоби введення 8 зрідженого газу в цю ємність 3 поділу фаз можуть розташовуватися у верхній частині цієї ємності 3, а засобу виводу 7 зрідженого газу із цієї ємності 3 можуть розташовуватися в нижній частині цієї ємності 3. Одна або більше ємностей 3 поділу фаз може мати форму, що має звуження догори, у т.ч., форму сфери або горизонтально встановленого циліндра. 5 UA 122606 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Одна або більше ємностей 3 поділу фаз може містити насадку (тарілки) 9, на яку подається зріджений газ. Пристрій для очищення зріджених газів може додатково містити одну або більше ємностей накопичувача 10, з'єднану засобами проходження рідини, що включають регулятори 4 потоку рідини, з виводами 7 і/або введеннями 8 зрідженого газу однієї або більше ємностей 3 поділу фаз і/або іншими вузлами пристрою. Одна або більше ємностей накопичувача 10 може додатково містити засоби 5 випуску газоподібної фази, що включають регулятори 6 потоку газу. Ємності 3 поділу фаз можуть бути згруповані в каскади, з'єднані засобами проходження рідини й утримуючі між собою засоби 2 виводу зрідженого газу із пристрою й/або вводи зрідженого газу в одну або більше ємності накопичувач 10 і/або виводи зрідженого газу з однієї або більше ємностей накопичувача 10. Одна або більше ємностей 3 поділу фаз і/або ємностей накопичувачів 10, і/або інші вузли пристрою можуть містити пристрій виміру рівня рідини й/або інші датчики стану середовища (на кресленнях не показане). Пристрій для очищення зріджених газів може додатково містити керуючу систему (на кресленнях не показане), з'єднану з одним або більше регуляторами 4 потоку рідини й/або одним або більше регулятором 6 потоку газу й з одним або більше пристроями виміру рівня рідини і/або іншими датчиками стану середовища в ємностях 3 поділу фаз і/або ємностях накопичувачах 10 і/або інших вузлах пристрою. Пристрій для очищення зріджених газів може додатково містити мінімум один пристрій 11 додаткового очищення й/або стиснення зрідженого газу, що включає адсорбер-десорбер і/або мембрану, і/або центрифугу, і/або конденсатор, і/або компресор, і/або насос або ін. устаткування й з'єднаний своїм вводом, за допомогою засобів проходження рідини, що включають регулятор 4 потоку рідини, з ємністю 3 поділу фаз і/або ємністю 10 накопичувача, і з'єднаний на своєму виході, за допомогою засобів проходження рідини, із засобами 2 виводу рідини із пристрою. Пристрій для очищення зріджених газів може додатково містити пристрій 12 очищення й конденсації газу, що включає адсорбер-десорбер і/або мембрану, і/або центрифугу, і/або компресор, конденсатор або ін. устаткування, й з'єднаний на вході засобами проходження газу, що включають регулятори 6 потоку газу, з однієї або більше ємностей поділу фаз і/або однієї або більше ємностей накопичувача10 або іншими виводами газу, і на виході із засобами 2 виводу рідини із пристрою і/або з ємністю накопичувача 10, і/або з ємністю 3 поділу фаз. Ємності 3 поділу фаз і/або засобу проходження рідини й/або ємності накопичувача 10 і/або інші вузли пристроїв можуть бути виконані з більш якісних матеріалів і/або мати більш якісне покриття й/або виконання, на відміну від аналогічних їм вузлів цього ж пристрою, залежно від ступеня очищення, для якого вони призначають, чим вище ступінь очищення, тим якісініше. Пристрій для очищення зріджених газів може додатково містити систему 13 виділення/очищення зрідженого газу з вихідної газової суміші/супутніх (димових) газів виробництва, з'єднану з уведеннями 1 рідини в пристрій і/або в ємність накопичувача 10 і/або в ємність 3 поділу фаз за допомогою засобів проходження рідини, що включають регулятори 4 потоку рідини. Запропонований пристрій для очищення зріджених газів, здійснюючи заявлений спосіб, працює в такий спосіб. Через входи 1 рідини в пристрій подається зріджений газ, що містить легкі домішки, через засоби проходження рідини, що включають регулятори 4 потоку рідини, зріджений газ надходить через вводи 8 рідини у верхню частину першої ємності 3 поділу фаз, проходячи усередині ємності через насадку (тарілки) 9, де він розділяється на рідку й газоподібну фази. Найбільш оптимальним є рівень рідкої фази, що становить 85 % від висоти ємності. Частина газоподібної фази, що містить легкі домішки за допомогою відкриття регулятора 6 потоку газу випускається через випускний пристрій 5; за допомогою відкриття регулятора 4 потоку рідини зріджений газ зі зниженим вмістом легких домішок із зони з найменшим парціальним тиском легких домішок (нижньої частини) першої ємності 3 поділу фаз через виводи 7 рідини, через засоби проходження рідини, що містять регулятор 4 потоку рідини подається в наступну ємність 3 поділу фаз, що приводить до зниження парціального тиску домішок у газовій фазі в цій наступній ємності 3 поділу фаз, де він аналогічним з попередньою ємністю способом розділяється на рідку й газоподібну фази й частина газоподібної фази, що містить легкі домішки за допомогою відкриття регулятора 6 потоку газу випускається через випускний пристрій 5 другої ємності 3 поділу фаз, а зріджений газ зі зниженим вмістом легких домішок із зони з найменшим парціальним тиском легких домішок (нижньої частини) ємності через виводи 7 рідини, через засоби проходження рідини, що містять регулятор 4 потоку рідини, 6 UA 122606 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 подається в наступну ємність 3 поділу фаз при її наявності, і так далі до останньої в каскаді ємності поділу фаз. Після того, як усі ємності 3 поділу фаз (у каскаді) будуть заповнені до робочого обсягу, алгоритм роботи змінюється так, що спочатку проводиться зниження тиску в наступній ємності 3 поділу фаз через випуск частини газоподібної фази, що містить легкі домішки за допомогою відкриття регулятора 6 потоку газу через випускний пристрій 5, а тільки потім або одночасно проводиться відкриття регулятора 4 потоку рідини з попередньої ємності 3 поділу фаз і проводиться подача зрідженого газу з попередньої ємності 3 поділу фаз. Потім, за допомогою відкриття регулятора(ів) 4 потоку рідини, очищений зріджений газ подається на виводи 2 зрідженого газу із пристрою й/або в ємність накопичувача 10 і/або на наступний каскад ємностей 3 поділу фаз. Далі цикл очищення може бути повторений потрібну кількість раз, використовуючи як джерело зрідженого газу, що очищається, ємність накопичувача 10, або попередній каскад ємностей 3 поділу фаз, або входи 1 рідини в пристрій. Якщо між циклами очищення необхідно звільнити (очистити) ємності накопичувачів 10, ємності 3 поділу фаз, засобу проходження рідини й/або інші вузли пристрою від залишків газу, що очищається, то здійснюється випуск газу через випускні пристрої 5 відповідних вузлів або з'єднаних з ними вузлів за допомогою відкриття регуляторів 6 потоку газу. Якщо одна або більше ємностей 3 поділу фаз і/або ємностей 10 накопичувачів рідини і/або інші вузли пристрою містять пристрій виміру рівня рідини й/або інші датчики стану середовища, а пристрій для очищення зріджених газів додатково містить керуючу систему, з'єднану з одним або більше регуляторами 4 потоку рідини й/або одним або більше регуляторами 6 потоку газу й з одним або більше пристроями виміру рівня рідини й/або іншими датчиками стану середовища в ємностях поділу фаз і/або ємностях накопичувачах і/або інших вузлах пристрою, то керуюча система, шляхом приймання сигналів із пристроїв виміру рівня рідини й/або інших датчиків стану середовища й подачі відповідних сигналів на підключені до неї регулятори 4 потоку рідини й/або регулятори 6 потоку газу, регулює рівень/подачу/випуск газу в ємностях 3 поділу фаз і/або ємностях 10 накопичувачах рідини й/або в інших вузлах пристрою й здійснює автоматизований контроль і керування виробництвом. Якщо пристрій для очищення зріджених газів додатково містить пристрій 11 додаткового очищення й/або стиску зрідженого газу, що включає адсорбер-десорбер і/або мембрану, й/або центрифугу, й/або конденсатор, і/або компресор, і/або насос або ін. устаткування й з'єднаний своїм вводом, за допомогою засобів проходження рідини, що включають регулятор 4 потоку рідини, з ємністю 3 поділу фаз і/або ємністю накопичувача 10, і з'єднаний на своєму виході, за допомогою засобів проходження рідини, із засобами 2 виводу рідини із пристрою, то через засоби проходження рідини на нього подається очищений зріджений газ, що містить домішки, який у ньому додатково очищається й/або стискується/прохолоджується до потрібних параметрів і подається на засоби виводу рідини із пристрою. Якщо пристрій для очищення зріджених газів додатково містить пристрій 12 очищення й конденсації газу, то через засоби проходження газу на нього подається газ, що містить домішки, який у ньому очищається, конденсується й/або стискається/охолоджується до потрібних параметрів і подається на засоби 2 виводу рідини із пристрою або на входи однієї з ємностей 3 поділу фаз, залежно від ступеня забруднення зрідженого газу, що очищається, або на входи однієї з ємностей накопичувачів 10. Якщо пристрій для очищення зріджених газів додатково містить систему 13 виділення/очищення зрідженого газу з вихідної газової суміші/супутніх (димових) газів виробництва, з'єднану з уведеннями 1 рідини в пристрій за допомогою засобів проходження рідини, то спочатку газ обробляється або виділяється з вихідної суміші, а потім подається на подальше очищення в пристрій для очищення зріджених газів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 1. Пристрій для очищення зріджених газів, що містить засоби введення й засоби виводу рідини із пристрою і більше однієї ємності поділу фаз, які зв'язані між собою засобами проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини, і містять засоби випуску газоподібної фази, що включають регулятори потоку газу, який відрізняється тим, що пристрій містить дві або більше ємностей поділу фаз, послідовно з'єднаних між собою тільки засобами проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини, що забезпечують проходження зрідженого газу тільки в одну сторону, від попередньої до наступної ємності, при її наявності, а виводи рідини кожної із цих ємностей поділу фаз розташовуються в зоні з найменшим парціальним тиском легких домішок у зрідженому газі в ємності поділу фаз і з'єднані засобами проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини, з вводами рідини наступної ємності поділу фаз, при 7 UA 122606 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 наявності такої ємності, причому у заповнених до робочого об'єму ємностях поділу фаз внутрішнє середовище має наступні робочі параметри: парціальний тиск домішок у газовій фазі знижується від ємності до ємності. 2. Пристрій для очищення зріджених газів за п. 1, який відрізняється тим, що у заповнених до робочого об'єму ємностях поділу фаз внутрішнє середовище має наступні робочі параметри: тиск і температура відрізняються не більше ніж на 10 % від ємності до ємності. 3. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-2, який відрізняється тим, що в одній або більше ємностях поділу фаз засоби введення зрідженого газу в ці ємності розташовуються у верхніх частинах ємностях, а засоби виводу зрідженого газу із цих ємностей розташовуються в нижніх частинах цих ємностей. 4. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що одна або більше ємностей поділу фаз мають форму, що має звуження догори. 5. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що одна або більше ємностей поділу фаз містять насадку або тарілки, на яку або на які подається зріджений газ. 6. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що додатково містить одну або більше ємностей накопичувачів, з'єднані з засобами проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини, й/або з вводами й/або виводами зрідженого газу однієї або більше ємностей поділу фаз. 7. Пристрій для очищення зріджених газів за п. 6, який відрізняється тим, що одна або більше ємностей накопичувачів містять засоби випуску газоподібної фази, що включають регулятори потоку газу. 8. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що ємності поділу фаз згруповані в каскади, з'єднані засобами проходження рідини, причому між каскадами розташовуються засоби виводу зрідженого газу із пристрою й/або вводи зрідженого газу в одну або більше ємностей накопичувачів, і/або виводи зрідженого газу з однієї або більше ємностей накопичувачів. 9. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що одна або більше ємностей поділу фаз і/або ємностей накопичувачів, і/або засоби проходження рідини, і/або засоби проходження газу містять пристрій виміру рівня рідини й/або датчики тиску, і/або датчики температури. 10. Пристрій для очищення зріджених газів за п. 9, який відрізняється тим, що додатково містить керуючу систему, з'єднану з одним або більше регулятором потоку рідини і/або одним або більше регулятором потоку газу і з одним або більше пристроєм виміру рівня рідини і/або датчиками тиску, і/або датчиками температур - в ємностях поділу фаз і/або ємностях накопичувачів, і/або засобах проходження рідини, і/або засобах проходження газу. 11. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що додатково містить щонайменше один пристрій додаткового очищення й/або додатково містить щонайменше один пристрій додаткового стиснення зрідженого газу, причому як пристрій для додаткового очищення зрідженого газу використано адсорбер-десорбер або мембрану, або центрифугу, а як пристрій для додаткового стиснення зрідженого газу використано конденсатор або компресор, або насос, та пристрій додаткового очищення й/або пристрій додаткового стиснення з'єднаний своїм вводом за допомогою засобів проходження рідини, що включають регулятор потоку рідини, з ємністю поділу фаз і/або ємністю накопичувача, і з'єднаний на своєму виході, за допомогою засобів проходження рідини, із засобами виводу рідини із пристрою. 12. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-11, який відрізняється тим, що додатково містить з'єднані між собою щонайменше один пристрій очищення й щонайменше один пристрій конденсації газу, причому як пристрій для очищення газу використано адсорбердесорбер або мембрану, або центрифугу, а як пристрій для конденсації газу використано компресор або конденсатор, причому ці пристрої з'єднані на вході засобами проходження газу, що включають регулятори потоку газу, з однієї або більше ємностей поділу фаз і/або однієї або більше ємностей накопичувачів або іншими виводами газу, і на виході із засобами виводу рідини із пристрою й/або з ємностей накопичувачів і/або з ємностей поділу фаз. 13. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-12, який відрізняється тим, що ємності поділу фаз і/або засоби проходження рідини й/або ємності накопичувачів й/або регулятори потоку рідини, і/або регулятори потоку газу пристрою виконані з матеріалів або мають покриття, які мінімізують забруднення або ймовірність забруднення зрідженого газу високого ступеня очищення при взаємодії з ними. 8 UA 122606 U 5 14. Пристрій для очищення зріджених газів за будь-яким з пп. 1-13, який відрізняється тим, що додатково містить систему виділення та/або очищення зрідженого газу з вихідної газової суміші, наприклад супутніх чи димових газів виробництва, з'єднану з вводами рідини в пристрій і/або з ємністю накопичувача і/або з ємністю поділу фаз за допомогою засобів проходження рідини, що включають регулятори потоку рідини. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: F25J 3/00, B01D 53/00
Мітки: пристрій, газів, зріджених, очищення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/11-122606-pristrijj-dlya-ochishhennya-zridzhenikh-gaziv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для очищення зріджених газів</a>
Попередній патент: Сировинна суміш з техногенних відходів
Наступний патент: Спосіб проколювання вух
Випадковий патент: Консольний виступ коксувальної печі та спосіб його виконання