Адсорбційний пристрій для розділення газу

1.Адсорбционное устройство для разде ления газа с помощью адсорента, предпочти тельно активированного угля, включающее теплоизолированный вертикальный цилинд рический корпус с крышкой и патрубками ввода и вывода фаз с размещенными в нем адсорбентом, теплопередающим элемен том в виде змеевика и электронагревателем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено в центральной верхней части корпуса сред ством для циркуляции теплопередающего агента и пучком вертикальных труб для сорбента, расположенных около теплопередающего элемента по всей его длине. 2. Устройство по п. 1, отличающеес я тем, что оно снабжено пучком вертикаль ных труб, в котором размещен сорбент, ус тановленный на периферии корпуса по кольцу, теплопередающий элемент расположен кон центрично ему, а электронагреватель - в центре, при этом длина электронагрева теля меньше длины труб с сорбентом и теп лопередающего элемента, 3. Устройство поп.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что средство для циркуляции снаб жено приводом, размещена їм в выносной теплоизолированной камере, и магнитной муфтой. 4. Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что пучок труб, теплопере дающий элемент и электронагреватель соединены между собой в единый узел, снабженный анкерами, закрепленными на крышке корпуса. Изобретение относится к устройству для разделения газа с помощью адсорбента, преимущественно активированного угля, и может найти применение в химической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности процесса разделения за счет обеспечения равномерности прогрева сорбента. На чертеже изображено адсорбционное устройство, общий вид. Адсорбционное устройство включает в себя корпус 1 с теплоизоляцией 2, которая может выполняться в виде изоляции из твердого вещества или же в виде вакуумной изоляции и крышки 3, закрепленной с помощью фланцевого соединения 4. От крышки 3 проходят во внутренний объем корпуса 1 анкеры 5, на которых удерживается узел адсорбера б, содержащий секцию труб 7 с сорбентом, теплопередающий охлаждающий элемент 8 в виде змеевика и электронагреватель 9. Секция труб 7 состоит из большого числа проходящих вертикально труб, располо (22) 02.09.88 (24) 28.02.97 (31)Р3729517.9 (32)03.09.87 (33) DE (46) 28.02.97. Бюл. № 1 (56) Авторское свидетельство СССР № 1082463, кл. В 01 D 53/04, 1982 (прототип). (72) Бернд Екард (DE), Томас Бурбах (DE) (73) Сіменс АГ (DE) С > О 12792 женных параллельно одна другой на поверхности круглого кольца Вверху и внизу трубы 7 зажаты в днищах труб 10 и 11, на которых закреплены изогнутые листовые кольца 12 и 13 для образования сборных камер 14 и 15. Грубы 7 имеют диаметр, например, 35 мм и содержат активированный уголь с насыпным весом 0,45 кг/л Они сгруппированы с такой плотностью, что интервал между трубами 7 меньше, чем диаметр трубы. Охлаждающий элемент 8 расположен внутри секции труб 7 и может выполняться одновременно цилиндрическим. Концы элемента 8 - через подводящие 16 и отводящие 17 трубопроводы соединены с внешним трубопроводом 18 и 19, выводимым из корпуса 1 Трубопровод 19 подсоединен к холодильной машине, с помощью которой жидкий азот может направляться в качестве вторичного охлаждающего средства дпя производства температуры ниже -130°С внутри корпуса 1 Электронагреватель 9, расположенный в центре корпуса 1 внутри секции труб 7 и охлаждающего элемента 8, включает в себя электрические нагревательные стержни 20, проходящие параллельно один другому вертикально вверх от нижней несущей плиты 21 Последняя представляет собой единую деталь с нижними днищами для труб 11 и удерживает нагревательные стержни 20, сгруппированные, например, в форме круглого кольца с интервалом, равным толщине нагревательного стержня, внутри охлаждающего устройства 8, Высота нагревательных стержней 20 меньше высоты труб 7 и охлаждающего элемента 8, поэтому внутри остается свободный объем, в котором расположен вентилятор 22. Последний может располагаться также над секцией труб 7 под крышкой 3 емкости. Вентилятор 22 установлен с помощью звездообразного держателя 23 в рубашке 24. Держатель 23 направляется вверху приводным валом 25 через корпус 1 к приводному двигателю 26, закрепленному вне корпуса 1 на крышке 3, Двигатель 26 охвачен газонепроницаемым кожухом 27, закрепленным на крышке 3 с помощью фланцевого соединения 28. Кожух выполнен для отвода отходящего тепла двигателя в виде охлаждающей рубашки 29 с двойной стенкой с впуском и выпуском хладоносителя. Для ввода и вывода очищаемой смеси предусмотрены патрубки 30-32. Устройство работает следующим образом. Во внутреннем объеме корпуса 1 содержится гелий под давлением, например, 1 бар. Гелий служит в качестве средства пере дачи тепла, которое с помощью вентилятора 22 циркулирует через внутренний объем корпуса 1 в направлениях, указанных на чертеже стрелками, обеспечивая равномер5 ное распределение тепла. При циркуляции гелий проходит мимо секции труб 7 и либо охлаждается теплопередающим элементом 8, либо нагревается нагревательным устройством 9. Скорость циркуляции составляет 10 1000 ч*1 или более. Очищаемая смесь через патрубки 30 и 31 вводится в устройство. С помощью охлаждения связывание инертных газов криптона и ксенона активированным углем в трубах 7 усиливается. 15 Очищенный газ отводится через выпуск 32. После осуществления связывания криптон и ксенон могут удаляться путем нагрева (регенерации) активированного угля с помощью нагревательного устройства 9, тепло которого 20 передается на трубы 7 также с помощью вентилятора циркулирующим гелием, В корпусе 1 как охлаждающее 8, так и нагревательное 9 устройства сориентированы на трубы адсорбера, за счет чего обеспечива25 ется возможность соблюдения практически одинаковой температуры вдоль труб адсорбера при одновременно очень малой разности температур поперек секции труб адсорбера. Теплообмен между трубами ад30 сорбера и охлаждающим или нагревательным устройствами интенсифицируется за счет циркулирующего газа, преимущественно гелия, таким образом, что достигаются гомогенное распределение температуры и 35 существенное снижение потребления энергии. Преимущественно скорость циркуляции газа составляет 1000 ч"1 или более. Вентилятор располагается в направлении потока после нагревательных и охлаж40 дающих элементов, так что помимо подачи газа одновременно достигается термическое выравнивание циркулирующего потока газа перед его охлаждением в секцию труб адсорбера и надежно предупреждается об45 разование отдельных струй с различной температурой. Потеря напора в зоне циркуляции газа должна выбираться таким образом, чтобы через секцию труб адсорбера происходила 50 намного большая потеря напора, например, с коэффициентом 2 или более, по сравнению с потерей напора на остальном пути потока. За счет этого достигается в значительной степени равномерная скорость набегающего 55 потока в секции труб адсорбера, и тем самым в адсорбере предупреждается различная термическая нагрузка материала так же, как и различия сорбции в адсорбере. Приводной двигатель вентилятора располагается вне емкости, так что он работает 12792 при нормальных температурах и тепло потерь не должно отводиться через охлаждающее устройство. При этом приводной двигатель Пучок труб, охлаждающий элемент в виде змеевика и нагревательное устройство соединены друг с другом и подвешены в кожухом, одновременно служащим в каче- 5 вставляться и при необходимости вновь выстве охлаждающей рубашки. ниматься как одно целое. может охватываться газонепроницаемым корпусе устройства в виде узла и могут Упорядник Замовлення 4083 Техред М.Моргентал Коректор М. Керецман Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101