Адсорбційна установка

1 Адсорбційна установка, яка містить вентилятор, регенеративний побічно-випарувальний повітроохолоджувач з патрубками повного, під'єднаного до вентилятора, основного та допоміжного потоків повітря і піддон з водою, адсорбер, який під'єднаний до патрубка основного потоку повітря з підведеною магістраллю водяної пари та конденсатором, повітропровід, до якого під'єднані адсорбер і за адсорбером патрубок допоміжного потоку повітря, апарат розподілу розчину на розчинник та воду з штуцерами розчинника та води і ємкість з водою, яка з'єднана з штуцером води та з піддоном з водою, яка відрізняється тим, що додатково містить теплообмінний контур, що включає повітряний теплообмінник та теплообмінник, при цьому повітряний теплообмінник розташований між вентилятором і патрубком повного потоку повітря, а теплообмінник розташований у повітропроводі безпосередньо за адсорбером 2 Адсорбційна установка за п 1, яка відрізняється тим, що додатково містить другий адсорбер, який під'єднаний до повітропроводу паралельно адсорберу, з додатковою підведеною магістраллю водяної пари та другим конденсатором, другий апарат розподілу розчину на розчинник та воду з додатковими штуцерами розчинника та води, другу ємність з водою, що з'єднана з додатковим штуцером води та піддоном з водою, і другий теплообмінний контур, який включає другий теплообмінник, при цьому другий теплообмінник розташований у повітропроводі безпосередньо за другим абсорбером Винахід вноситься до адсорбційної техніки по уловлюванню з повітря летучих розчинників і може бути застосований при розробці та експлуатації адсорбційних установок Відома адсорбційна установка Кельцев М В "Основі адсорбционнной техники", М, Химия, 1984, ст 256), котра включає вентилятор, регенеративний побічно - випарувальний повітроохолоджувач з патрубками повного, який під'єднаний до вентилятора, основного та допоміжного потоків повітря і піддоном з водою, адсорбер, який під'єднаний до патрубка основного повного повітря, з підведеною магістраллю водяної пари та конденсатором, повітропровід, до якого під'єднаний адсорбер і за адсорбером патрубок допоміжного потоку повітря, апарат розподілу розчина на розчинник та воду з штуцерами розчинника та води і ємність з водою, яка з'єднана з штуцером води та з піддоном з водою Відома адсорбційна установка характеризується добрими експлуатаційними показниками ний відомий принцип розподілу повітря на основний та допоміжний потоки При цьому в установці уловлюється летучий розчинник тільки з основного В основу роботи регенеративного побічновипаровувального повітроохолоджувача закладе потоку повітря Допоміжний ПОТІК ПІСЛЯ участі у охолодженні основного потоку повітря неочищений викидається у повітропровід і далі у навколишнє середовище У ВІДОМІЙ адсорбційній установці відсутня можливість зменшити витрати допоміжного потоку повітря, а ВІДПОВІДНО І забруднення навколишнього середовища У раді режимів роботи у регенеративного побічно-випарувального повітроохолоджувача відсутня можливість реалізувати більшу КІЛЬКІСТЬ води, що утворюється у апараті розподілу розчину на розчинник та воду, що погіршує експлуатаційні характеристики адсорбційної установки В основу винаходу поставлена задача удосконалення адсорбційної установки шляхом введення нових елементів та їх зв'язків, що дозволить забезпечить зниження концентрації розчинника у вихідному повітрі з одночасним поліпшенням експлуатаційних характеристик установки ю ю (О 46515 характеристики Наявність теплообмінника у повітропроводі безпосередньо за адсорбером дозволяє утилізувати тепло, що виділяється у адсорбері при поглинанні розчина з викидного повітря Теплообмінний контур дозволяє використовувати це тепло у повітряному теплообміннику А подальш у процесі роботи установки це тепло як відомо витрачається на випарування води з піддона з водою Застосування другого адсорбера, другого апарату розподілу розчину на розчинник та воду, другої ємності з водою та другого теплообмінного контуру, дозволяє підвищити ефективність адсорбційної установки при проведенні процесів десорбції розчинника у адсорбері У цьому випадку регенеративний побічно-випарувальний повітроохолоджувач працює на другий адсорбер Таким чином, нові елементи адсорбційної установки, їх функційний зв'язок спрямовані на підвищення температури викидного повітря перед регенеративним побічно-випарувальним повітроохолоджувачем та на підвищення надійності цього процесуУ результаті досягається зниження концентрації розчинника у викидному повітрі, використовується вода, вироблена в установці, поліпшуються експлуатаційні показники адсорбційної установки Адсорбційна установка, що пропонується пояснюється кресленням на фіг 1, де вона дана схематично, а и роботу демонструє Id - діаграма на фіг 2 Адсорбційна установка включає вентилятор 1, регенеративний побічно-випарувальний повітроПри такому виконанні адсорбційної установки охолоджувач 2 з патрубами повного 3, який під'єддосягнення позитивного ефекту забезпечується із наний до вентилятора 1,до основного 4 та допоміслідуючого жного 5 потоків повітря і піддоном з водою 6, Застосування повітряного теплообмінника і адсорбер 7, який під'єднаний до патрубка 4 основрозташування його перед патрубком повного потоного потоку повітря, регенеративного побічнока повітря регенеративного побічновипарувального повітроохолоджувача 2, з підвевипарувального повітроохолоджувача дає можлиденою магістраллю водяної пари 8 та конденсатовість підвищити температуру викидного повітря ром 9, повітропровід 10, до якого під'єднані адсорперед повітроохолоджувачем з температури t до Ґ бер 7 і за адсорбером 7 патрубок допоміжного (фіг 2) Якщо стану точки 1 відповідає значення потоку повітря 5 регенеративного побічновідношення основного потоку повітря до повного випарувального повітроохолоджувача 2, апарат потоку повітря М, то стану точки 2 відповідає знарозподілу розчина на розчинник та воду 11 з штучення відношення основного потоку повітря до цером розчинника 12 та води 13, ємність з водою повного потоку повітря - М' А згідно відомої теорії 14, яка з'єднана з штуцером води 13 апарату розроботи регенеративних побічно-випарувальних поділу розчина на розчинник та воду 11 та піддоповітроохолоджувачів М' > М Тобто збільшуються ном з водою 6, теплообмінний контур 15, що вклювитрати основного потоку повітря і зменшуються чає повітряний теплообмінник 16 та теплообмінник витрати допоміжного потоку повітря У адсорбцій17 При цьому повітряний теплообмінник 16 розній установці очищується більша КІЛЬКІСТЬ ВИКИДташований між вентилятором 1 і патрубком повноНОГО повітря, знижується концентрація розчинника го потоку повітря 3 регенеративного побічноу викидному повітрі, менш забруднюється навковипарувального повітроохолоджувача 2, а теплолишнє середовище Як бачимо з Id - діаграми вообмінник 16 розташований у повітропроводі 10 логого повітря (фіг 2) температура основного побезпосередньо за адсорбером 7 Теплообмінний току повітря у розглянутих випадках одна і та ж контур 15 містить експлуатаційні вентилі 18 Ь Тобто зміна режиму праці регенеративного побічно-випарувального повітроохолоджувача не Адсорбційна установка містить другий адсорвпливає на основну його функцію - охолодження бер 19, який під'єднаний до повітропроводу 10 повітря перед адсорбером 3 Id - діаграми також паралельно адсорберу 7, з додатковою підведевипливає, що сіз1 > d3 Тобто установка при наявною магістраллю водяної пари 20 та другим конності повітряного теплообмінника витрачає більш денсатором 21, другий апарат розподілу розчина води, а це при її надмірі при виробництві у апараті на розчинник та воду 22 з додатковими штуцерами та другому апараті розподілу розчина на розчинрозчинника 23 та води 24, другу ємність з водою ник та воду дозволяє утилізувати воду безпосере25, що з'єднана з штуцером води 24 другого ападньо в установці, що покращує його експлуатаційні рату розподілу розчина на розчинник та воду 22 і Поставлена задача вирішується там, що адсорбційна установка, яка містить вентилятор, регенеративний побічно-випарувальний повітроохолоджувач з патрубками повного, під'єднаного до вентилятора, основного та допоміжного потоків повітря і піддоном з водою, адсорбер, який під'єднаний до патрубка основного потоку повітря, з підведеною магістраллю водяної пари та конденсатором, повітропровід до якого під'єднані адсорбер і за адсорбером патрубок допоміжного потоку повітря, апарат розподілу розчина на розчинник та воду з штуцерами розчинника та води і ємність з водою, яка з'єднана з штуцером води та з піддоном з водою, яка відрізняється тим, що додатково містить теплообмінний контур, що включає повітряний теплообмінник та теплообмінник, при цьому повітряний теплообмінник розташований між вентилятором і патрубком повного потоку повітря, а теплообмінник розташований у повітропроводі безпосередньо за адсорбером Доцільно щоб адсорбційна установка додатково містила другий адсорбер, який під'єднаний до повітропровода паралельно адсорберу, з додатково підведеною магістраллю водяної пари та другим конденсатором, другий апарат розподілу розчина на розчинник та воду з додатковими штуцерами розчинника та води, другу ємність з водою, що з'єднана з додатковим штуцером води та піддоном з водою, і другий теплообмінний контур, який включає другий теплообмінник, при цьому другий теплообмінник розташований у повітропроводі безпосередньо за другим адсорбером 46515 піддоном з водою 6, і другий теплообмінний контур підведеній магістралі водяної пари 8 поступає па26, який включає повітряний теплообмінник 16 і ра, яка спричиняє десорбції розчинника з адсордругий теплообмінник 27 При цьому другий тепбера 7 Далі пари із адсорбера 8 поступають у лообмінник 27 розташований у повітропроводі 10 конденсатор 9, де конденсуються, стікають із конбезпосередньо за другим адсорбером 19 Другий денсатора 9 у апарат розподілу розчину на розтеплообмінний контур 26 обладнаний експлуатачинник та воду 11 Розчинник через штуцер розційними вентилями 28 чинника 12 поступає на подальше використання, а вода скрізь штуцер води 13 та вентиль 33 у ємАдсорбційна установка включає технологічні ність для води 14 повітряні засувки 29 і ЗО, вентиля 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, помпу 39 При закінченні процесу десорбції перекривають надходження водяної пари у підведену магістАдсорбційна установка працює слідуючим чираль водяної пари 8, відкривають засувку 29 та ном прохід з адсорбера 7 у повітропровід 10 (на фіг 1 Режим 1 Повітря з виробництва, яке признане показано), закривається вентиль 33, виключачене для викидання у навколишнє середовище ється вентилятор 1 Разом з тим відкривається насичене парами розчинника чи розчинників, венвентиль 31, включається помпа 35 і вода з ємності тилятором 1 (фіг 1) при відкритій засувці 33 подаз водою 14 поступає у піддон з водою 6 Вода з ється у адсорбційну установку Стан повітря випіддона з водою 6 використовується для роботи значається на Id - діаграмі (фіг 2) точкою 1 Далі регенеративного побічно-випарувального повітровикидне повітря поступає у повітряний теплообохолоджувача 2 - для реалізації у ньому тепловомінник 16 (фіг 1), де нагрівається у процесі 1 - 1' лопсних процесів, які приводять для охолодження (фіг 2) Потім викидне повітря поступає у регенеосновного потока повітря ративний побічно-випарувальний повітроохолоджувач 2 (фіг 1) скрізь патрубок повного потоку Режим 2 Для підвищення ефективності у роповітря 3, де проводиться обробка повітря Із реботі адсорбційної установки з допомогою засувки генеративного побічно-випарувального повітроЗО та вентилів 28 і 32 до неї підключаються елеохолоджувача 2 витікає два потоки повітря основменти, які позначені номерами 19 - 27, 34 При ний, який характеризується параметрами точки 2 цьому адсорбційна установа працює у слідуючому (фіг 2), скрізь патрубок основного потоку повітря 4 режимі (фіг 1) та допоміжний, який характеризується паПри проведенні десорбції у адсорбері 7 венраметрами точки 3' (фіг 2), скрізь патрубок допотилятор 1 остається включеним, вентилі 18, 31, 34, міжного потоку повітря 5 (фіг 1) При цьому допозакриті, вентилі 28, 32 відкриті, помпа 35 працює, міжний потік повітря з парами розчинника поступає засувка ЗО відкрита У другий адсорбер 19 скрізь у повітропровід 10 та викидається у навколишнє засувку ЗО надходить охолоджене викидне повітря середовище Доля допоміжного потоку повітря (основний потік повітря) з патрубку основного позгідно розрахунків може складати не більш 5 току 4 У другому адсорбері 19 поглинаються пари 10% Основний потік повітря поступає у адсорбер розчинника і водяної пари із повітря, а саме очи7, де поглинаються пари розчинника і водяної пащене повітря підвищивши температур) за рахунок ри із повітря 8, а саме очищене повітря підвищивтепла адсорбції подається на другий теплообмінши температуру за рахунок відділення тепла адник 27 У другому теплообміннику 27 викидне повісорбції поступає до теплообмінника 17 У тря віддає тепло у теплообмінний контур 26 який теплообміннику 17 викидне повітря віддає тепло у працює при відкритих вентилях 28 Далі це тепло з теплообмінний контур 15 який працює при відкридопомогою другого теплообмінного контуру 26 тих вентилях 18 Далі це тепло з допомогою тепнадходить у повітряний теплообмінник 16 для налообмінного контуру 15 надходить у повітряний гріву повітря, що поступає з виробництва Елементеплообмінник 16 для нагріву повітря, що поступає ти 21, 22, 23, 24 25 34 працюють ВІДПОВІДНО ЯК з виробництва Після теплообмінника 17 повітря елементи 9,11,12, 13, 14, 33 Таким чином, реаліпоступає у повітропровід 10 і викидається у навкозація режима 2 дає можливість адсорбційній усталишнє середовище новці працювати у безперервному режимі у порівПри проведенні процесів десорбції розчинника із адсорбера 7 виключається вентилятор 1, закривається вентиль 31, адсорбер 7 перекривається від регенеративного побічно-випарувального повітроохолоджувача 2 (засувкою 29) і від повітропроводу 10 (на фіг 1 не показано) і у адсорбер 7 по нянні з періодичним режимом 1 Таким чином, реалізація запропонованої адсорбційної установки лає можливість поліпшити експлуатаційні характеристики установки та, найважливіше, забезпечити зниження концентрації розчинника у викидному повітрі 46515 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71