способ очистки аргона от кислорода

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ АРГОНА ОТ КИСЛОРОДА, включающий подачу аргона в слой адсорбента, регенерацию и охлаждение адсорбента аргоном, отличающийся тем, что при охлаждении адсорбента аргон подают в слой адсорбента в виде парожидкостного потока с содержанием жидкой фазы не менее 50%

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке аргона от кислорода на цеолитах и может быть использовано в установках разделения воздуха низкотемпературной ректификации.

Известен способ очистки аргона от кислорода, включающий адсорбцию при 90-108 К, регенерацию и охлаждение адсорбента [1]

Охлаждение адсорбента до рабочих температур перед циклом адсорбции проводят при вакуумировании за счет теплопроводности слоя адсорбента. Процесс охлаждения слоя адсорбента в вакууме длительный и требует большого расхода хладагента, так как велики потери холода в окружающую среду.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ очистки аргона от кислорода, включающий очистку аргона в слое адсорбента в кожухотрубном адсорбере, регенерацию адсорбента и охлаждение его жидким аргоном через стенки труб [2]

В этом способе требуется большое количество времени для охлаждения адсорбента.

Технической задачей изобретения является сокращение времени охлаждения.

Это достигается тем, что при охлаждении адсорбента аргон подают непосредственно в слой адсорбента в виде парожидкостного потока с содержанием жидкой фазы не менее 50%

На чертеже изображен адсорбер, предназначенный для способа очистки аргона от кислорода.

Адсорбер включает корпус 1 с коллектором входа 2 и коллектором 3 выхода аргона, патрубком 4 входа парожидкостной смеси аргона, распределительное устройство 5, расположенное над слоем адсорбента 6. Распределительное устройство 5 содержит распределительные трубы 7, заканчивающиеся перфорированными дисковыми каскадами 8, равномерно распределенными по сечению адсорбера, а другим концом соединенными через трубную решетку 9 с емкостью 10. Патрубок 4 заведен в емкость 10.

Предлагаемый способ очистки аргона от кислорода реализуется следующим образом:

в цикле адсорбции аргон с примесью кислорода при температуре 90 К поступает через коллектор 2 в слой адсорбента 6, где идет очистка аргона от кислорода;

в цикле адсорбции через адсорбер пропускают нагретый чистый аргон и десорбируют кислород;

в цикле захолаживания через патрубок 4 в емкость 10 подают парожидкостную смесь чистого аргона с содержанием 50-80% жидкой фазы. При этом емкость 10 заполняется и благодаря тому, что патрубок 4 пропущен в сторону нижней части емкости 10, при подаче парожидкостной смеси формируется уровень и обеспечивается равномерное распределение потока по трубам 7. Перфорированные дисковые насадки 8, установленные на концах распределительных труб 7, способствуют равномерному распределению потока по сечению адсорбера. Поступившая в слой адсорбера парожидкостная смесь охлаждает адсорбент в каждом сечении за время t и отводится через коллектор 3. Время охлаждения адсорбента 15 мин.

П р и м е р. Для очистки газообразного аргона от кислорода адсорбент цеолит типа NaA охлаждают, для чего подают в адсорбер (фиг.1) парожидкостную смесь с содержанием доли жидкой фазы 50% При этом цеолит типа NaA охлаждается за 15 мин. В охлажденный таким образом адсорбент подают газообразный аргон с примесью кислорода. В результате достигается глубина очистки аргона от кислорода 0,5 ppm и динамическая емкость 11,2 мас.

При подаче в слой сорбента для охлаждения аргона с долей жидкой фазы 60% время охлаждения составляет 12 мин, и в процессе очистки обеспечивается динамическая емкость 11,5 мас. весовых при глубине очистки 0,4 ppm.