адсорбер

Формула изобретения

Адсорбер, содержащий цилиндрический корпус с торцевыми крышками и штуцерами для ввода и вывода газовой смеси и расположенную в нем кольцевую перфорированную решетку для сорбента, выполненную из отдельных секций с глухими кольцевыми крышками, отличающийся тем, что адсорбер разделен перегородками на цилиндрические камеры, камеры расположены последовательно по его длине и сообщаются между собой посредством центрального и периферийных отверстий в перегородках, в каждую из камер установлены по две секции, при этом отверстия в смежных кольцевых крышках секций каждой камеры совпадают между собой, а отверстия в смежных кольцевых крышках соседних секций, разделенных перегородкой, совпадают между собой и с центральным отверстием в перегородке камеры, а адсорбер дополнительно снабжен заслонками, установленными с возможностью перекрытия отверстий.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области очистки газов путем сорбции и может быть использовано, например, для обогащения газовой смеси кислородом из воздуха, а также для удаления углекислого газа и вредных примесей из воздуха.

Известен адсорбер, содержащий цилиндрический корпус с торцевыми крышками и штуцерами для ввода и вывода газа и расположенную в нем кольцевую перфорированную решетку для сорбента, выполненную из отдельных секций с глухими кольцевыми крышками, между которыми установлены уплотнительные элементы, а одна из торцевых крышек снабжена домкратом с поршнем, причем каждая кольцевая цилиндрическая секция снабжена радиальными перфорированными перегородками (А.с. №1813524, кл. В01D 53/04, 1986). Известное устройство взято за прототип.

Недостатком конструкции адсорбера является невозможность управления потоками газа внутри адсорбера, что при изменении входных параметров газовой смеси может привести к появлению хорошо сорбирующегося компонента на выходе из адсорбера.

Задачей изобретения является обеспечение управления потоками газа внутри адсорбера при различных режимах работы.

Задача решается тем, что адсорбер содержит цилиндрический корпус с торцевыми крышками и штуцерами для ввода и вывода газовой смеси и кольцевую перфорированную решетку для сорбента, выполненную из отдельных секций с глухими кольцевыми крышками. Адсорбер разделен перегородками на цилиндрические камеры, расположенные последовательно по его длине и сообщающиеся между собой посредством центрального и периферийных отверстий в перегородках. Причем в каждую из камер установлены по две секции так, чтобы отверстия в смежных кольцевых крышках секций каждой камеры совпадали между собой и закрывались заслонками, перемещаемыми центральным штоком, а отверстия в смежных кольцевых крышках соседних секций, разделенных перегородкой, совпадали между собой и с центральным отверстием в перегородке камеры. Периферийные отверстия закрываются заслонками, перемещаемыми посредством периферийных штоков.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 - общий вид адсорбера, фиг.2 - схема движения потоков газовой смеси в первом режиме работы, фиг.3 - схема движения потоков газовой смеси во втором режиме работы.

Адсорбер содержит (фиг.1) цилиндрический корпус 1, перфорированные секции 6 с глухими кольцевыми крышками 15, заполненные сорбентом 16, торцевые крышки 2, штуцера ввода 4, 5 и вывода газа 3. Адсорбер разделен перегородками 8, имеющими периферийные 9 и центральные отверстия 10, на цилиндрические камеры 7. Периферийные отверстия 9 в перегородках 8 могут закрываться с помощью заслонок 12, перемещаемых посредством периферийных штоков 13. В каждую из цилиндрических камер 7 помещаются по две цилиндрические секции 6. Отверстия 17 в смежных кольцевых крышках 15 секций 6 совпадают между собой и могут закрываться заслонками 11, перемещаемыми центральным штоком 14.

Адсорбер работает следующим образом. Перфорированные секции 6, заполненные сорбентом, помещают в камеры 7 адсорбера. Количество камер 7 в адсорбере выбирается в зависимости от необходимой производительности адсорбера. Схема движения газовых потоков внутри адсорбера в первом режиме работы показана на фиг.2. Газовая смесь, подлежащая очистке, подается в камеры 7 адсорбера через штуцера 5. Отверстия 9 и 17 открыты. Газовая смесь заполняет камеры 7 и из них проходит через слой сорбента в секциях 6. Хорошо сорбируемый компонент газовой смеси поглощается в слое сорбента, а очищенная газовая смесь попадает в канал, образуемый внутренними объемами секций 6, и выводится из адсорбера через штуцер 3. Стрелками на фиг.2 показаны направления газовых потоков.

Во втором режиме работы (фиг.3) газовая смесь, подлежащая очистке, подается через штуцер 4. Заслонки 12 перекрывают периферийные отверстия 9, а заслонки 11 перекрывают отверстия 17 в смежных кольцевых крышках секций каждой камеры. В этом случае поток газа движется последовательно от секции к секции, как показано стрелками на фиг.3.

Управление потоками газа внутри адсорбера обеспечивается за счет деления объема адсорбера на камеры и введения в конструкцию адсорбера заслонок, обеспечивающих необходимое направление движения газовой смеси внутри адсорбера в зависимости от режимов его работы. Работа адсорбера может быть переведена во второй режим в случаях, когда возрастает вероятность проскока хорошо сорбирующихся компонентов газовой смеси. В этом случае перевод адсорбера во второй режим обеспечивает увеличение длины слоя сорбента, что позволяет увеличить время работы адсорбера без проскока хорошо сорбирующегося компонента газовой смеси.