Способ регенерации цеолитов

Способ регенерации цеолитов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

б К Юи @с,-; файв, Ек «р

436Веанв1дф

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ »> 553984

Gaea Советских

Социалистических

Ресотблкк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.12.72 (21) 1856533/26 с присоединением заявки № (51) М. Кл 2 В 01D 15/06

С 01В 33/26

Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий

Опубликовано 15.04.77. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 19.05.77 (53) УДК 66.099.2(088,8) (72) Авторы изобретения

С. 3. Васильев, В. И. Летичевский, И. И. Маергойз, Л. А. Михайлов и Л. И. Пушкарев (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ЦЕОЛИТОВ

Государственный комитет (23 П

23) Приоритет

Изобретение относится к способам регенерации цеолитов при непрерывных процессах очистки газовых смесей, применяемых, например, в химической, машиностроительной и металлургической промышленностях.

Известен способ регенерации адсорбента, заключающийся в косвенном нагреве и охлаждении адсорбента теплоносителем через стенку с одновременной продувкой слоя при нагреве (1). Теплоносителем является исходный неочищенный газ. Он же используется и для продувки нагреваемого слоя.

Однако, использование в качестве продувки неочищенного газа, содержащего поглощаемые примеси, не позволяет произвести полную регенерацию адсорбента, что ухудшает качество очищенного газа при последующей адсорбции. Кроме того, невозможность продувки слоя неочищенным газом при охлаждении снижает интенсивность теплообмена при проведении этого процесса.

Наиболее близким по технической сущности и предлагаемому способу является способ регенерации цеолитов при непрерывном процессе очистки газовых смесей с использованием трех адсорберов, заключающийся в косвенном нагреве и охлаждении неолита теплоносителем через стенку с одновременной продувкой слоев цеолитов очищенным от сорбата газом, направляемым параллельно в слои нагреваемого и охлаждаемого цеолита без предварительного нагрева или охлаждения продуво:ного газа f2).

Недостатками известного способа регенера5 цни являются малая степень регенерации, о чем свидетельствует низкое качество очищенного газа при последующей адсорбции, и недостаточная интенсивность теплообмена. Так, при проведении непрерывного процесса очист1п кн с использованием вышеуказанного способа регенерации остаточное содержание СО> в очищенном газе составляет более 0,1%, влажность очищенного газа соответствует точке росы при температуре выше минус 60 С.

15 Для повышения степени регенерации цеолитов и интенсификации теплообмена по предлагаемому способу при регенерации цеолитов, включающей косвенный нагрев и охлаждение цеолитов теплоносителем через стенки адсорберов с продувкой слоев цеолитов очищенным газом, через слои охлаждаемого и нагреваемого цеолитов последовательно продувают 3 — 20 об.% очищенного газа после его соответствующего охлаждения или нагревания.

Сущность способа заключается в следующем. При непрерывном процессе очистки газовой смеси с использованием трех адсорберов, раоотающих поочередно в режимах ад30 сорбции, регенерации и охлаждения, часть

553984

Зо

65 очищенного (преимущественно 3 — 20%) в одном из адсорберов газа охлаждают через адсор бер а ха до температуры, близкой к температуре воздуха, и подают на продувку в слой цеолита, охлаждаемого косвенны.,l путем тем же возду хом.

Выходящий из охлаждаемого слоя цеолита продувочный газ нагревшот через стенку адсорбера в потоке теплоносителя до температуры, близкой к температуре теплоносителя, и подают на продувку в слой цеолита, нагреваемого теплоносителем через стенку.

Продувочный газ выносит из слоя сорбат, поглощенный при адсорбции и выделенный из адсорбента при нагреве, а также интенсифицирует процесс нагрева.

Скорость продувочного газа, проходя.цего через охлаждаемый и нагреваемый слои цеолита, составляет 3 — 20 / скорости очищенного газа, проходящего через слой при адсорбции. Температура продувочного газа, а также слоя цеолита при охлаждении воздухом, имеющим температуру 20 — 30 С, в конце процесса 22 — 34 С. Температура продувочного газа при нагреве теплоносителем, имеющим температуру 300 — 500 С, в конце процесса

290 — 480 С.

Степень регенерации характеризуется качеством очищенного газа при последующей адсорбции. В зависимости от скорости и температуры продувочного газа, а также температуры цеолита в конце процессов нагрева и охлаждения остаточное содержание СО2 в очищенном газе 0,0005 — 0,001%, влажность его соответствует точке росы при температуре минус 70 — минус 65 С.

Пример 1. Исходная экзотермическая контролируемая атмосфера состава, об. % .

СОл 7 — I l, СО 1 — 8, Нв 1 — 12, остальное— азот с влажностью, соответствуюшей точке росы при температуре 25 — 35 С, очищают в одном из адсорберов с цеолитом СаА — 5 от

СО и Н,.О. 20% очищенного газа, име|сщего температуру 35 — 45 Ñ, охл ажда ют до 22—

24 С через степку воздухом, имеющим температуру 20 С, и подают на продувку в слой цеолита, охлаждаемьш тем же воздухом через стенку в другом адсорбере, 1Тос.че этого продувочный газ нагревают до 470 — 480 С через стенку в потоке теплоносителя, имеющего температуру 500"С, и подают в слой цеолита, нагреваемого этим теплоносителем через стенку в третьем адсорбере. После выхода из нагреваемого адсорбера продувочный газ вместе с десорбироганными примесями удаляют в вентиляцию.

Степень регенерации определяют по качеству очищенного газа при последующей адсорбции. Остаточное содержание СО в очищенном газе 0,0005%, влажность соответствует точке росы при температуре минус 70 С.

П р и мер 2. Исходная экзотермическая контролируемая атмосфера состава, об. %.

СОз7 — 11, СО 1 — 8, Н2 1 — 12, остальное — азот с влажностью, соответствующей точке росы при температуре 25 — 35 С, очищают в одном из адсорберов с цеолитом С lA — 5 от СОг и

Н О. 3% очищенного газа, имеюгцего температуру 35 — 45 С, охлаждают до 32 — 34 С через стенку воздухом, имеющим температуру

30 С, и подают на продувку в слой цеолита, охлаждаемый тем же воздухом через стенку в другом адсорбере. После этого продувочный газ нагревают до 285 — 290 С через стенку в потоке теплоносителя, имеющего температуру 300 С, и подают в слой цеолита, нагреваемого этим теплоносителем через стенку в третьем адсорбере. После выхода из нагреваемого адсорбера продувочный газ вместе с десорбированными примесями удаляют в вентиляцию.

Степень регенерации определяют по качеству очищенного газа при последующей адсорбции. Остаточное содержание СО2 в очищенном газе 0,001%, влажность соответствует точке росы при температуре минус 65 С.

Сравнительные данные по эффективности известного и предлагаемого способов приведены в таблице.

Слособ

Показатели

Известный (2) Предложенны й

Содержание СО,,;

Влажность (точка росы), -С

Более 0,1

Выше минус

0,0005 вЂ,001 от — 70 до — 65

Таким образом, осуществление процесса регенерации предлагаемым способом значительно интенсифицирует процесс теплообмена при охлаждении и нагреве адсорбентов при одновременном улучшении качества очищаемого газа.

Формула изобретения

Способ регенерации цеолитов для очистки газовых смесей с использованием адсорберов, включающий косвенный нагрев и охлаждение цеолитов теплоносителем через стенки адсорберов и продувку слоев цеолитов очищенным га "oì, отличающийся тем, что, с целью повышения степени регенерации и интенсификации тсилообмена, через слой охлождаемого и нагреваемого цеолитов последовательно продувают 3 — 20 об. /а очищенного газа после его соответствующего охлаждения или нагревания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Серпионова F. И., Промышленная адсорбция газов и паров. Изд. «Высшая школа», М 1969, с. 294.

2. Васильев С. 3. и др., Системы адсорбционной очистки продуктов сгорания природного газа., «Газовая промышленность», 1971, И ", с. 40 — 43 (прототип).