ідбирається з вже очищеного і осушеного газу, знижуючи кількість очищеного газу, що подається в наступний технологічний процес.
Кількість газу, необхідне для продувки адсорбенту в безнагревном режимі десорбції, визначається з рівняння:
пр=К х Yо (Pпр/Pо)
де Yпр, Pпр - об'ємна витрата і тиск продувочного газу, Pо - об'ємна витрата і тиск газу, що очищається
К - коефіцієнт надлишку газу, який згідно з експериментальними даними дорівнює 1,1 - 1,2.
З наведеного рівняння видно, що чим менше Pпр, тим менше об'ємна витрата газу на продувку. При зниженні тиску газу в адсорбере нижче Pпр за допомогою ежектора відповідно зменшується об'ємна витрата продувочного газу.
Пояснимо на прикладі. При осушенні повітря робочим тиском 0,8 МПа короткоциклової безнагревним способом продувку адсорбенту, зокрема силікагелю, проводять при тиску, близькому до атмосферного і рівному 0,12 МПа, тоді об'ємна витрата осушеного повітря на продувку силікагелю складе 18% від загального обсягу газу, що очищається. При зниженні тиску газу в адсорбере за допомогою ежектора до величини 0,03 МПа об'ємна витрата продувочного газу може бути знижений до 5,0% і відповідно збільшиться продуктивність установки по очищеному газу на 10 - 12% з урахуванням витрати газу, що очищається на ежектор.
Повнота десорбції продуктів очищення багато в чому визначається адсорбційною здатністю продуваемого газу. Наприклад, при продувці адсорбенту осушеним газом (точка роси - 70oC) температурою + 10oC можна винести з продувається газом 9,4 г/м3 вологи за умови насичення продуваемого газу і відносній його вологості 100%. При нагріванні продуваемого газу до + 50oC, дотримуючись ті ж умови, можна винести до 83,0 г/м3, тобто одне і теж кількість вологи можна винести меншою кількістю газу. Крім того, з підвищенням температури продуваемого газу збільшується глибина десорбції і ступінь очищення газу. У той же час, принципова схема короткоциклової безнагревной адсорбції не передбачає джерела підігріву газу, тому в розглянутому винаході використовується енергія стисненого газу, яка в традиційною схемою безнагревной десорбції диссипирует в навколишнє середовище при зниженні тиску газу в режимі регенерації. Для перетворення перепаду тиску газу між робочим режимом адсорбції та десорбції продуктів очищення в теплову енергію використовується вихрова трубка, яка дозволяє розділити продувний газ на гарячий і холодний потоки. Для підвищення температури гарячого потоку газу використовується теплота адсорбції поглинаються компонентів і рекуперується теплота продуваемого газу за допомогою додатково встановлюваного теплообмінника і підігріву газу на вході в сопло вихровий трубки.
продув послідовно адсорбент спочатку гарячим, а потім холодним очищеним газом, збільшують повноту десорбції продуктів очищення і значно підвищують динамічну активність адсорбенту.
Порівняння суттєвих ознак запропонованого і відомих рішень дає підставу вважати, що запропоноване технічне рішення відповідає критеріям винахідницький рівень і промислова придатність .
Суть винаходу пояснюється кресленням, де на малюнку 1 зображена принципова схема пристрою з очищення та осушування газу короткоциклової безнагревной адсорбцією.
Малюнок 1 Схема пристрою з очищення та осушування газу
Пристрій для очищення і осушення газу містить адсорбери А, Б, В, Г і Д з двошаровим адсорбентом, в які очищається газ подається по колектору подачі газу, що очищається (1), а очищений і осушене газ по колектору відводу (2) відводиться зверху. До цього останнього колектору приєднаний ресивер (3) для накопичення і подачі продувочного газу на регенерацію через вихрову трубку (4), встановлену після ресивера. Для відкачування продуктів очищення використовується ежектор (5), встановлений також після ресивера. Знизу до адсорбера приєднаний і колектор відводу продувочного газу (6), на якому встановлений теплообмінник (7), одночасно розміщений на потоці газу між ресівером і вихровий трубкою. Управління арматурою для перемикання адсорберов з режиму адсорбції на регенерацію і назад здійснюється командним блоком (на кресленні не показані)
Принцип роботи пристрою полягає в наступному. Сирий вихідний газ під тиском пропускають через, наприклад, адсорбер А, де газ, проходячи через перший шар адсорбенту-силікагелю або окису алюмінію, піддають попередній осушення і очищення, а в другому шарі адсорбенту - цеоліті проводять остаточну глибоку осушку і очищення газу, який направляють споживачеві, відбираючи частину газу в ресивер для продувки адсорбенту і відкачування адсорбера. Після насичення адсорбенту продуктами очищення адсорбер А переводять у режим регенерації, а адсорбер Б - у режим очищенн...
