RU2168360C2

RU2168360C2 - Adsorbent regeneration process

Info

Publication number: RU2168360C2
Application number: RU99115229A
Authority: RU
Inventors: Л.Г. Кузнецов; А.А. Ефремов; В.К. Киселев; В.Л. Борохович; А.И. Абрамов; Ю.В. Тропченко
Original assignee: Кузнецов Леонид Григорьевич; Ефремов Андрей Алексеевич; Киселев Виталий Кронидович; Борохович Владимир Львович; Абрамов Александр Иванович; Тропченко Ювеналий Васильевич
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 1999-07-12
Publication date: 2001-06-10

Abstract

FIELD: sorbents. SUBSTANCE: invention relates to production of dry compressed gas and, more specifically, to regeneration of adsorbents in adsorption apparatuses designed for drying of compressed air. In unit serving for drying of compressed gas before regeneration of adsorbent, adsorber is preliminarily discharged to achieve pressure by 2-5 kg/sq.cm exceeding atmosphere pressure, after which adsorbent is heated by microwave field to 200-250 C for 1 to 5 min (depending of the adsorber volume), whereas desorbed components are removed with gas remaining in adsorber after preliminary discharge by communicating adsorber with atmosphere for 10 to 30 s. EFFECT: reduced power consumption and regeneration time. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области получения сухого сжатого газа, а более конкретно к способам регенерации адсорбентов в адсорбционных устройствах (блоках) осушки сжатого воздуха. The invention relates to the field of producing dry compressed gas, and more particularly to methods for regenerating adsorbents in adsorption devices (blocks) for drying compressed air.

Известен способ регенерации адсорбента в блоке осушки сжатого воздуха высокого давления [1], при котором нагрев адсорбента осуществляют с помощью нагревательных элементов, расположенных с наружной стороны адсорбера, а отвод десорбированных компонентов осуществляют путем продувки адсорбента в течение всего времени регенерации воздухом, подаваемым из магистрали воздуха низкого давления. A known method of regeneration of the adsorbent in the drying unit of compressed air of high pressure [1], in which the adsorbent is heated using heating elements located on the outside of the adsorber, and the removal of the desorbed components is carried out by blowing the adsorbent throughout the regeneration time with air supplied from the air line low pressure.

Известен также способ регенерации адсорбента [2], при котором нагрев осуществляют с помощью СВЧ - источника, а удаление десорбированных компонентов выполняют при помощи вакуумного насоса. There is also known a method of regenerating an adsorbent [2], in which heating is carried out using a microwave source, and the removal of desorbed components is performed using a vacuum pump.

Недостатками известных способов являются длительное время регенерации, значительные энергозатраты на проведение регенерации, необходимость в применении специальных устройств и механизмов (вакуумный насос, магистраль воздуха низкого давления). The disadvantages of the known methods are the long regeneration time, significant energy consumption for the regeneration, the need for special devices and mechanisms (vacuum pump, low-pressure air line).

Наличие подобных устройств в системе регенерации блока осушки кроме того значительно усложняет ее рядом сопутствующих узлов - запорной дистанционно управляемой арматурой, датчиками перепада давления и т.д., что требует затрат определенного количества энергии, требует при эксплуатации выполнения ряда операций, ухудшает массо-габаритные характеристики блока осушки, увеличивает возможность отказов в работе. The presence of such devices in the regeneration system of the drying unit also significantly complicates it with a number of related components - shutoff remotely controlled valves, differential pressure sensors, etc., which requires a certain amount of energy, requires a number of operations during operation, and worsens the overall dimensions drying unit, increases the possibility of failures in the work.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, т. е. уменьшение времени регенерации и энергозатрат, а также достижение возможности упрощения устройства для проведения регенерации. The aim of the present invention is to remedy these disadvantages, i.e., to reduce the regeneration time and energy consumption, as well as to achieve the possibility of simplifying the device for regeneration.

Указанная цель достигается тем, что в блоке осушки сжатого газа перед регенерацией адсорбента предварительно проводят разгрузку адсорбера до давления, на 2 - 5 кгс/см² превышающего атмосферное давление, затем нагревают адсорбент электрическим полем СВЧ до температуры 200 - 250^oC в течение 1-5 мин (в зависимости от объема адсорбера), после чего удаляют десорбированные компоненты газом, оставшимся в адсорбере после предварительной разгрузки, путем сообщения его с атмосферой в течение 10 - 30 с.This goal is achieved by the fact that in the block for drying compressed gas before regeneration of the adsorbent, the adsorber is preliminarily unloaded to a pressure 2 to 5 kgf / cm ² higher than atmospheric pressure, then the adsorbent is heated by a microwave electric field to a temperature of 200 - 250 ^o C for 1- 5 minutes (depending on the volume of the adsorber), after which the desorbed components are removed by the gas remaining in the adsorber after preliminary unloading, by communicating it with the atmosphere for 10 - 30 s.

На чертеже представлена схема установки, реализующей предложенный способ регенерации, где:
1 - адсорбер объемом 1-18 л, заполненный адсорбентом 2, например, силикагелем; 3 - трубопроводы магистрали осушки; 4 - трубопроводы магистрали регенерации; 5, 6, 7 - запорные клапаны; 8 - манометр; 9 - СВЧ источник.The drawing shows a diagram of an installation that implements the proposed method of regeneration, where:
1 - an adsorber with a volume of 1-18 l, filled with adsorbent 2, for example, silica gel; 3 - pipelines of the drainage line; 4 - pipelines of the regeneration line; 5, 6, 7 - shutoff valves; 8 - pressure gauge; 9 - microwave source.

При работе на осушку клапан 7 закрыт, клапаны 5 и 6 открыты, сжатый газ от компрессора по трубопроводу 3 поступает в адсорбер 1, проходит через адсорбент 2 и через открытый клапан 6 направляется к потребителю. После насыщения адсорбента 2 влагой производят регенерацию адсорбента. Закрывают клапаны 5 и 6, открывают клапан 7 и по манометру 8 контролируют сброс газа из адсорбера 1 в дренаж - разгружают адсорбер до давления, на 2 - 5 кгс/см² превышающего атмосферное, после чего клапан 7 закрывают. Включают СВЧ источник 9 и в течение 1-5 мин (в зависимости от объема адсорбера) нагревают адсорбент 2 до температуры 200 - 250^oC. После этого СВЧ источник 9 выключают, открывают клапан 7 и вместе с оставшимся в адсорбере 1 после предварительной разгрузки газом удаляют десорбированные компоненты в дренаж в течение 10 - 30 с. Далее клапан 7 закрывают и осушку газа продолжают при открытии клапанов 5 и 6 и подаче сжатого газа от компрессора.During dry operation, valve 7 is closed, valves 5 and 6 are open, the compressed gas from the compressor through pipeline 3 enters adsorber 1, passes through adsorbent 2, and is directed to the consumer through open valve 6. After saturation of the adsorbent 2 with moisture, the adsorbent is regenerated. Close the valves 5 and 6, open the valve 7 and control the discharge of gas from the adsorber 1 to the drainage gauge 8 - unload the adsorber to a pressure of 2-5 kgf / cm ² higher than atmospheric, after which valve 7 is closed. The microwave source 9 is turned on and for 1-5 minutes (depending on the volume of the adsorber) adsorbent 2 is heated to a temperature of 200 - 250 ^o C. After that, the microwave source 9 is turned off, open valve 7 and, together with the gas remaining in the adsorber 1, after preliminary unloading remove the desorbed components in the drain for 10 - 30 s. Next, valve 7 is closed and gas dehydration is continued when valves 5 and 6 are opened and compressed gas is supplied from the compressor.

Предложенный способ регенерации адсорбента позволяет уменьшить время регенерации и энергозатраты на ее проведение, упрощает конструкцию блока осушки и повышает надежность эксплуатации. The proposed method of regeneration of the adsorbent can reduce the regeneration time and energy consumption for its implementation, simplifies the design of the drying unit and increases the reliability of operation.

Источники информации
1. П. А. Тигарев. Справочник по судовым компрессорам. Л., Судостроение, 1981 г., стр. 285-291.Sources of information
1. P. A. Tigarev. Handbook of marine compressors. L., Shipbuilding, 1981, pp. 285-291.

2. Патент РФ N 2058183, М., кл. В 01 D 53/04, публ. 1996 г. 2. RF patent N 2058183, M., class. B 01 D 53/04, publ. 1996 year

Claims

1. The method of regeneration of the adsorbent contained in the adsorber of the compressed gas drying unit, comprising heating the adsorbent with a microwave electric field and subsequent removal of the desorbed components, characterized in that before heating the adsorber is unloaded to a pressure 2-5 kgf / cm ² higher than atmospheric pressure, the adsorbent is heated to 200 - 250 ^o C for 1 - 5 minutes, the desorbed components are removed within 10 - 30 s when the adsorber is in contact with the atmosphere.

2. The method according to claim 1, characterized in that the duration of heating of the adsorbent is selected depending on the volume of the adsorber.