Адсорбционно-ректификационное разделение газов

Рис. 10. Схема установки разделения газов в движущемся слое адсорбента /- холодильная секция —адсорбционная секция 3—ректификационная секция —отпарная секция 5—отгонная секция 6—механизм выгрузки 7—металлическая труба 5—газодувка для газлифта , 9—безударный сепаратор )( —реактиватор.

При адсорбционно-ректификационном способе разделения попутного газа используют непрерывно действующие адсорберы с движущимся сверху вниз слоем активированного угля гиперсорбция). Для десорбции углеводородов уголь обрабатывают водяным паром и затем осушают горячим газом. Высшие парафины поглощаются углем в первую очередь, что позволяет выделить фракции углеводородов С5, С4, Сз и даже Сг. Из-за больших капитальных вложений и трудностей при транспортировании адсорбента и обслуживании этот метод широко не распространился, но он считается наиболее эффективным для разделения газов с низким содержанием углеводородов Сз—С5. [c.28]

Аппарат включает в себя адсорбционную I и ректификационную II зоны, где происходит разделение подаваемой газовой смеси, и десорбционную зону III, служащую для регенерации адсорбента. Зоны разделены распределительными решетками 1. Адсорбент непрерывно циркулирует в аппарате сначала охлаждается в холодильнике 2, затем проходит адсорбционную зону I, где он преимущественно поглощает тяжелые компоненты, обогащая газ легкой фракцией, которую отбирают из этой зоны. При прохождении адсорбентом ректификационной зоны II частично [c.205]

Несмотря на это, внимание исследователей к адсорбционным методам разделения углеводородных газов не ослабевает. Это объясняется исключительно большой избирательностью адсорбентов. Например, поглощающая опособность активированного угля по метану, этану и пропану примерно в 70 раз превышает поглощающую способность масла, причем с понижением парциальных давлений газов это соотношение растет. Извлечение углеводородов и разделение их на компоненты с применением активированного угля в отличие от ректификационных методов не требует низкотемпературного холода и больших энергетических затрат. [c.75]

Рис. 139. Адсорбционная установка непрерывного действия с псевдоожиженным слоем поглотителя для разделения газовой смеси при непрерывном контроле и автоматическом регулировании процесса /--адсорбционная зона //—ректификационная зона /Я — десорбционная зона IV — зона нагревания поглотителя V — зона отдувки десорбированных веществ 1 — адсорбционная колонна с горизонтальными контактными тарелками 2 — подача исходной смеси, содержащей углеводороды фракций Сь Сг и Сз 3 — сепаратор для отделения частиц поглотителя от непоглощенной части газовой смеси 4 — скруббер 5 — отвод непоглощенной части газовой смеси (фракция С ) 5 — охлаждающие змеевики 7 — отвод десорбированного газа (фракция Сг, содержащая до 5—10% углеводородов группы Сз) 5 — дополнительная адсорбционная колонна для поглощения углеводородов группы Сз 9 — дозирующее устройство /О — подогреватель // —подача острого водяного пара /2 —отвод продуктов десорбции (фракция Сз с примесью углеводородов группы Сг) 13 — сепаратор 14 — скруббер 15 — отвод освобожденной от частиц поглотителя и охлажденной фракции Сз 16 — газоанализатор П — подача регенерированного поглотителя 18 — автоматическое дозирующее устройство Л — регулирующий вентиль 20 — газоанализатор, регистрирующий примеси углеводородов группы Сз в отходящей фракции Сг 21 — отвод регенерированного угля 22—газодувка 23 — отвод основного количества регенерированного угля из колонны 24 — газлифт 25 — газодувка 26 — вентиль на линии отвода фракции С1 27 — автоматическое устройство, контролирующее скорость циркуляции угля 28 — газоанализатор, регистрирующий наличие примеси углеводородов группы Сг во фракции С,

Основными физическими методами разделения газовых смесей являются компрессионный, абсорбционный, адсорбционный, ректификационный и конденсационный (основной при разделении газов пиролиза). [c.211]

По работе колоины необходимо отметить следующее 1) высоты адсорбционной и ректификационной секций, равные 1000 мм каждая, достаточны для разделения газа указанного состава 2) длина трубок распределительных тарелок при данной нагрузке должна быть не менее 400 мм. В противном случае наблюдается вынос сорбента из колонны 3) диаметр и количество штуцеров, но которым выводится газ с данной тарелки, должны быть такими, чтобы скорость газа не превышала 1,5—2,0 м/сек. [c.267]

Процессы непрерывной адсорбции в движущемся и кипящем слоях нашли широкое применение для выделения газов (этилена, ацетилена, метана, азота, водорода и др.) из смесей (газы нефтехимии и химической технологии, природный, коксовый газы). Ниже рассматриваются схемы, режимы и основные результаты разделения ряда смесей с выделением индивидуальных продуктов. Чаще всего применяют колонну с движущимся слоем, включающую адсорбер, десорбер и ректификатор, из которой отбирают два или три продукта. Усложнения схемы этой колонны в целях дополнительной очистки фракций избегают. Для выделения индивидуального продукта требуемой чистоты ставят вторую адсорбционную колонну или адсорбционно-ректификационную установку. [c.210]

Схема и устройство установки, на которой проводили опыты, соответствовали промышленным агрегатам разделения газов методом непрерывной адсорбции. Однако в отличие от обычных установок адсорбционная секция имела специальную рубашку высотой 0,9 м, предназначенную для охлаждения этой секции колонны. Работу на колонне проводили без охлаждения и с охлаждением адсорбционной секции как водой, так и смесью изопропилового спирта с сухим льдом. В остальном установка и методика работы не отличались от описанной ранее в работе К. А. Гольберта и В. М. Платонова [2]. Холодильник и все секции колонны (отдувочная, адсорбционная, ректификационная и отпарная) имели одинаковую высоту, равную одному метру, и диаметр 37 мм. Ввод и вывод газовых потоков осуществляли через тарелки с внешним кольцевым зазором. Вся установка общей высотой 11 м была хорошо теплоизолирована и снабжена электрообогревателями. Механизмом выгрузки служил шнек, позволявший легко изменять и поддерживать постоянной скорость циркуляции угля. Установка была снабжена контрольноизмерительными приборами для определения скорости и состава газовых потоков, а также температуры в различных местах колонны. [c.102]

Их лабораторная установка состоит из колонны, разделенной по высоте (не конструктивно, а лишь точками ввода газа) на адсорбционную, ректификационную (вытеснительной десорбции) и десорбционную (термическую) зоны, и газлифта (являющегося одновременно холодильником). Десорбция осуществляется при помощи электрообогрева. Изображенная на рис. 7.2 пилотная [c.157]

Разделение смеси газов на индивидуальные компоненты или пригодные дая дальнейшей переработки технические фракции осуществляется следующими методами, компрессорным, абсорбционным, конденсационно-ректификационным гфи низких температурах, адсорбционным. [c.101]

Варианты устройства и работы разделительной колонны с движущимся слоем поглотителя. Колонна с несколькими тарелками питания. Увеличение производительности колонны ограничивается максимально. допустимой нагрузкой по газу на единицу сечения колонны. В адсорбционной зоне, особенно при разделении смеси с большим содержанием легкой фракции, нагрузка по газу значительно больше нагрузки в ректификационных зонах. Таким образом, производительность установки определяется допустимой нагрузкой по газу адсорбционной части колонны. Увеличить производительность колонны без увеличения ее диаметра можно путем устройства нескольких адсорбционных зон, каждая из которых будет иметь отдельную тарелку питания и индивидуальную подачу свежего регенерированного угля. [c.277]

Уголь, насыщенный в адсорбционных зонах, спускается впив в зоны ректификации из нижней адсорбционной зоны уголь поступает в ректификационную зону непосредственно через распределительное устройство У, из верхней — по внутренним трубам 5. Выход угля регулируется специальными распределительными устройствами. В ректификационной зоне уголь из обеих адсорбционных зон смешивается. Легкие фракции отбираются из каждой адсорбционной зоны отдельно, а затем соединяются вместе. Вытесненная в ректификационной зоне часть газа присоединяется к исходной смеси и вновь поступает в колонну на разделение. Производительность колонны примерно прямо пропорциональна числу адсорбционных зон или числу тарелок питания. [c.136]

Газовая смесь, подлежащая разделению, подается под вторую сверху распределительную тарелку, Проходя адсорбционную секцию 2 противотоком к движущемуся сверху вниз адсорбенту, газ освобождается от тяжелых компонентов, и из под верхней распределительной тарелки отводится неадсорбированный газ, называемый легкой, или головной, фракцией. Уголь из адсорбционной секции, насыщенный извлеченными веществами, пересыпается в ректификационную 3, а затем в отпарную секцию 4, где обрабатывается тяжелыми составляющими газовой смеси, поднимающимися снизу, в результате чего обогащается этими веществами, а более легкие компоненты вытесняются из угля. В результате этого процесса, напоминающего ректификацию, из угля может быть выделена промежуточная фракция, которая выводится из-под третьей сверху распределительной тарелки. Наконец, уголь попадает в десорбционную секцию 5, где нагревается за счет тепла теплоносителя (паров воды или даутерма) и обрабатывается перегретым паром. В результате происходит десорбция тяжелых компонентов, которые вместе с паром удаляются из-под нижней рас- [c.432]

В отличие от адсорбционного метода на активном угле, который требует снижения относительной влажности и температуры потока и включает процесс разделения компонентов, абсорбционно-полимеризационная очистка позволяет осуществить улавливание вредных веществ без снижения относительной влажности отходящих газов и исключает ректификационную стадию после сбора конденсата. На рис. 2.20 приведена принципиальная технологическая схема абсорбционно-полимеризационной очистки стиролсодержащих газов. [c.161]

При адсорбции на угле, как и при обычной конденсации, происходит выделение тепла кроме того, дополнительно выделяется тепло адсорбции. Это приводит к появлению температурного градиента по зоне разделения. Между газами и адсорбентом происходит адсорбционно-десорбционный обмен, аналогичный обмену нри испарении и конденсации в ректификационных колоннах. [c.159]

Рассмотрение конструкций адсорбционных установок с движущимися и кипящими слоями позволяет сделать вывод, что разработаны многочисленные устройства как для выделения целевого компонента малой концентрации из больших потоков газа (адсорберы кипящего слоя), так и для четкого разделения сложных смесей (аппараты с движущимися слоями). Весьма перспективными являются комбинированные устройства для разделения смесей при больших расходах исходного газа (адсорбер с кипящим, а хроматографическая или ректификационная секция —с движущимся слоем). Применение всех этих устройств для выделения (рекуперации) различных компонентов и разделения смесей рассмотрено в следующих главах. [c.190]

Технологические установки на открытом воздухе (этажерки с емкостными аппаратами для горючих жидкостей и газов под давлением, насосные станции для перекачки ГЖ и ЛВЖ и сжиженных горючих газов, теплообменники и подогреватели с горючими жидкостями, отстойники и промежуточные -емкости ЛВЖ и ГЖ колонны ректификационные и адсорбционные для разделения горючих газов и жидкостей, реакторы для каталитического рйформинга, гидроочистки, дегидрирования углеводородов). [c.167]

Для разделения газов в лромышленности применяют три основных метода абсорбционно-ректификационный, конденсационно-ректификационный, адсорбционный. [c.65]

Перерабатывая газ окислительного пиролиза метана, содержащего 7% С2Н2 и 4,2% СО 2 (остальное СО Н2), можно выделить практически весь ацетилен в смеси с СОд, содержащей 99,1 % С2Н3. Процесс разделения осуществляют под абсолютным давлением 1,5 ат, при высоте адсорбционной, ректификационной и газоразделительной секций адсорбера примерно 5 м каждая и скорости движения угля примерно 4,3—6,7 т1 м -ч). При данном процессе поддерживается следующий температурный режим [c.167]

Компрессия газов пиролиза этана осуществляется проще. При незначительном количестве тяжелых компонентов в нирогазе можно работать нри более высоких степенях сжатия, чем это допустимо при сжатии газов пиролиза жидких углеводородов. Однако и в этом случае перед очисткой и осушкой газа необходимо удалять из нирогаза тяжелые компоненты. Поскольку в данном случае из-за малых концентраций углеводородов С4 и выше удаление тяжелых компонентов ректификационными методами затруднительно, то здесь следует применять абсорбционные или адсорбционные методы выделения. Такие методы применяются, например, на установках разделения газа, полученного термоокислительным пиролизом этана. В одной из установок фирмы Линде, смонтированной на заводе в Лейне-Верке (ГДР), выделение тяжелых углеводородов С4 и высших осуществляется масляной абсорбцией в комбинации с адсорбцией активированньш углем. [c.112]

Большинство адсорберов представляют собой аппараты колонного типа. Иногда роль адсорберов выполняют мешалки, имеющие назначение обеспечить путем перемешивания лучший контакт между адсорбентом и адсорбируемым веществом. На установках непрерывной адсорбции газов (гиперсорбции) адсорбционная колонна состоит из адсорбционной, ректификационной, пропарочной и отпарочной секций, т. е. в ней происходят все основные процессы, связанные с разделением смеси и регенерацией адсорбента. [c.77]

После второй мировой войны в США разработан способ непрерывного разделения газов на основе гиперсорбции, позволяющий разделять газовую смесь на низко-, средне- и высоко-кипящие компоненты (рис. 7.2). Адсорбент после охлаждения непрерывно перемещается через распределительную решетку 3 в адсорбционное пространство 4. Под вторую промежуточную решетку 5 подается газовая смесь. Активный уголь после прохождения через ректификационный объем 6 поступает через третью распределительную решетку 7 в регенерационный объем 8 с внешним обогревом. После отсеивания пыли регенерированный уголь вновь направляется в загрузочный бункер /. Низкокипящие колмпоненты, десорбирующиеся при повышении температуры в нижних зонах, поступают в газовый поток, направляющийся вверх, и выводятся в виде легкой фракции. Высококипящие компоненты десорбируются только в обогреваемом регенерационном объеме 8 и выделяются в виде тяжелой фракции. Как и при обычной перегонке, увеличивая число промежуточных решеток, можно получить довольно чистые фракции. Процесс гиперсорбции использовался в США для выделения этилена из крекинговых газов. [c.121]

Установки со стационарными адсорберами имеют ряд существенных недостатков периодичность процесса, неполная отработка адсорбционной емкости адсорбента, значительная площадь, занимаемая оборудованием, трудность автоматизации и управления процессом. Эти недостатки побудили искать новые конструктивные решения. В период 1946—1955 гг. в США (Берг), Советском Союзе (Кельцев, Платонов), Венгерской Народной Республике (Бенедек, Сепеши) был разработан непрерывный метод разделения газовых смесей в движущемся слое адсорбента. При этом были учтены принципы абсорбционных и ректификационных установок, но четкость разделения усиливалась высокими избирательными свойствами адсорбента. На установках с движущимся слоем удалось не только решить задачу выделения суммы компонентов из газового потока, но и разделить их непосредственно в адсорбционной колонне, получив товарные продукты. Как правило, установки с движущимся слоем рекомендуются для работы под повышенным давлением (5—20 кгс/см ), что позволяет увеличить пропускную способность установок по газу. [c.18]

Не останавливаясь на описании процесса разделепия, укажем на особенности технологической схемы установки и приведем характеристику основной аппаратуры (рису1[ок). Разделяемый газ, поступающий из цеха разделения нирогаза, проходит клапанный регулятор давления после себя , диафрагменный расходомер 2, фильтр-рессивер 2 и поступает на одну из тарелок колонны разделения 7. На входе в колонну замеряются температура и давление газа. Предусмотрена возможность путем переключения потоков на входе и выходе из колонны изменять высоты адсорбционной и ректификационных секций. Поток очистного и циркуляционного газа, выносящий пыль из системы газлифт — колонна, проходит через циклон 11, затем через оросительный скруббер 16 с насадкой из колец Рашига. Здесь происходит очистка от пыли и конденсация влаги. Затем поток поступает в брызгоуловитель 20, в котором он разделяется очистной [c.265]

Производительность колонны разделения определяется максимально допустимыми нагрузками по газу на единицу сечения колонны, при которых газовый поток еще не разрыхляет (взвешивает) слой адсорбента. При разделении газовых смесей нагрузка будет наибольшей в адсорбционной секции колонны. Особенно велика нагрузка адсорбционной секции колонны по сравнению с нагрузкой ректификационных секций в тех случаях, когда разделяемая смесь содержит большое количество легких комонентов. Для повышения производительности колонны в ней устанавливают несколько питающих тарелок, имеющих каждая свою адсорбционную секцию, где осуществляется противоточный контакт газа со свежим адсорбентом. Это достигается индивидуальной подачей адсорбента в верхнюю часть каждой секции и регулированием соответствующего отбора в основании каждой секции с помощью специального распределителя. Схема колонны с двумя питающими тарелками представлена на рис. 432. [c.617]

Колонна имеет две адсорбционные секции / и II, разделенные перегородкой 1. свежий адсорбент подается в секцию II по внутриколонным трубам 2. Оба потока сорбента из двух секций соединяются в пространстве, где помещается распределительное устройство 3, и направляются в ректификационную секцию колонны. Газ при этом также разделяется на два потока, каждый из которых проходит свою адсорбционную секцию. Повышение производительности при этом приблизительно прямопропорционально числу питающих тарелок. [c.617]

ГИПЕРСОРБЦИЯ — разделение газовых смесей методом избирательной адсорбции слоем поглотителя, движущимся навстречу газовому потоку. Схема установки с Д)зижущимся слоем твердого поглотителя для разделения газовой смеси на 3 фракции приведена на ри-с нке. Основным аппаратом установки является ] олонна 1, состоящая из адсорбционной секции 2 и расположенных под ней ректификационных секций 3. Исходная смесь поступает под распределительную тарелку 4 и поднимается вверх навстречу гранулированному поглотителю, движущемуся вниз под действием силы тяжести. Остаточный газ отводится сверху адсорбционной секции, а насыщенный поглотитель опускается в ректификационные секции, где подвергается десорбции. При повышении темп-ры выделяющиеся тяжелые компоненты поднимаются вверх в виде флегмы, вытесняя из поглотителя более легкие. В результате в ректификационной секции происходит разделение поглощенных компонентов на фракции. Подогрев на-сьаценного поглотителя производится в отнарной секции о глухим паром. [c.472]

Основным аппаратом гиперсорбционной установки для разделения смеси газов является колонна. Внутри колонны под действием силы тяжести движется вниз гранулированный адсорбент (активированный уголь), который последовательно проходит зону адсорбции, ректификационные зоны и зону десорбции (отпарка), затем выгружается из колонны специальным механизмом. После этого активированный уголь подается газлифтной системой в расположенный над колонной бункер, из которого поступает снова в верхнюю часть колонны, совершая таким образом замкнутый цикл. Для газлифтной системы применяются газы, выходящие из верха колонны. Смесь газов, подлежащая разделению, поступает в нижнюю часть адсорбционной секции и проходит вверх через нее противотоком к адсорбенту при этом из газов адсорбируются соответствующие компоненты. В нижних ректификационных секциях колонны осуществляется десорбция адсорбированных компонентов, которые выводятся из средней и нижней частей колонны. [c.178]

Успехи, достигнутые в изучении явлений переноса тепла и массы, позволяют теперь более строго подходить к расчету промышленных химических реакторов. Это особенно важно в настоящее время, когда в многотоннажных производствах химических продуктов имеет место тенденция перехода к агрегатам большой единичной мощности. Так, например, реакторы в производстве синтетического аммиака достигают мощности 1500 т в сутки, что соответствует производительности одной установки около 500 ООО т в год в производстве серной кислоты применяются контактные аппараты производительностью 1000 т в сутки и более. В хлорном производстве уже работают электролизеры с нагрузкой 200—300 тыс. а и проектируются на 500 тыс. а. Диаметры ректификационных колонн для разделения углеводородов нефти достигают 10—12 м, при высоте 50 м и более, а производительность одной такой колонны составляет 6 млн. т в год. Адсорбционные установки для рекуперации сероуглерода из вентиляционных выбросов на заводах искуственного волокна имеют диаметр до 16 л и нагрузку по газу около 1 млн. м 1час. Непрерывно увеличивается единичная мощность полимеризаторов и других химических реакторов в производстве пластических масс. [c.151]