Способ регенерации силикагеля

(1 2) госуддгстввнпов патентное ввдомство РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ СИЛИКАГЕЛЯ(71) Заявитель Белорусская государственная политехническая академия (В)(73) Патентообладатель Белорусская юсударственная политехническая академия (В)Способ регенерации силикагеля в процессе осушки сжатого воздуха, включающий продувку силикагеля воздухом под давлением 3 кг/см 2 и температуре не ниже 190 С,отличающийся тем, что продувку осуществляют влажным воздухом в присутствии мелкодисперсного силикагеля с диаметром зерна не более 0,140,1 б мм и концентрацией не выше 1,3 кг/мз.Руководство по эксплуатации. Блок осушки воздуха автоматический. Производственное объединение Курганармхилтмаш, 1980, (прототип).Изобретение относится к способам регенерации сыпучих фильтрующих материалов, в частности силикагеля, от паров воды и может быть использовано на компрессорных станциях, вырабатывающих сжатый воздух для технологических нужд в различных областях промышленности.Целью изобретения является повышение скорости нагрева силикагеля в процессе регенерации и экономии электроэнергии на процесс нагрева воздуха. Указанная цель достигается тем, что регенерацию силикагеля осуществляют сжатым-до давления 3 кг/см влажным воздухом, нагретым до температуры не ниже 190 С, в котором присутствует мелкодисперсный силикагель с диаметром зернаНа чертеже представлена технологическая схема для осуществления способатрис. ). Схема включает компрессор 1, состоящий из трех,разделенных холодильниками 2 и З, ступеней компрессора (низкого, среднего и высокого давления), холодильник 4 после ступени высокого давления, теплообменник 5, соединенных трубопроводом 6 и 7 через задвижку 8 с технологическим трубопроводом 9, потребляющим сжатый воздух, содержащий остаточную влагу после теплообменника 5 и холодильника 4. Для получения осушенною воздуха с точкой росы минус 4 ОС в схеме предусмотрены два блока 10 и 11 осушки воздуха от остаточной влаги, который предназначен для централизованного питания пневматических приборов,регуляторов и других технологических целей.12 и задвижки 13 и 14 с технологическим трубопроводом 9, а через задвижки 15 и 16 с трубопроводом осушенного воздуха 17. Схема имеет фильтры очистки воздуха от пыли 18 и 19. Электронагреватели 20 и 21 включены в схему подогрева воздуха, идущего в блоки осушки 10 и 11 на регенерацию силикагеля.23 соединены трубопроводом 24 и 25 с эжектором 26 и трубопроводом сжатого воздуха б. Эжектор 26 через трубу 27 и задвижку 28 соединен с технологическим трубопроводом выбросного воздуха 29.Способ осуществляется следующим образом.1. Работа компрессора врежиме осушки сжатого воздуха.Воздух из атмосферы поступает в 1 ступень компрессора 1, в ней сжимается, охлаждается в холодильнике 2, затем воздух поступает во- 11 ступень компрессора 1, сжимается, охлаж дается в холодильнике 3, дальше воздух поступает в 111 ступень компрессора 1 и в холодильник 4 ступени высокого давления и теплообменник 5. Сжатый воздух после теп 10лообменника 5 разделяется на два технологических потока. Первый поток с остаточной влажностью атмосферного воздуха поступает на производство через задвижку 8 в технологический трубопровод 9. Второй поток сжатого воздуха поступает в трубопровод 12 и через задвижку 13 и 14 и затем в блоки осушки 10 и 11 попеременно (один блок работает на осушку воздуха от остаточной влажности, второй блок работает в процессе регенерации) и дальше через задвижки 15 и 16 осушенный воздух направляется в технологический трубопровод осушенного воздуха 17.Влажный воздух из трубопровода 6 по трубе30 через задвижкуГЗ 1 поступает в 1 эжекггор 26,в которьп подсасывается по трубе 27 через задвижку 28 после фильтра 18 из трубопровода 29 (выбросной линии) теплый воздух. Выбросной воздух в своем объеме содержит мелкодисперсный силикагель с диаметром частиц зерна не более 0,14-016 мм и концентрацией не выше 1,3 кг/мз. Размер зерна силикагеля регулируется металлической сеткой с просветом клетох 0,12 мм, установленной в фильтре 18. После эжектора 26 по трубопроводу 24 и 25 влажный воздух поступает попеременно в электронагреватели 20 или 21 и затем в блоки осушки 10 или 11 на регенерацию силикагеля. Из блоков осушки влажный воздух через задвижки 32 и 33 поступает в сбросную линию 29 и через фильтр 19 направляется в атмосФВРУ-Пример. На всас 1 ступени поступает атмосе ферный воздух с параметрами Р 1 кг/см 2,температурой 20 С и относительной влажностью 66.Содержание влаги в воздухе с 111730,б 611,3 г/ма. После сжатия воздуха в 1 ступени до давления 3 кг/см 2 воздух подогревается и поступает в холодильник 2, где температура воздуха понижается до 25 С. Этому состоянию воздуха соответствует содержание влаги в 1 мз до 23 г/мз. Объем воздуха при давлении 3 кг/смг будет равенВ объеме 0,34 м при температуре 25 С мак симально МОЖЕТ содержаться ВОДЯНОГО пара с 1, 2 зхо 347,в г.Так как а (11, то конденсация водяного пара будет равнаПри сжатии воздуха до 5 ш/см 2 во второй ступени компрессора воздух нагревается, затем охлаждается в холодильнике 3 до тештературы 26 С. Этому состоянию воздуха соответствуетОбъем воздуха при давлении 5 кг/см будет равенВ объеме 0,203 мз при температуре 26 С максимально может содержаться водяного параТак как а (12 , то конденсация водяного пара будет равнаВ цилиндр высокого давления поступает после холодильника воздух с содержанием влаги 5,07 г/мз. При температуре 26 С после холодильника 3. Объем воздуха после сжатия вчШ ступени будетщравен пТемпература воздуха после Ш ступеш равна 136 С (по опытным данным). При температуре воздуха 136 С в нем может содержаться водя ного пара 3 с 14 17850,12 214 г/м .Так как а с 1, то конденсация водяного пара в патрубке после Ш ступени не будет и воздух, поступающий по трубопроводу 30 к эжектору 26 с давлением 8 кг/см 2,будет иметь влагосодержаниеВлажность воздуха, поступающего после блоков сушки по трубопроводу 27 в эжектор 26 при температуре 100 С и давлении 1,5 кг/ см ,равна при 20 содержании пара в воздухеСредняя температура воздуха после эжектора 26 составляет136 100 ср 2 С. Средняя влажность воздуха, поступающего в эжектор при 50 подсосе воздуха по линии 27 принимаем а 86 г/мз. Общая средняя влажность воздуха до эжекто ра будет равна при коэффициенте инжекцииВоздух после эжектора подогревается ввоздухоподогревателе до 190 С. Процесс нагрева воздуха в электронагревателе происходит не ниже температуры 190 С. Кроме того подсасываемый влажный воздух содержит в своем объеме мелкодисперсный силикагель с диаметром зерна не более 0,14 0,16 мм и концентрацией не выше 1,3 кг/мз. При температуре воздуха перед эжектором 118 С влажность воздуха равна с 1 87 г/мэ. Количество воздуха,поступающего по линии трубопровода 30 в эжектор 26ка осуппси по трубопроводу 27 в эжектор 26 87 110 23Количество влаги, осевшей в адсорбере в Час П И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОМПрВССОра 250 м / мин. 4,13 г/мз - влашсодержание воздуха после холодильника 4.Расход воздуха на осушку при регенерации СИЛИКНГСЛЯ ОСУШННЫМ ВОЗДУХОМ СОСТаВиТо, а 29,96 х 6195-г 1856 мэ/час. Расход влажного воздуха на 1 кг влаги соСТЗВИТРасход воздуха при регенерации силикагеля влажным воздухомКоличество влажного воздуха, поступающего к 111 ступени компрессора по трубопроводу 30 к эжектору 26Количество влажного воздуха после блока осушкиРасход мощности на адиабатическое сжатие воздуха, идущего на регенерацию силикагеля в блоке осушки сухим воздухом80000 10 х 10000) 1,4 11401 Вт. Расход МОЩНОСТИ на адиабатическое сжатие воздуха, идущего на регенерацию силикагеляв блоке влажным воздухом 660 1,4Экономия мощности при сравнении способов АН 140 20,82 119,18 кВт.Расход энергии на подогрев сухого воздуха от температуры 20 С до 19 ОС в электронагревателеРасход энергии на подогрев влажного воздуха от 118 С до 190 С в электронагревателе 414 О 2-С(190-118) 29721 ккал/час. Расход электроэнергииЭкономия электроэнергии от применения Суммарная экономия электроэнергии от способа регенерации силикагеля применения сушки силикагеля по способу Э Э - 32 110 - 34,56 75,44 кВт. 1 ЧАЫАЭ 1191875, 44 194,62 кВт.Заказ 1122. Тираж 20 экз. Государственное патентное ведомство Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.