145939. lajstromszámú szabadalom • Berendezés folytonosan mozgó szemcsetöltésű kolonnák különböző rendeltetésű szakaszai között a nyomásviszonyok beállítására és szabályozására
2 145.939 bályozás helyén a (kívánatos szűkített keresztmetszat már eredetileg rendelkezésünkre áll, természetesen nincs szükség külön nyomásszabályozó szakasz beiktatására, hanem csak a meglevő szűkített keresztmetszetű szakaszt kell megcsapolással ellátnunk. A találmány szerinti megcsapolás általában a kolonnában végibemenő technológiai folyamatokra a nyomásszabályozásán túl nincs kihatással, adott esetben azonban —• .mint aiáibb látni fogjuk — a nyomásszabályozáson kívül egyúttal az egyik vagy másik technológiai folyamat megjavítására, vagy valamelyik járulékos technológiai folyamat előidézésére is kihasználható. Mielőtt a találmány gyakorlati megvalósításának példáját ismertetni Ők, <a berendezés lényegét és működését egy elvi példán magyarázzuk meg. Az 1. ábrán egy mozgótöltésű kolonna két szomszédos 4,5 szakasza látható. A szemcsetöltés a kolonnában felülről lefelé mozog, a kezelendő gázok alulról felfelé áramlanak. Az alsó 4 kolonnaszalkaszon átáramló A gáznak nem szabad keverednie a felső 5 szakaszon átáramló B gázzal. Ezért iktatjuk a két technológiailag hatásos 4, 5, kölonnaszalkasz közé a szűkebb keresztmetszetű és technológiailag hatástalan, megcsapolásos 6 szakaszt és ebből a 7, 8 megcsapolásán keresztül annyi A gázt vezetünk ki, bogy benne a 4 szakasz felső végében ható p2 nyomás, amely nagyobb mint az 5 szakasz 'alsó végéinek p4 nyomása, az utóbbival egyenlő p3 értékre csökkenjen. A p3 nyomásnak ilyen p 3 = p 4 beállításával a két különböző összetételű A és B gázáram keveredés ének elejét vettük. Ugyanilyen módon természetesen nemcsak a P3= P4 nyomásegyenlőséget, hanem valamely P3= P* áll. nyomáskülönbséget is beállíthatunk, ha a kolonnában megvalósítandó technológia ezt kívánja. Ha pedig üzemköziben akár a pi nyomás, akár a p4 nyomás, vagy mindkettő megváltoznék, az ennek következtében -meglboimíló p3 = p 4 nyomásegyenlőséget, vagy adott esetben az eredetileg beállított p3 —p 4 = áll. nyomáskülönbséget egyszerűen a 8 csap megfelelő szabályozásával helyreállíthatjuk. Ha pl. a p4 nyomás az üzemi körülményék változása folytán növekszik, de a p-i nyomás nem változik, a 8 csap szabad nyílásának szűkítésével a p3 = p 4 ínyomásegyenlőséget, vagy a p3 —p 4 = ál. nyomáskülönbséget helyreállíthatjuk. A 8 csap nyílásainak szűkítése folytán ugyanis a 6 szakaszba áramló V2 gázmennyiség csökken, tehát a szűk 6 szakaszban .az áramlás sebessége lényegesen, az áramlást gátló ellenállás pedig a sebességgel közel (négyzetes arányban csökken, ami változatlan p1 nyomás mellett lényegesen megnövekedő p3 nyomást jelent. Az 1. ábrán vázolt berendezéssel a 4 kolonnaszakasz szokásos gázeűvevő vezetékébe iktatott szabályozható 9 csap segítségével még annak a többnyire kívánatos techinolágiiai feltételnek is eleget tehetünk, hogy a 4 szakaszon átáramló A gáz mennyisége állandó maradjon. Ha ugyanis az üzemi körülmények változása következtében megbomlott p3 = p 4 nyomásegyenlőség, avagy a megváltozott p3 —p 4 nyomáskülönbség helyreállítása végett a 8 csap szabad nyílását szűkítenünk vagy bővítenünk kell, úgyhogy az A gázból kisebb, illetve nagyobb V2 mennyiség fog a 7 megcsapoláson kiáramlani, ugyanakkor a 9 csap szabad keresztmetszetének 'megfelelő bővítésével, ill. szűkítésével úgy növellhetjük, ilil. csökkenthetjük az A gáznak rajta átáramló Vi mennyiségét, hogy Vi + V2, azaz a 4 kolonnaszakaszon átáramló gázmennyiség állandó legyen. A találmány gyakorlati alkalmazásának kiviteli példájaként' az ún. hiperszorpciós eljárásban a deszorpciós szafcasz allatt a fenéktermék gáznak és a sztrippelő gőznek a szállllítógázzal való keveredése megakadályozását ismertetjük. A hiperszorpciós berendezés függőleges kolonnából, valamint az ennék alját és tetejét összekötő külső pneumatikus szállítóesőből áll. A kolonna apró szemcsés adszorbenssel (aktív szénnel) van megtöltve, amely a kolonnában folytonosan lefelé csúszik, majd a kolonna aljáiról a pneumatikus szállítóberendezés segítségével ismét a kolonna tetejére jut, vagyis állandó körforgásban van. A kolonnában különféle gázelegyek szelektív adszorpció és erre következő deszorpció útján folytonos üzemben két vagy több komponensre választhatók szét. Mind a szelektív adszorpciónak alávetendő gázelegy, mind a deszarbeált gázkomponens az adszorbenssel élletnárarnban, tehát alulról felfelé mozog a kolonnában. A 2. ábrán a hiperszorpciós kolonna alsó részét és az ennek alsó végére csatlakozó pneumatikus szállítócsőnek ugyancsak alsó neszét vázoltuk. A csőköteges 5' deszorpciós szákasz alsó végén vezetjük be a csövekbe p4 nyomással a B' sztrippelő gőzt és a csőköteg felső végénél beiktatott tányéron keresztül Ps-re csökkent nyomáson vezetjük ki a B' sztrippelő gőzzel együtt a kolonna nem. ábrázolt felső szakaszaiban adszorbeált és a deszorpciós szakaszban elszabadult C fenektermék gázt. A kolonnán vógigcsúszott adszorbens a kolonna aljáról a szűkített keresztmetszetű 6' csövön a 4' edényibe jut, amelyből a 10 fúvó által p2 nyomással befúvott A' szállítógáz magával ragadja és a 11 szállítócsövön visszajuttatja a kolonna tetejére. A 10 fúvó a kolonna tetejéről a 12 vezetéken szívja magába az adszorbenstől megszabadult szállítógázt úgy, hogy az utóbbi, miként az adszorbens is, állandó körforgásban van. Az 5' adszorpciós szakasz alatt levő C fenéktermék gáznak és B' sztrippelő gőznek a 4' edénybe befúvott A' szállítógázzal való keveredése megakadályozására a 11 szállítócső átmérőjét a kolonna tervezésekor úgy választhatnók meg, hogy a szálllítócső alsó végéin ható p2 nyomás egyenlő legyen az 5' deszíoriber alatti p4 nyomással. Ezt a p2 = p 4 nyomásegyen'lőséget azonban csak egy meghatározott üzemállapotra lehet előre biztosítani, tehát ennek az üzemállapotnak minden megváltozása szükségessé feszi a velejáró p2 = p 4 nyomáseltéirés kiegyenlítésiét. Ebben az esetben a nyomáslkiegyeinlítéshez a találmány értelmében szükséges, szűkített keresztmetszetű, 6' közbenső szakasz már eleve rendelkezésünkre ál, tehát elegendő ezt a 7, 8, megcsapolással ellátnunk, és hogy a p3 = p 4 nyomáskiegyenlítés bármely üzemállapotban egyszerűen a 8, állításával legyen végezhető — a később ismertetendő technológiai előnyök érdekében —•
