NO167176B - Husfordelingsnett for enkelt- og fellesantenneanlegg. - Google Patents

Description

Adsorbsjonskolonne.

Foreliggende- oppfinnelse angår en adsorbsjonskolonne for adskiHelse av minst en bestanddel i en gass-strom fra de ovrige bestanddeler ved adsorbsjon på et egnet adsorbsjonsmaterial. Mer spesielt angår oppfinnelsen et forbedret underlag for et lag fast adsorbsjonsmaterial i en adsorbsjonskolonne.

En konstruksjon som i stor utstrekning anvendes i forskjellige kjemiske prosesser .og spesielt ved raffinering av mineraloljer er en adsorbsjonskolonne eller -beholder som vanligvis omfatter et avlangt, vanligvis sylindrisk kammer inneholdende et fast material som er i stand til å adsorbere en utvalgt bestanddel fra en gassblanding som passerer gjennom kolonnen. Kolonnen vil naturligvis vanligvis inneholde ledninger eller tilforselsåpninger for innforing av gassblandingen i en ende av kolonnen og for fjerning av minst en del av gassblandingen fra den andre ende av kolonnen etter at den har passert gjennom fyllingen av adsorbsjonsmaterial.

Beholderen eller kammeret som avgrenser det faste adsorbsjonsmaterial kan under tiden være ganske stor, og massen eller vekten av adsorbsjonsmaterialet i beholderen blir da tilsvarende stor. En sterk underlagskonstruksjon er derfor nodvendig i bunnen av beholderen for å bære adsorbsjonsfyllingen og under tiden oppstår det problemer ved å hindre at det faste adsorbsjonsmaterial tetter igjen eller struper utlopsledningene som forer inn i bunnen av kolonnene som inneholder store mengder av adsorbsjonsmaterialet.

Et problem som dessuten ofte opptrer ved drift av slike adsorbsjonskolonner ved hoye temperaturer under ekstrahering av hydrokarboner eller andre materialer fra megetvarme damper eller gasser, er at de termiske variasjoner som kan oppstå inne i kolonnen, fra tid til annen resulterer i hoye mekaniske påkjenninger som' opptrer i sveisesommer, forbindelser og koblinger i ledninger og

ror som resultat av utvidelse og sammentrekning av de sammenbundne deler. Disse påkjenninger kan bli av betydelig storrelse og bevirke sprekker i sommer eller brudd i forbindelser og koblinger slik at gasser som passerer gjennom kolonnen kan lekke ut, deler av adsorbsjonsmaterialet kan gå tapt eller andre skader kan opptre, hvilket nodvendiggjor utkobling av kolonnen fra prosessen og demontering av den for lengre tidsrom for å reparere de skader som på denne måte er oppstått. En av de hyppigst forekommende defekte forbindelser som resultat av termisk tilveiebragte påkjenninger er forbindelsen mellom utlopsledninger fraadsorbsjonskolonnen og platen eller underlaget som ligger under og bærer laget av adsorbsjonsmaterial.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en ny og forbedret underlagskonstruksjon for laget av fast adsorbsjonsmaterial som anvendes i adsorbsjonskolonnen, hvilken underlagskonstruksjon er spesielt godt egnet til bruk i adsorbsjonskolonner av relativt stor storrelse og som fra- tid til annen arbeider under hoye

temperaturbetirigelser, hvor kolonnen får anledning til å

avkjoles mellom slike operasjoner.

Oppfinnelsen går således ut på en adsorbsjonskolonne omfattende en avlang beholder som inneholder et fast adsorbsjonsmaterial, samt en underlagskonstruksjon for det faste adsorbsjonsmaterial, hvilken underlagskonstruksjon omfatter et antall gassmottagende beholdere anbragt med innbyrdes avstand rundt en sentralt plassert forgreningsbeholder og anordnet i den nedre ende av kolonnen. Det særegne ved denne kolonne består i at underlagskonstruksjonen i tillegg til de gassmottagende beholdere og forgreningsbeholderen, hvilke beholdere har åpne gassmottagende ovre ender, omfatter: et lag av kompressibelt, varmeisolerende material rundt sidene og bunnen av hver beholder; rister og finmaskede sikter, anbragt over ristene, på tvers av de åpne, ovre ender av hver beholder for understøttelse av det faste adsorbsjonsmaterial; samleledninger som forbinder de gassmottagende beholdere med den sentrale beholder og som på i og for seg kjent måte strekker seg glidbart inn i de respektive beholdere for å kompensere for termisk betingede posisjonsforandringer av beholderne; samt en gassutlopsledning som strekker seg glidbart ut av den sentrale beholder og ut gjennom den nedre ende av kolonnen; og et fast stopbart isolerende material plassert i den nedre ende av kolonnen rundt beholderne, rorene og det varmeisolerende material, idet det stopbare, isolerende material rager opp til det horisontale plan gjennom de ovre ender av beholderne.

Adsorbsjonskolonner utfort i overensstemmelse med oppfinnelsen kan motstå storre termiske påkjenninger foranlediget av avbrudt drift av kolonnen ved hoye temperaturer uten fremkalling av lekkasjer eller uonskede sprekker i sommer eller forbindelser. Den effektive driftslevetid for kolonnen blir vesentlig forlenget og utstrekningen av nodvendig vedlikehold og derav folgende dbdtid for kolonnene blir vesentlig redusert.

Fra den foregående beskrivelse av oppfinnelsen vil det forstås at foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en ny adsorbsjonskolonne-konstruksjon som inneholder et forbedret underlag for adsorbsjonslaget som uten å funksjonere feil er i stand til å utstå drift av kolonnen

over et bredt temperaturområde over lengere tidsperioder.

En annen fordel ved oppfinnelsen er at det tilveiebringes en relativt billig underlagskonstruksjon for adsorbsjonsmaterialet for anvendelse i en adsorbsjonskolonne, hvilken underlagskonstruksjon er relativt enkel mekanisk sett og er lett å bygge og reparere når det er nodvendig.

Andre fordeler ved oppfinnelsen vil forstås av den folgende detaljerte beskrivelse av den sett i forbindelse med de medfolgende tegninger som illustrerer oppfinnelsen. Fig. 1 er et oppriss av adsorbsjonskolonnen konstruert i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Fig. 2 er et snitt tatt langs linjen 2-2 i fig. 1.

Fig. 3 er et snitt tatt på tvers gjennom adsorbsjonskolonnen langs linjen 3-3 som vist i fig. 1. Fig. h er et snitt gjennom adsorbsjonskolonnen tatt langs linjen k- h i fig. 1.

Fig. 5 er et snitt langs linjen 5-5 i fig. 2.

Fig. 6 er et perspektivriss av diffusoranordningen montert i toppen av adsorbsjonskolonnen i henhold til oppfinnelsen.

Fig. 7 er et snitt langs linjen 7-7 i fig. 6.

På de enkelte tegninger og spesielt i fig. 1 er en adsorbsjonskolonne fremstilt i henhold, til foreliggende oppfinnelse generelt betegnet med henvisningstallet 10 og omfatter en avlang, stort sett sylindrisk beholde-? eller mantel 12. Den sylindriske mantel 12

blir understøttet av en stort sett sylindrisk sokkel 1^- som kan være utformet i ett med mantelen 12 eller være utfort som vist i fig. 2 som en separat sylindrisk del som er sveiset eller på annen egnet måte festet til mantelen 12. I den viste konstruksjon er den sylindriske mantel 12 lukket ved hjelp av konkave ovre og nedre

endedeler, henhv. 16 og 18. Bunnendedelen 18 i mantelen 12 ligger i avstand over en bunnplate 20 i sokkelen 1<*>f, og en passende adkomståpning 21 er anordnet i den vertikale sidevegg i sokkelen.

Den sylindriske mantel 12 er foret med et passende stopbart isolasjonsmaterial, rent generelt betegnet med henvisningstallet 22. Med et stopbart material er her ment et ildfast material tilsatt

et bindemiddel og innrettet til å stopes på stedet og herdne til en fast tilstand. Et typisk eksempel er en passende blanding av Portlandsement og pulverisert perlitt som kan brukes som stopbart material i adsorbsjonskolonnen i henhold til oppfinnelsen. Det stopbare material kan plasseres på innsiden av mantelen 12 på hvilken som helst egnet måte, som f.eks. ved påsproyting med en pusskanon,

og blir holdt på plass ved hjelp av passende betongforsterkende metalltrådnetting 2k som er strukket mellom tapper 26 som rager innover fra den sylindriske mantel 12.

Som det best vil sees av fig. 1, er den konkave ovre endedel 16 i den sylindriske mantel 12 forsynt med et flenset, gassinnlopsror 30 og et mannhull 32 som letter adkomsten til det indre av kolonnen. Ved den nedre ende1av den sylindriske mantel 12 er der anordnet en rengjoringsluke 3*+ f°r det formål å kunne fjerne det faste adsorbsjonsmaterial i kolonnen om onsket. Som det best vil sees av fig. 5 omfatter rengjbringsluken 3^ en kort rordel 36 som stikker ut fra den sylindriske mantel 12 og glidbart omslutter en propp 38 av det stopbare material som tettende passer inn i en komplementær åpning gjennom det stopbare material 22 som er anbragt som foring på mantelen 12. Et passende håndtak hO er anordnet for å lette fjerningen av proppen 38 av stopbart material, og en blindflens h2 er festet ved hjelp av bolter hh til en omkretsflens ^6 sveiset til roret 36. Når blindflensen k- 2 blir fjernet fra omkretsflensen h6, kan proppen av stopbart material 38 trekkes ut for tilveiebringelse av adkomst til det indre av kolonnen 10 slik at adsorbs jonsmaterialet. kan bli fjernet derfra.

Hengende ned fra den konkave "ovre éndedel 16 i kolonnen 10 ved

hjelp av fire bærestenger h- 8 og plassert umiddelbart under gassinnlopet 30 er anordnet en diffusoranordning 50, som er detaljert vist i fig. 6 og 7 og omfatter tre vinkeljernstotter 52 som strekker

seg mellom bærestengene kQ og danner et tresidet trau for understøttelse av en gjennomhullet horisontal diffusorplate $+. Gjennomhullete sidediffusorplater 56 hviler på de horisontale toppkanter til vinkeljernstottene 52 og strekker seg mellom de fire bærestenger kS. Det skal bemerkes at vinkeljernet er utelatt på en side av diffusoranordningen 50 slik at den horisontale diffusorplate 5k kan gli på plass på de tre vinkeljern 52 fra den side av diffusoranordningen som vender mot mannhullet 32.

På tvers av adsorbsjonskolonnen 10 i et nivå under diffusoranordningen 50 er det anordnet et fordelingstrau 60, som omfatter et flertall seksjoner av rister 62 som er boltet sammen i den sammensatte form vist i fig. 2 og h ved hjelp av sammenpassende, vertikalt fremstikkende knaster 6h. De sammensatte ristseksjoner 62 er understøttet i adsorbsjonskolonnen 10 på et par horisontalt strekkende understottelsesskinner eller stenger 66 som hver er boltet til de nedre ender av et par vertikale stenger 68 som igjen er sveiset eller på annen egnet måte festet ved deres ovre ender til den konkave ovre endedel av mantelen 12. En av ristseksjonene, som er betegnet med henvisningstallet 62a i fig. <*>f, er plassert mellom de horisontale understottelsesstenger 66 og direkte under mannhullet 32, slik at den kan bli fjernet for å muliggjore adkomst fra toppen av adsorbsjonskolonnen til dennes indre under fordelingstrauet 60.

I den nedre ende av adsorbsjonskolonnen 10 er plassert underlags-konstruks j onen 70 for understøttelse av fyllingen eller laget av adsorbsjonsmaterial som er plassert inne i kolonnen. Underlags-konstruks j onen 70 omfatter et antall gassmottagende reservoarer eller beholdere 72 som er plassert i et stort sett sirkelformet arrangement rundt en sentralt plassert forgreningsbeholder 7h.

I den viste utforelsesform for oppfinnelsen er oppsamlingsbeholderne 72 og forgreningsbeholderen 7h sylindriske og er forsynt med skiveformede rister 76 som strekker seg over toppen av dem. En relativt finmasket sikt 78 dekker hver av de respektive rister 76. Hver av gassoppsamlingsbeholderne 72 i det sirkelformede arrangement er festet til og bæres av den konkave bunndel 18 ved hjelp av vinkelstotter 79.

Gjennom og radialt utover fra siden av forgreningsbeholderen 7<*>+

er det anordnet et flertall samleledninger 80 som innbyrdes forbinder forgreningsbeholderen 7^ med hver av oppsamlingsbeholderne 72 plassert i sirkel omkring forgreningsbeholderen. Samleledningene

80 strekker seg gjennom sideveggen i hver av oppsamlingsbeholderne og det vil bemerkes under henvisning til fig. 2 at hver av ledningene 80 er noe lenger enn avstanden mellom hver av gassoppsamlingsbeholderne 72 og forgreningsbeholderen Jh. Samleledningene 80 er glidbart plassert gjennom veggene i de respektive gassoppsamlingsbeholdere 72 og forgreningsbeholderen 7^ istedenfor å være stivt festet dertil for formål som senere vil bli beskrevet. Hver ledning 80 bærer et par adskilte sveiseperler 82 som begrenser den glidende bevegelse av ledningen mellom dens respektive gassoppsamlingsbeholder 72 og.forgreningsbeholderen Jh. Alle beh61derne og samleledningene 80 er omhyllet eller belagt

med et hylser av sammenpressbart, termisk isolerende material 8>+, som f.eks. glassfiber, med en tykkelse på omkring 13 mm. Som det vil forstås under henvisnirg til fig. 2 forblir imidlertid de åpne ovre ender av beholderen blottlagt og er ikke dekket med glassfiber.

Etter at det hittil beskrevne underlag 70 for adsorbsjonsmaterialet er montert, blir det stopbare material 22 plassert under og på sidene av beholderne 72 og 7^ og rundt ledningene 80 opp til nivået for de åpne ovre ender av beholderne som vist i fig. 2. En gasButlopsLedning 85 strekker seg glidbart gjennom bunnen av forgreningsbeholderen 7^ °6 strekker seg gjennom og er sveiset til den konkave nedre endedel 18.i mantelen 12. Den ovre ende av gassutlopsledningen 85 er forsynt med en bevegelsesbegrensende mansjett 86 som er anbragt i avstand fra en omkretsflens 88 festet rundt ledningen for å begrense den glidende bevegelse av tomme-ledningen i forhold til forgreningsbeholderen 7^. Under den konkave endedel 18 til mantelen 12 er gassuttomningsledningen 85 boyet i en vinkel på 90° for.å strekke seg horisontalt gjennom sideveggen i den sylindriske sokkel 1^-. En passende gassutlopsfitting 90 er festet til enden av gassutlopsledningen 85 utenfor adsorbsjonskolonnen 10. Denne del av ledningen 85 mellom den nedre endedel 18 og forgreningsbeholderen 7^ er også omhyllet med et sammentrykkbart, varmeisolerende material som f.eks. glassfiber.

Ved bygging av adsorbsjonskolonnen 10, blir forst underlags-konstruks j onen 70 for adsorbsjonsmaterialet satt sammen i bunnen av kolbnnen av arbeidere som har kommet seg inn i kolonnen gjennom mannhullet 32. Med gassoppsamlingsbeholderne 72, forgreningsbeholderen 7^5 åe innbyrdes koblede ledninger 80 og gassutlopsledningen 85 på plass og omhyllet av glassfiberisolasjon som beskrevet, blir så det stopbare material 22 plassert på innsiden av kolonneveggen ved stope- eller sprøyteteknikk på i og for seg kjent måte. Stengene hQ og 68 for bæring av diffusoranordningen 50, henhv. fordelingstrauet 60 er naturligvis blitt festet til den metalliske, konkave ovre lukkedel 16 for påfbringen av det stopbare material. De forskjellige ristseksjoner 62 i fordelingstrauet 60 blir så boltet på plass over, og understøttet av, understbttelsesstengene 66, med unntagelse for falldorseksjonens 62a vedkommende i ristkonstruksjonen. Montbrene kan så passere gjennom åpningen levnet for falldorseksjonen 62a i fordelingstrauet 60 og ut gjennom mannhullet 32. Den horisontale gjennomhullede diffusbrplate 5^ kan innfores i diffusoranordningen 50 ved å fore den gjennom mannhullet 32. Adsorbsjonsfyllingen for kolonnen 10, som typisk kan være pelletisert, aktivert karbon, kan innfores i kolonnen for plassering av falldbren 62a på plass, slik at kolonnen er fullstendig fylt av laget av1 adsorbsjonsmaterialet fra underlagskonstruksjonen 70 og opp til fordelingstrauet 60. Når fyllingen av kolonnen er gjennomfbrt, blir falldorseksjonen 62a i fordelingstrauet 60 innfort gjennom mannhullet 32 og boltet på plass for fullførelse av monteringen av kolonnen.

Når kolonnen 10 er blitt tilknyttet gass-strbmmen som det er bnskelig å utsette for behandling i adsorbsjonskolonnen, strbmmer gassen inn gjennom innlbpet 30 og blir fordelt radialt i kolonnen ved hjelp av diffusoranordningen 50. Den blir ytterligere jevnt fordelt for passasje gjennom laget av adsorbsjonsmaterial ved hjelp av fordelingstrauet 60. Etter å ha passert gjennom hele adsorbsjonsmateriallaget, strbmmer gassen inn i gassoppsamlingsbeholderne 72 og forgreningsbeholderen 7^. Gassen strbmmer fra oppsamlingsbeholderne 72 gjennom samleledningene 80 og.inn i forgreningsbeholderen 7^5 og fra denne blir gassen fjernet fra kolonnen 10 via gassutlopsledningen 85-

Over lengre driftsperioder fulgt av, eller gående forut for, opphor i driften blir metallelementene i underlagskonstruksjonen 70

utsatt for betydelige variasjoner i omgivende temperatur og undergår derfor i merkbar grad ekspansjon og kontraksjon. Slik ekspansjon og kontraksjon blir tilpasset ved den nye utforelse av underlagskonstruksjonen 70 i henhold til foreliggende oppfinnelse ved at de metalliske deler i konstruksjonen er glidbart innpasset i hverandre og skilt fra det stopbare material ved hjelp av sammentrykkbare glassfibre. Når således beholderne 72, 7^ og/eller ledningene 80 undergår ekspansjon eller kontraksjon, utoves ikke noen nevneverdige påkjenninger på det stopbare material 22 som omgir disse elementer på grunn av den mellomliggende glassfiberisolasjon eller -omhylling 8h. Ennvidere unngås utvikling av varme punkter på spesielle steder på de metalliske beholdere 72 og 7*+ eller samleledningene 80 på grunn-av den termiske isolasjonsvirkning av glassfiberlaget. Endelig muliggjor den kjennsgjerning at samleledningene 80 og gassutlopsledningen 85 er glidbart,

istedet for stivt forbundet med deres respektive beholdere, at disse elementer kan ekspandere eller trekke seg sammen uten å bevirke at det oppstår sprekker eller brudd i beholderne eller uonskede sprekker i permanente, stive forbindelser eller koblinger.

Fra den forangående beskrivelse av oppfinnelsen vil det forstås

at en ny og meget anvendbar adsorbsjonskolonne er foreslått ved den foreliggende oppfinnelse, hvilken kolonne utmerker seg ved en lengre og relativt mer forstyrrelsesfri driftstid enn hva tilfellet har vært med tidligere kolonnekonstruksjoner av denne type. Ennvidere muliggjor den måte hvorpå kolonnen er konstruert, en lettere betjening og et lettere vedlikehold samt at adsorbsjonsmaterialet i kolonnen hurtigere kan skiftes.

Claims (1)

1. Adsorbsjonskolonne omfattende en avlang beholder (12) som inneholder et fast adsorbsjonsmaterial, samt en underlagskonstruksjon for det faste adsorbsjonsmaterial, hvilken underlagskonstruksjon (70) omfatter et antall gassmottagende beholdere (72) anbragt med innbyrdes avstand rundt en sentralt plassert forgreningsbeholder (7<*>0 og anordnet i den nedre ende av kolonnen (10),karakterisert ved at underlags-konstruks jonen (70) i tillegg til de gassmottagende beholdere (72) og forgreningsbeholderen (7<*>+), hvilke beholdere har åpne gassmottagende ovre ender, omfatter: et lag av kompressibelt, varmeisolerende material (8*+)-rundt sidene og bunnen av hver beholder (72,7*0; rister (76) og finmaskede sikter (78), anbragt over ristene, på tvers av de åpne, ovre ender av hver beholder for understøttelse av det faste adsorbsjonsmaterial; samleledninger (80) som forbinder de gassmottagende beholdere (72) med den sentrale beholder (7<*>0 °g som på i og for seg kjent måte strekker seg glidbart inn i de respektive - beholdere for å kompensere for termisk betingede posisjonsforandringer av beholderne; samt en gassutlopsledning (85) som stekker seg glidbart ut av den sentrale beholder (7<>>+) og ut gjennom den nedre ende av kolonnen (10); og et fast stopbart isolerende material (22) plassert i den nedre ende av kolonnen rundt beholderne (72,7<*>+), rorene (80,85) og det varmeisolerende material (8<*>+), idet det stopbare, isolerende material rager opp til det horisontale plan gjennom de ovre ender av beholderne (72,7^).