Абсорбцията е масообменен процес, тъй като веществото се пренася между две фази: от газова в течна фаза



Дата11.06.2016
өлшемі1.25 Mb.
4.2. СОРБЦИОННИ ПРОЦЕСИ И АПАРАТИ

Наименованието на тези процеси произлиза от латинската дума sorbeo - поглъщам. Към сорбционните процеси спадат процесите на поглъщане на газове, пари или разтворени вещества от течности и твърди тела. Тъй като се извършва поглъщане само на някои вещества от газови смеси, казваме, че сорбционните процеси са избирателни. Ако сорбираният газ не взаимодейства химически с течната или твърда фаза, която го поглъща, процесът се нарича физична сорбция. В противен случай се говори за химична сорбция(хемисорбция). Използват се за пречистване на газови смеси, въздух, разтвори и др. Обратният процес на отделяне на погълнатото вещество се нарича десорбция. От сорбционните процеси най-широко приложение имат абсорбционните, адсорбционните и йонообменът.


Абсорбция
Процесът абсорбция представлява поглъщане на газ или пари от течност и зависи от различната разтворимост на отделните газове в течности (фиг.3). Ако през вода се прекара смес от въздух и амоняк, амонякът ще се разтвори, а въздухът почти няма да се разтвори и по този начин газовата смес ще може да се раздели.

В практиката процесът абсорбция може да се представи така. Нека вземем газова смес, състояща се от компонентите А,В, и С и е необходимо да се отдели компонентът А. Трябва да се намери такава течност, която да разтваря силно само А, а в същото време В и С да не се разтварят. И накрая да се намери подходящ апарат, в който да се проведе процесът. В този случай А представлява поглъщаното (абсорбираното) вещество, а неабсорбираните компонентите В и С, тъй като не участват активно в процеса, се наричат инертни носители (газ-носители). Течността, която поглъща компонент А и го разтваря, се нарича абсорбент.



Абсорбцията е масообменен процес, тъй като веществото се пренася между две фази: от газова в течна фаза.

Равновесието между фазите зависи от налягането, температурата и състава на фазите.


Фиг.4.3. Разтворимост на газове във вода


Разтворимостта на газовете в течности зависи от свойствата на газовете, температурата и парциалното налягане на разтварящата се компонента от газовата смес. Обикновено процесът се провежда при постоянна температура и затова разтворимостта на дадена газова компонента остава да зависи само от парциалното й налягане в газовата смес. Тази зависимост се дава от закона на Хенри:

x = к . pA

т.е. разтворимостта на газа изразена чрез неговата концентрация в разтвора (х) е пропорционална на парциалното му налягане (рА) в газовата смес. Константата на Хенри (к) за даден газ зависи от температурата, свойствата на абсорбента и газа, но не зависи от общото налягане на системата. Тази зависимост показва, че с увеличаване на налягането, разтворимостта на газовете нараства.

Скоростта на абсорбционния процес се характеризира с количеството вещество М, пренесено от едната в другата фаза за единица време :


M = К . F.(pА-p)
където: М е погълнатото вещество,kg ;

К – коефициент на масопреминаване, който зависи от вида на разтворения газ и

вида на течността, kg/m2.s ;

рА – парциално налягане на разтваряния газ в газовата смес, Ра;

р – равновесно налягане на газа, отговарящо на концентрацията му в течността в

даден момент, Ра;

F – междуфазна (контактна) повърхност, m2.

От формулата се вижда, че количеството на разтворения газ ще бъде толкова по-голямо, колкото по-голяма е контактната повърхност, колкото е по-високо налягането му и колкото е по-малка неговата концентрация в течността. Движеща сила на процеса абсорбция е разликата между парциалното налягане на извличания компонент в газовата фаза и равновесното му налягане, което съответства в даден момент на концентрацията на газа в абсорбента.

В заключение може да се обобщи, че скоростта на абсорбцията зависи от свойствата на участващите в процеса вещества (движещата сила); хидродинамичния режим на фазите (скорост на движение и хидравлични съпротивления) и от устройството на апарата, осигуряващ необходимия контакт между фазите.

Като физикохимичен процес абсорбцията е екзотермичен, хетерогенен процес, който протича с намаляване на обема на газа. Затова неговото протичане се благоприятства от ниски температури, голяма контактна повърхност и високи налягания.

Абсорбционните процеси намират широко приложение в химическата промишленост при производството на киселини за получаване на готов краен продукт; за добиване на един или няколко ценни компонента при извличане на бензен от коксов газ; при синтеза на амоняк за очистване на газа от вредни примеси; при поглъщане на летливи разтворители, алдехиди, кетони, етери, за да се намалят техните загуби и др.

Абсорбционни апарати и инсталации
Съоръженията в които се извършва абсорбция са предназначени да осигуряват възможно най-голям и добър контакт между газовата смес и абсорбента. Според начина на създаване на фазовия контакт тези апарати се разделят на три основни групи: повърхностни, барботажни и разпръскващи абсорбери.

Повърхностни абсорбери. Използват се за поглъщане на малки количества добре разтворим газ, тъй като в тях газовата смес контактува с повърхността на спокойно движещ се течен слой. Когато поглъщането на газ е съпроводено с отделяне на голямо количество топлина се използват оросяван абсорбер с водно охлаждане или кожухотръбен абсорбер. Най-широка употреба намират абсорбционните к о л о н и с н е п о д в и ж е н п ъ л н е ж. Те представляват вертикално цилиндрични тела, запълнени с твърд пълнеж (фиг.4.4).


Пълнежът може да бъде керамични, пластмасови или метални тела с различни форми и размери, а също и дървени или метални решетки. Използваният пълнеж трябва да има голям свободен обем и специфична повърхност, да бъде химически устойчив, лек, с достатъчна механична якост, да оказва малко съпротивление на газовия поток и да осигурява правилно разпределяне на течната фаза.

Фиг.4.4 Схема на колона с пълнеж


Газовата смес постъпва в долната част на колоната под опорната решетка 4, носеща пълнежа, преминава през него, контактувайки с абсорбента и напуска колоната от върха. Абсорбентът се подава в противоток през оросително устройство 1, стича се във вид на тънък филм по пълнежните тела и наситен, се извежда от долния край на колоната през хидрозатвор. При голяма височина на пълнежа течността постепенно се изтласква от газа към стените на колоната, а газът се промъква в средата (газов тунел). Това води до намаляване на ефективната повърхност на контакта между двете фази. За да се избегне образуването на газов тунел, пълнежът се дели на секции, като през 2-3 м се поставят събиратели на абсорбента 3, които го преразпределят.

Колоните с неподвижен пълнеж имат просто устройство, малко хидравлично съпротивление, лесна защита от корозия и удобно обслужване. Техни недостатъци са: трудно охлаждане и лошо умокряне на пълнежа при ниски плътности на оросяването и невъзможност да се използват при силно замърсени с твърда фаза газове или течности.

Абсорберите с листов пълнеж са разновидност на абсорбционните колони, запълнени с пълнежни тела. В тях са монтирани вертикални листове от различен материал (метал, дърво, пластмаса и др.). Над тях е поставено специално разпределително устройство, осигуряващо покриването на всеки лист от пълнежа от двете страни с тънък течен слой. По този начин тези абсорбери могат да разделят и замърсени газове смеси.



Барботажни абсорбери. Абсорберите, при които фазовия контакт се осъществява чрез барботиране на газовата смес през течен слой, най-често са колонни апарати. В тях на определено разстояние са поставени хоризонтални прегради или тарелки. Тарелките са контактни устройства върху които газа се разбива на мехурчета или отделни струйки, които преминават през течния слой. В зависимост от скоростта на газа структурата на барботажния слой, определящ големината на междуфазната повърхност е различна (мехури, пяна или струи). Независимо от това чрез барботажът се постига многократен и постоянен фазов контакт, който осигурява ефективно поглъщане дори на трудно разтворими газове. Според конструкцията на тарелките, барботажните абсорбери биват със звънчеви, решетъчно(ситови), клапанни и S – образни тарелки. Широка употреба са намери колоните със звънчени тарелки (фиг.4.5).

Те представляват метален диск 1, към който са монтирани газови тръби 2 и преливни тръби 4. Върху всяка газова тръба е поставен звънец(калпак) 3 с прорези в долната част, която е потопена в течния слой на тарелката. Газовата смес се подава под най-долната тарелка, разбива се от прорезите на звънците на отделни струйки и барботира през течния слой, който се стича в противоток от тарелка на тарелка през преливните тръби. Звънчевите тарелки работят устойчиво при различни натоварвания на газ и течност, но имат сравнително сложно устройство и високо хидравлично съпротивление.






Фиг.4.5. Схема на колона с тарелки
Абсорберите с подвижен пълнеж (кухи или плътни сфери от пластмаса) са подходящи при абсорбция на силно запрашени газове, особено когато частиците са склонни към прилепване по стените на пълнежа (например смоли). Интензивното движение на пълнежните тела в псевдотечно състояние не позволяват задръстване на пълнежа с твърди частици. Тези апарати работят с високи скорости на газа и интензивен масообмен. Техни недостатъци са големите хидравлични съпротивления, значителното увличане на течни капки и механичното износване на пълнежа при работа.

Разпръскващи абсорбери. Това са съоръжение, в които междуфазната повърхност се създава чрез разпръскване на течността в газовия поток. Обикновено те са кухи колони(фиг.4.6) с разпръскващи устройства(душове, дюзи, решетки или центробежни разпръскватели). Газовата смес се движи най-често отдолу нагоре, а течността се подава вертикално или под наклон на няколко реда. Този вид абсорбери имат проста конструкция, ниски хидравлични съпротивления и могат да работят с много замърсени газове. Използват се за поглъщане на добре разтворими газове или химически активни вещества. Техен недостатък е слабата ефективност поради ниската скорост на газа, която се ограничава от възможното увличане на течни капки от него. Този недостатък е избегнат при скоростните правоточни апарати. При тях скоростта на газа достига до 20-30 м, увлича цялата течност и се отделя в специално сепараторно устройство. Работните елементи на тези абсорбери имат различно конструктивно оформление.

Разпръскващият абсорбер на Вентури е с най-широко приложение от този вид високоскоростни апарати. В него се използват тръби на Вентури, които се поставят хоризонтално или вертикално (фиг.4.7). Течността постъпва в конфизора 1 на тръбата на Вентури, стича се и във вид на ципа през гърловината 2 се разпръсква в газовия поток в дифузора 3. Разделянето на капките от газовата смес протича в разделителната камера 4.

Към разпръскващите абсорбери могат да се отнесат и механичните абсорбери. При тях течната фаза се разпръсква на фини капки в затворено пространство с помощта на различни по

Фиг.4.6. Схеми на кухи колони с дюзи Фиг.4.7. Схема на абсорбер

на Вентури
конструкция механични приспособления. Тези абсорбери работят с ниско хидравлично съпротивление, добро смесване, но ограничен фазов контакт. Наличието на движещи се части и значителният разход на механична енергия ограничава тяхното приложение.

В промишлени условия абсорбцията протича самостоятелно или в съчетание с десорбция. В първия случай абсорбентът се използва еднократно, като се получава краен продукт, полупродукт или отпадъчни води. Когато абсорбцията е съпроводена с десорбция, абсорбентът се употребява многократно и абсорбирания компонент се отделя и получава в чист вид. Задачата на десорбционния процес е възможно пълно регенериране на абсорбента с най-малък разход на десорбиращ агент.

Процесът на отделяне на разтворените газове от наситения абсорбент се нарича д е с о р б ц и я. Този процес се осъществява чрез продухване на абсорбента с инертен газ, нагряване, понижаване на налягането или съчетаване на тези начини. Тя е обратен процес на абсорбцията и продължава до достигане на равновесното състояние при новите условия. Продухване с инертен газ се извършва чрез смесване на разтвора на газа(наситения абсорбент) с инертен газ(въздух или прегрята водна пара). Това води до повишаване на парциалното налягане на газовата компонента и тя преминава обратно в газовата среда. Десорбираният газ се отделя заедно с въздуха и затова този начин се прилага главно за регенерация на абсорбента или когато десорбирания газ не е ценен продукт и не замърсява околната среда. Нагряването на наситения абсорбент се извършва с непряка пара при което заедно с десорбирания газ се изпарява и част от абсорбента. Това води до загуба на абсорбент и необходимост от следващото им разделяне. Десорбция чрез понижаването на налягането обикновено се комбинира с десорбция чрез нагряване до кипене и се прилага за пълно отделяне на газа, останал при атмосферно налягане разтворен в абсорбента. При този начин десорбирания газ се изсмуква от вакуумпомпа. Това се прилага за десорбция на газове, чиято разтворимост силно се влияе от налягането(например отделянето на въглероден диоксид от вода при очистване на технологичния газ за синтеза на амоняк).

Абсорбционно-десорбционните инсталации са непрекъснато действащи уредби, в които десорбцията може да се провежда извън инсталацията или едновременно с абсорбцията в една инсталация. По принцип те включват абсорбери с различна конструкция; топлообменници за отнемане на топлината на абсорбция или за нагряване на абсорбента преди подаване в десорбционната колона; резервоари; помпи за подаване, циркулация и отвеждане на абсорбента; вакуумни помпи; арматура; тръбопроводи и др.

Промишлените инсталации са едностепенни с частична циркулация на абсорбента и многостепенни (фиг.4.8), най-често с противотоково движение на фазите. Броят на степените на абсорбция или десорбция зависи от концентрацията на абсорбирания компонент и желаната степен на абсорбция или десорбция. В химическата технология много често абсорбцията и десорбцията се извършва в една инсталация (фиг.4.9).

Абсорбционно-десорбционната инсталация с частична рециркулация на разтвора на газа е най-икономичната, тъй като се постига по-пълно оползотворяване на топлината и по-малък разход на абсорбент. Състои се от две отделения : абсорбционно – два последователно свързани абсорбера 1 и три междинни охладителя 4 и десорбционно, включващо топлообменник-регенератор 5 и десорционна колона 6. Спомагателни съоръжения са резервоари 2 и помпи 3.

Фиг.4.8.Схема на тристепенна абсорбция Фиг.4.9. Абсорбционно-десорбционна

инсталация
Газовата смес се подава в основата на първия абсорбер и последователно преминава през двата апарата. В противоток се движи абсорбентът, който се подава в горния край на втория абсорбер. Наситеният абсорбент от колоните се събира в резервоарите и оттам с помпи се прехвърля от един абсорбер в друг. Между колоните има монтирани междинни охладители за междинно охлаждане на абсорбента. Част от наситения абсорбент преминава през топлообменника 5 и се подава в горния край на десорбера 6. Десорбираният газ напуска десорбционната колана от горния край. Регенерираният абсорбент от резервоара преминава през топлообменника, за да отдаде топлината си на постъпващия абсорбент. След допълнително охлаждане се смесва с циркулиращия абсорбент на втория абсорбер, за да компенсира тази част от него, която се връща към първия абсорбер.
Контролни задачи и въпроси:
1. Какво е значението на абсорбционните процеси за химическата промишленост? 2.От какво зависи количеството на разтворения газ? 3.Защо при престояване на вода от водопровода при стайна температура по стените на съда се отделят мехурчета? 4.Сравнете процесите абсорция и десорбция. По какво си приличат и по какво се различават двата процеса? 5.За какви газове се подходящи барботажните и разпръскващите абсорбери?

Адсорбция
Адсорбцията е процес на избирателно поглъщане от повърхността на твърди тела на един или няколко компонента на газова или течна фаза. Този процес се използва за разделяне на газови смеси или за извличане на разтворени вещества от техните разтвори. Практическото приложение на тези процеси е разнообразно – извличане на влагата от въздуха и други газове, както и от бензин, отделяне на вредни или, напротив ценни компоненти на газови смеси, очистване на газове, разделяне на фракции на газови смеси от въглеводороди или течни смеси от ароматни или парафинови въглеводороди, обезцветяване на петролни продукти и др.

Адсорбцията се основава на взаимодействието между частиците на поглъщаното вещество и повърхността на твърдото тяло, което се нарича адсорбент. Силите, които предизвикват това взаимодействие, са твърде различни. Така адсорбирането на първите порции газ става много здраво под действие на химични сили и е съпроводено от отделяне на топлина както при химични реакции. Тази адсорбция се нарича х е м и с о р б ц и я. При поглъщането на следващите порции газ (при повишаване на налягането) процесът има физичен характер (ф и з и ч н а адсорбция) и настъпва равновесие. По-нататъшното увеличаване на налягането довежда до кондензиране на погълнатите газове и пари в капилярите и пукнатините на адсорбента под действието на капилярни сили. Явлението се нарича к а п и л я р н а к о н д е н з а ц и я. Адсорбцията на разтвори е много по-сложна, тъй като наред с поглъщането на неутрални молекули става адсорбиране и на йони (полярна адсорбция).

Като масообменен процес адсорбцията е равновесен, т.е. обратим процес. Обратният процес, както и при абсорбцията, се нарича десорбция и се прилага за получаване на веществото в чист вид, а също и за регенериране на адсорбента. Десорбцията се провежда при повишена температура или понижаване на налягането. Адсорбционното равновесие се установява след достатъчно време на контакт между фазите в процеса. Опитно е установено, че при постоянна температура количеството адсорбирано вещество от единица маса(обем) адсорбент е пропорционално на парциалното налягане на погълнатия газ, съответстващо на неговата концентрация в адсорбента.

Независимо от силите, които предизвикват адсорбционния процес (физични или химични), количеството на адсорбираното вещество зависи от свойствата на поглъщаното вещество, природата и структурата на адсорбента, неговата обработка, температурата, налягането при които протича процеса.

Адсорбционните процеси са избирателни, т.е. всеки адсорбент има свойството да поглъща само определени вещества и да не поглъща други компоненти на сместа. При еднакви други условия първи се адсорбират газове и пари, които по-лесно се втечняват, а от разтвори в по-голяма степен се поглъщат по-слабо разтворимите вещества. Тъй като адсорбционният процес е екзотермичен, количеството адсорбирано вещество се увеличава с понижаване на температурата и повишаване на налягането. Като хетерогенен процес поглъщането е толкова по-голямо, колкото е по-голяма повърхността на адсорбента.

Адсорбенти. Като адсорбенти в практиката се използват твърди порести вещества с голяма и грапава повърхност. Обикновено те са под формата на гранули с различни размери от няколко десетки микрона до няколко милиметра. Установено е, че цялата повърхност на адсорбента няма еднаква поглъщателна способност. При силно увеличение се вижда, че повърхнината на добрите адсорбенти не е гладка, а е покрита с многобройни микроскопични пукнатини, драскотини, изпъкналости и вдлъбнатини. Приема се, че газовите частици най-напред се адсорбират по върховете, ръбовете и изпъкналостите, които са най-активните места.

Адсорбентите трябва да имат голяма специфична повърхност, висока активност и селективност, добра механична якост, да бъдат евтини и лесно да се регенерират. Повърхността на адсорбента отнесена към единица маса или обем адсорбент определя тяхната специфична повърхност, изразена в m2/g. Основна характеристика на адсорбентите е активността (поглъщателната способност, или адсорбционен капацитет). Тя се определя от количеството вещество, погълнато от единица маса или обем адсорбент, kg/kg. Капацитетът на адсорбента по отношение на дадено вещество зависи от концентрацията на веществото в газовата смес, температурата и налягането, при които протича процесът. Максималната поглъщателна способност, която се постига при дадена температура и налягане, се нарича с т а т и ч н а активност. След известно време част от поглъщания газ престава да се адсорбира и преминава в газовата фаза след адсорбента. Затова количеството вещество, погълнато до появата му след адсорбента определя д и н а м и ч н а активност на адсорбента. Динамичната адсорбционна активност е винаги по-малка от статичната и е основа за изчисляване на необходимото количество адсорбент. С е л е к т и в н о с т та определя различната активност на адсорбентите към различни вещества. Тя дава възможност адсорбентите да се регенерират.

Най-разпространени адсорбенти за разделяне на газови смеси са различните видове активен въглен, силикагелът и зеолитите. Те имат висока адсорбционна активност и сравнително лесно се регенерират. Активен въглен се получава чрез суха дестилация на вещества от различен растителен произход и животински произход и активиране на получения суров въглен. Той има голяма специфична повърхност и активност, но е лесно запалим и бързо губи адсорбционните си качества. Използва се да поглъщане на органични газове пари и очистване на разтвори от примеси. Силикагелът се получава чрез обезводняване на гел от силициева киселина. Има висока активност, по-продължителна употреба и термоустойчивост, но по-малка специфична повърхност в сравнение с активния въглен. Той намира най-широко приложение за поглъщане на полярни молекули и водни пари при сушене на газове. Зеолитите са природни или изкуствени алумосиликати с кристален строеж. Природните зеолити като активните глини и хумата се използват за пречистване на течности от примеси. От синтетичните зеолити най-често се използват йонообменните смоли и молекулните сита. Те се отличават с висока активност и селективност, химична и механична устойчивост и сравнително лесно регенериране.

Адсорбцията е незаменим процес за бързо и пълно поглъщане на ценни вещества, за сушене на газове, за очистване на продукти. Този процес е икономически по-изгоден от абсорбцията, когато целевият компонент в газовата фаза е с много ниска концентрация или трябва напълно да се улови. Недостатъците на адсорбционните методи са сравнително ниската ефективност на инсталациите, значителните разходи за регенериране и за запазване активността на адсорбента в хода на експлоатацията му, както и техническите и конструктивни трудности при осъществяване на непрекъснат процес.



Адсорбционни апарати и инсталации
Конструкцията на апаратите за извършване на адсорбционния процес, наричани адсорбери, зависи от вида на адсорбента и неговото състояние, начина на организация на процеса и фазата от която се поглъща веществото. Те се биват три вида: с неподвижен, с движещ се и с кипящ (псевдотечен) слой адсорбент. Според начина, по който е организиран процесът, те са с периодично и с непрекъснато действие.

Адсорбери с неподвижен адсорбент (фиг.4.10). Те са с периодично действие, но са най-широко използваните в практиката апарати за адсорбция. Представляват вертикални или хоризонтални цилиндрични тела. В тях върху опорно разпределителна решетка се насипва зърнестия адсорбент. Газовата смес преминава през слоя от долу на горе при вертикалните адсорбери или от горе на долу при хоризонталните апарати.

Фиг.4.10. Адсорбери с периодично действие:

а – хоризонтален; б – вертикален
След насищане на адсорбента, той се подлага на регенериране с цел възстановяване на неговата активност или отделяне и оползотворяване на погълнатото вещество. За целта адсорбентът се обработва с инертни газове и се нагрява. Най-често десорбцията се извършва с прегрята водна пара, която се подава в посока обратна на постъпващата за разделяне газова смес. Парата и кондензата се отвеждат през отделни щуцери. Преди превключване на апарата за нова адсорбция през щуцера за пара се подава най-напред сух горещ въздух за изсушаване на адсорбента, а след това студен газ за охлаждането му. Тези апарати работят периодично, тъй като в тях протичат последователно отделните етапи на процеса: адсорбция, десорбция, сушене и охлаждане на адсорбента. За да се осъществи непрекъснат адсорбционен процес е необходимо да се използват най-малко два такива апарата.

При работа на адсорберите с периодично действие процесът на разделяне на газовата смес периодично се преустановява, за да се регенерира адсорбентът. Този недостатък се избягва при адсорберите с непрекъснато действие.



Адсорбери с движещ се адсорбент. Тези адсорбери представляват високи колони, в които всички етапи на процеса протичат едновременно в различните части на апарата (фиг.4.11). Това е възможно тъй като дребнозърнестия адсорбент се движи непрекъснато по затворен контур. От адсорбера 1 адсорбентът постъпва по самотек в десорбер 4, където се нагрява и регенерира. Възстановеният адсорбент попада в газов подемник 7, с който той се транспортира чрез пневмотранспорт в бункер 9. Адсорбентът преминава по самотек през охладител 10, за да се подготви окончателно за нова адсорбция.

Фиг.4.11. Схема на адсорбер с Фиг.4.12.Схема на адсорбер с движещ се адсорбент кипящ слой



Адсорбери с кипящ (псевтотечен) слой адсорбент. Най-ефективни са апаратите, в които адсорбцията протича в кипящ слой на адсорбента. В тях адсорбиращите частици не само се свличат бавно надолу, но и под действието на възходящия газов поток „кипят”. Конструирани са едно- и многостепенни адсорбери.

Едностепенните адсорбери представляват метално тяло 4, в което е поставена разпределителна решетка 5 (фиг.4.12). Адсорбентът постъпва в апарата по тръба 2, а се отвежда за регенериране през тръба 6, определяща височината на кипящия слой адсорбент.

През щуцера 1 под решетката се подава газовата смес, довеждаща адсорбента до състояние на псевдокипене. Очистеният газ се отвежда през щуцер 3, като преди това преминава през филтруваща фуния, за да се отделят евентуално увлечените частици на адсорбента.

Многостепенните апарати са колони, в които газовата смес минава отдолу нагоре последователно през различните степени, а адсорбентът чрез преливни тръби се движи в противоток от тарелка на тарелка. Наситеният адсорбент се извежда от най-долната степен на колоната за регенерация.

Адсорберите с кипящ слой работят интензивно. Те имат по-малко хидравлично съпротивление на една степен от адсорберите с неподвижен адсорбент. Интензивното движение на частиците в кипящия слой обаче води до бързото им износване, поради което за реализиране на процеса е необходимо адсорбентът да притежава достатъчна механична якост.

Адсорбционни инсталации. Адсорбционният процес се реализира в инсталации с периодично или с непрекъснато действие. В първите адсорбцията, десорбцията, сушенето и охлаждането протичат в четири последователни етапа. При непрекъснато действащите инсталации тези етапи се извършват едновременно. Адсорбционните инсталации включват принципно следните основни апарати: абсорбер, десорбер, регенератор(активатор) и спомагателни съоръжения.

Фиг.4.13. Схема на непрекъснато действаща адсорбционна инсталация
Адсорбционните инсталации с непрекъснато действие работят чрез използване на периодично работещи апарати. За да бъде адсорбцията непрекъсната, инсталацията се изгражда от два или повече апарати, които се включват последователно. При инсталация с два адсорбера (фиг.4.13) след насищане та адсорбента в адсорбера 1 газовата смес се подава за разделяне в адсорбер 2. През това време в първия адсорбер се извършват десорбцията, сушенето и охлаждането на адсорбента. След като адсорбентът е регенериран и подготвен първият апарат се включва отново за адсорбция, а втория – за регенериране. Получената след десорбцията смес от водна пара и десорбиран компонент постъпва в кондензатор 3 за разделяне. Необходимият въздух за сушенето и охлаждането на адсорбента се осигурява с вентилатор 4 и калорифер 5.

Тези инсталации могат да включват адсорбери с движещ се или с кипящ адсорбент като за целта са монтирани допълнителни съоръжения, свързани главно с отделяне на част от адсорбента за пълна регенерация и активация.


Контролни въпроси и задачи :
1. Сравнете процесите абсорбция и адсорбция. 2 Какви са изискванията към адсорбентите? 3. Кои са най-разпространените адсорбери.Сравнете ги! 4.Обяснете особеностите на периодичния адсорбционен процес. 5. Сравнете конструкциите адсорбери, които познавате.





Каталог: docs
docs -> Қызылорда облысының 2015 жылғЫ Әлеуметтік-экономикалық даму нәтижелері
docs -> Бекітемін Тарих және шетелдік студенттермен жұмыс факультетінің деканы
docs -> Программа по истории Казахстана: программа для 5-9 кл. / Б. К. Абдугулова. Алматы, 1999. 42 с. Абдугулова, Б. К. «Воспитание учащихся в духе дружбы народов при изучении истории ссср»
docs -> Қазақстан Республикасының Заңы
docs -> А. С. Пушкин атындағы шығыс қазақстан облыстық кітапханасы а. С Пушкин атындағы кітапхана қорына түскен жаңА Әдебиеттер тізімі


Достарыңызбен бөлісу:


©dereksiz.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет