ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Динамика адсорбции растворенных веществ из потока блоком адсорбционных колонн с плотным слоем гранулированного адсорбента из "Адсорбция органических веществ из воды " Если извлекаемое из потока вещество адсорбируется с не очень большим изменением молярной стандартной энергии Гиббса и изотерма адсорбции представляет собой пологую или вогнутую кривую, то длина работающего участка слоя адсорбента 1о составляет заметную часть его общей длины. Вследствие этого проскок адсорбируемого вещества в фильтрат наступает тогда, когда значительная часть равновесной емкости слоя, равная ЬтРфйй не использована. В тех достаточно частых в промышленной практике случаях, когда затраты на регенерацию адсорбента окупаются полностью или частично стоимостью извлеченных из воды продуктов, регенерация неполностью насыщенного адсорбента существенно снижает экономичность процесса. [c.229] Рассмотрим блок двух адсорбционных колони ( 1 и 2), работающих последовательно (рис. 7.4). Работа второй колонны начинается после проскока адсорбирующегося вещества через колонну 1. При этом зона массопереноса (работающий участок слоя о) перемещается из колонны в колонну 2. К этому моменту весь адсорбент в колонне 1 оказывается насыщенным до равновесия с концентрацией вещества в потоке Со на входе в адсорбционный блок. После этого колонну I отключают на регенерацию, а за колонной 2 подключают колонну 3 с отрегенерированным адсорбентом. Количество вещества, поглощенное адсорбентом в колонне 1, равно ЬР ао. [c.230] Таким образом, в каждом.цикле в колонне первого по движению потока будет адсорбировано количество вещества, равное ао/ ф1, и при этом в каждом цикле, начиная со второго, через колонну до ее отключения на регенерацию пройдет количество раствора Q. Анализируя работу адсорбционных блоков колонн с не подвижным слоем активного угля, так называемых каскадов, в работах [208, 209] было показано, что стационарный режим работы блока достигается уже на втором цикле не только в случае выпуклой изотермы адсорбции, но и в случае вогнутых изотерм адсорбции. Однако теоретический расчет продолжительности цикла адсорбционного каскада при адсорбции таких веществ настолько сложен, что может быть проведен лишь на ЭВМ. [c.231] Замена одиночных адсорбционных колонн блоком из несколь ких колонн, естественмо отражается на стоимости адсорбционной установки, однако в оощей структуре приведенных затрат при одинаковой производительности установки это увеличение отражается очень незначительно. [c.231] Основные затраты связаны с необходимостью пополнять потери активного угля в каждом цикле регенерации. При высокотемпературной термической регенерации активного угля эти потери составляют 8—10 % и доля затрат на регенерацию и компенсацию потерь активного угля достигает 90 % от всей суммы. Поэтому в последние годы разработка новых методов регенерации активных углей, не связанных с их прокаливанием при высокой температуре, приобрела для адсорбционной технологии исключительно большое значение. К таким методам следует прежде всего отнести низкотемпературное окисление адсорбционных веществ, при котором потери активного угля снижаются до 3—4 %, а также ряд методов, основанных на десорбции веществ из угля элюатами. [c.231] В значительной мере ти недостатки устраняются при замене периодических адсорбционных процессов непрерывными, при которых адсорбент перемещается вдоль адсорбционной колонны навстречу потоку раствора с постоянной скоростью равной или несколько большей, чем скорость движения фронта адсорбции в слое. Благодаря этому фронт адсорбции, т. е. положение зоны массообмена, удерживается на одном и том же расстоянии от границы слоя и, следовательно, сохраняется постоянной длина отработанного участка слоя на входе потока в слой. [c.232] На рис. 7.5 показаны пределы скоростей потока при которых возникает псевдоожиженный слой Окр н разрушается в результате уноса частиц адсорбента из аппарата Су. [c.233] Однородность псевдоожиженного слоя тем больше, чем меньше разность плотностей вещества зерен и потока. Поэтому при адсорбции растворенных веществ из потока жидкости структура псевдоожиженного слоя значительно более однородна, чем струк-тура слоя тех же частии в псевдоожижающем потоке газа. Благодаря этому и продольное перемешивание растворенных веществ в псевдоожиженном слое меньше, чем перемешивание вещества в газовом потоке. Тем не менее, с повышением скорости потока жидкостй и увеличением порозности псевдоожиженного слоя эффект продольного перемешивания жидкой и твердой фаз возрастает довольно существенно и это необходимо учитывать при выборе оптимального относительного расширения псевдоожиженного слоя адсорбента. [c.233] Частицы в псевдоожиженном слое перемещаются во всех направлениях, однако при этом в однородном слое сохраняется практически постоянное отношение вертикальной и горизонтальной составляющих турбулентной скорости частиц 1 в/уг 2,5. Характерная зависимость составляющих скорости движения частиц в псевдоожиженном СЛое от относительной скорости потока Ув/с кр иллюстрируется кривыми рис. 7.6. Квадрат каждой составляющей скорости и абсолютная скорость частиц линейно растут с увеличением скорости потока. Вследствие увеличения порозности слоя при его псевдоожижении скорость массообмена между потоком и зернами адсорбента в псевдоожиженном Слов меньше, чем в плотном слое, и падает с ростом относительного расширения слоя. [c.234] Вернуться к основной статье