ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механическая прочность адсорбентов в процессах непрерывной адсорбКонструкции адсорбционных установок непрерывного действия Общие схемы адсорбционных установок из "Непрерывная адсорбция паров и газов" в главе 4 было отмечено, что в кипящем, движущемся слоях и при пневматическом транспорте может происходить значительное истирание адсорбентов. В ряде случаев потери последних становятся настолько велики, что существенно ухудшают экономические показатели процесса и приводят к тому, что применение адсорберов непрерывного действия становится нецелесообразным. [c.146] В адсорберах непрерывного действия основной причиной разрушения гранул является истирание, хотя необходимо учитывать возможность раздавливания под действием вышележащей массы зерен при прохождении через участки с изменяющимся сечением в аппаратах движущегося слоя, а также влияние условий десорбции и регенерации на растрескивание зерен адсорбента. [c.147] Возможны различные механизмы элементарного процесса истирания— взаимное трение частиц, трение частиц о детали и стенки аппаратов, удар частиц о препятствия. Поскольку, однако, раздельный анализ этих факторов затруднен и в практическом отношении вряд ли целесообразен, все дальнейшие данные и их обсуждение относятся к суммарному эффекту истирания. [c.147] Стандартными приемами испытания адсорбентов на истирание являются опыты на шаровой мельнице [2] по методу МИС-60-8, разработанному для углей и цеолитов, и испытания на эрлифте 16]. Последний метод создает условия, более близкие к реально существующим в установках непрерывной адсорбции. [c.147] На истираемость, помимо природы адсорбента, влияют следующие факторы форма гранул, условия транспорта адсорбента внутри аппаратов установки и между ними, конструкция контактирующих с адсорбентом элементов установки и, наконец, как уже отмечалось, режимы десорбции. Рассмотрим влияние этих факторов на конкретных примерах. [c.147] Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о том, что основное истирание происходит не в кипящих слоях, а в системе пневмотранспорта, причем замена пневмотранспорта в разбавленной фазе вертикальным перемещением взвешенного слоя адсорбента в насадочной колонне снижает потери в 2,5—4 раза. Эти выводы подтверждаются ситовыми анализами угля АГК-1, проведенными в этих опытах (рис. 6.8). [c.149] Сравнение кривых исходного гранулометрического состава и получившихся после 48-часового опыта на установках различного типа (см. табл. 6.5) показывает резкую интенсификацию истирания при использовании пневмотранспорта. [c.149] Эрменс [12] на специальном эрлифтном стенде изучал влияние масштаба пневмотранспортной системы на истирание силикагеля. [c.149] Результаты сопоставления приведены в табл. 6.6. [c.149] Каспаров с сотрудниками [19] в специальных многочасовых опытах по изучению влияния условий пневмотранспорта на истирание угля АГ-2 в полузаводской гиперсорбционной установке нашли, что уменьшение скорости газа с 22—24 до 10— 12 м/сек при той же относительной весовой концентрации твердой фазы ( д,т = 2—3) снижает износ угля за цикл более чем в 10 раз (с 0,3 до 0,021—0,025%). В то же время повышение относительной весовой концентрации с (1,т = 2,3—2,4 до [Ат==5,8 при скорости газа 17—19 м/сек снижает износ вдвое — с 0,05—0,06 до 0,02— 0,03% за цикл. [c.149] Таким образом, условия пневмотранспорта оказывают решающее влияние на истирание адсорбентов. [c.150] В связи с этим были предприняты существенные попытки снизить истирание путем изменения конструкции установок, главным образом в части пневмотранспорта. Помимо отмечавшейся выше замены пневмотранспорта в разбавленной фазе вертикальным перемещением взвешенного слоя в насадке предложено [19] увеличивать высоту отделителя частиц угля в верхней части пневмотранспортной трубы, что обеспечивает безударную сепарацию. Положительный эффект этой меры (для силикагеля) отметил также Эрменс [12]. Он предложил также применять комплекс мер по предотвращению контакта (особенно ударного) силикагеля с металлическими деталями. В частности, в тех местах, на которые направляется падающий поток частиц, рекомендуется устанавливать подушку из тех же зерен. Эти меры, наряду со снижением скоростей газа в адсорбере и регенераторе, позволили резко снизить потери на истирание. Е. А. Казакова с сотрудниками [20], исследовавшие истирание силикагелей на опытной колонне с кипящим слоем при поглощении окислов азота, нашли, что отсутствие специальных мер по борьбе с истиранием дает в 3 раза большие потери, чем в аналогичных условиях по способу, предложенному Эрменсом [21]. [c.150] Наконец, в неподвижном слое, как и при периодическом процессе, существенное влияние на истирание могут оказывать условия десорбции. По данным А. М. Кулиева с сотрудниками [22], при попытке использования силикагеля в гиперсорбционной установке Института нефтехимических процессов АН АзССР потери резко возросли (20% за 2-часовой цикл против 1% для угольных адсорбентов). Причина заключается в контакте силикагеля с конденсатом при десорбции водяным паром, что вызывает растрескивание до 30% крупных гранул в течение 3—5 мин. [c.150] В табл. 6.7 приводятся результаты испытаний различных угольных адсорбентов на истирание в установках непрерывного действия с движущимся слоем и пневматическим транспортом. [c.152] Из данных табл. 6.7 следует, что унос за цикл в зависимости от типа угля и его обкатанности может измениться от 0,002 до 0,3 вес.%, что показывает, в какой мере экономика процесса может зависеть от этого показателя. Приведенные данные охватывают широкий диапазон углей и масштабов установок с движущимися слоями. [c.152] Исследования истирания углей в установках с кипящим слоем проводились также И. Ф. Земсковым [18] и Этерингтоном [28]. В табл. 6.8 приведены сводные результаты этих опытов. [c.152] Таким образом, в установках кипящего слоя истирание за 1 ч работы (или за цикл) несколько выше, чем в аппаратах движущегося слоя (следует, правда, отметить относительную кратковременность большинства опытов). Отдельное исследование истирания углей в периодическом кипящем слое без пневмотранспорта было проведено нами [29] и показало незначительный износ. [c.153] Систематические данные по прочности силикагелей в установках движущегося слоя отсутствуют. Помимо результатов А. И. Кулиева [22], отмеченных выше, имеются данные Н. В. Кельцева [27] о том, что прочность силикагеля АСМ в 6—7 раз больше, чем у СОКОЛОВСКИХ бокситов (по данным опытов на лабораторной установке с движущимися слоями). [c.153] Исследования прочности силикагеля в установках кипящего слоя с пневмотранспортом были проведены также Е. А. Казаковой с сотрудниками [20] (табл. 6.9). [c.153] Вернуться к основной статье