ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Адсорбция твердым веществом из "Очистка газа" Основы адсорбционных процессов очистки газа и природа применяемых адсорбентов подробно рассматриваются в главе двенадцатой. Обычно промышленные адсорбенты представляют собой зернистые материалы, обладающие в результате специальной обработки большой удельной поверхностью (отнесенной к единице веса). Стационарный слой таких материалов очень часто применяют в адсорбционных процессах очистки и обезвоживания газа. [c.17] Работу такой адсорбционной установки можно сравнить с работой наса-дочного абсорбера, в котором абсорбентом служит неподвижная жидкость, образующая пленку на поверхности насадки. В любой момент времени между точками входа п выхода н такой аппарат существует градиент концентраций адсорбированного компонента в газовой и твердой фазах. Как и для обычных абсорберов, наклон кривой, изображающей градиент концентраций, характеризует коэффициент массопередачи и, как и следовало ожидать, этот коэффициент зависит от таких факторов, как скорость газа и размер насадки насадкой в этом случае служит сам адсорбент. В отличие от противоточного процесса жидкостной абсорбции, при котором в колонне вследствие непрерывного введения регенерированного раствора с верха колонны и отбора насыщенного раствора с низа поддерживается постоянный градиент концентраций, градиент концентрации в слое адсорбента смещается к выходному отверстию для газового потока, так как адсорбируемый компонент поглощается и удерживается в слое адсорбента. Неустановившийся характер процесса значительно усложняет математический анализ и расчет адсорберов с неподвижным слоем адсорбента. [c.17] Выведены [28] уравнения для расчета доли начального содержания адсорбируемого компонента в потоке жидкости, выходящей из слоя адсорбента, а также уравнения для расчета степени насыщения адсорбента в любой момент времени и в любой точке слоя адсорбента. Так как эти уравнения слишком громоздки для применения в проектировании, авторы представили их [28] в виде диаграмм, пригодных для расчета в частном случае (изотермический режим адсорбции, линейная форма равновесной кривой, практически полное отсутствие адсорбируемого компонента в пустотах слоя, скорость процесса определяется газовой пленкой). Эти диаграммы опубликованы в ряде учебников и руководств [6, 29—31]. [c.17] Из уравнения (1.18) видно, что высота единичной ступени массообмена уменьшается с уменьшением размера частицы адсорбента и возрастает с увеличением расхода газа. Это объясняет, почему (для абсорбера данных размеров) максимальное извлечение адсорбируемого компонента и максимальная адсорбционная емкость слоя достигаются при относительно ма.лом размере зерен адсорбента и низкой скорости газа. Следует, однако, иметь в виду, что величина Н увеличивается пропорционально расходу (скорости) газа только в степени 0,51. Если увеличение расхода газа сопровождается соответствующим увеличением высоты слоя адсорбента (для сохранения примерно неизменной продолжительности цикла), то суммарным эффектом будет увеличение числа ступеней массообмена. Поэтому применение слоя адсорбента большой высоты и высокой скорости газа более эффективно, чем слоя адсорбента малой высоты при соответственно меньшей скорости газа. В практических условиях скорость газа ограничивают вследствие возможности истирания и пневматического транспорта адсорбента объем слоя устанавливают, исходя из заданной продолжительности цикла и ожидаемо емкости адсорбента. Найденный основной расчетный объем слоя адсорбента можно далее скорректировать с учетом гидравлического сопротивления слоя. Данные по адсорбционной емкости и гидравлическому сопротивлению различных адсорбентов приводятся в гл. двенадцатой. [c.18] Вернуться к основной статье