ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Десорбция из "Регенерация адсорбентов" Десорбция, в зависимости от типа адсорбента и назначения установки, проводится обычно при температуре от 100 до 400 °С (термическая десорбция) перегретым паром или инертным теплоносителем, путем вакуумирования, вытеснения другими компонентами, за счет перепада давления и т. д. Многообразие вариантов десорбции вызвано стремлением снизить затраты на регенерацию адсорбента, доля которых в общей стоимости процессов очистки достигает 50—70%. Применяются комбинированные методы десорбции, представляющие собой сочетание нескольких указанных способов, либо проведение стадии десорбции разделяется на несколько этапов за счет изменения режимов десорбции. Например, предложено проводить термическую десорбцию в два этапа [22]. На первом этапе водяной пар проходит последовательно через два адсорбера. В первом адсорбере проводится десорбция, во втором по ходу пара — разогрев слоя адсорбента. После окончания процесса в первом адсорбере он переключается на сушку угля, а второй адсорбер становится первым по ходу пара. На место второго адсорбера подключается следующий аппарат, в котором слой адсорбента отработан. Такой вариант десорбции приводит к снижению расхода пара на 25%. [c.18] Для снижения затрат на десорбцию применяются также различные конструктивные решения, позволяющие интенсифицировать процесс десорбции как в неподвижных, так и в псевдоожи-женных слоях адсорбента. В ГрозНИИ разработана технология выделения нормальных парафинов из дизельных фракций в псевдо-ожиженном слое адсорбента с применением отдельного десорбера специальной конструкции [24]. Десорбер диаметром 3,7 м и высотой 15 м имеет две зоны десорбции кольцевую и центральную, которая расположена в верхней расширительной части транспортной линии из адсорбера в десорбер. В кольцевой зоне помещен двенадцатисекционный коллектор для распределения водяного пара и газа. [c.19] В случае разложения десорбата при температуре десорбции предложено проводить процесс десорбции при пониженных температурах (30—90 °С) этот процесс получил название вытеснительной (или холодной) десорбции [2]. Применение такого варианта десорбции позволяет проводить процесс очистки по двухфазному циклу адсорбция компонента-вытеснителя из разбавленных паровоздушных смесей (холодная десорбция) и далее обычная десорбция водяным паром (вторая стадия). [c.19] Течение процесса вытеснительной десорбции контролировалось по результатам анализа газовоздушных проб на выходе из аппарата и косвенным путем по показаниям термометров, расположенных на различных высотах слоя. Проведенные исследования показали также, что предложенный метод десорбции существенно снижает каталитическое разложение сероуглерода с одновременным сохранением механической прочности применяемого угля марки СКТ. [c.19] Полученные положительные результаты по холодной десорбции в стационарном слое угля послужили основой для применения такого варианта десорбции в движущемся плотном слое активного угля. [c.19] При использовании в качестве адсорбентов природных цеолитов различных месторождений снижение затрат на десорбцию превращается в первоочередную задачу, так как цеолиты являются дешевыми и доступными адсорбентами. В работе [25] при использовании цеолита в адсорбционном процессе извлечения двуокиси серы исследовались три варианта термической десорбции. При термической десорбции при температуре 350—400 °С происходит полное извлечение двуокиси серы, однако при использовании в качестве теплоносителя горячего воздуха наблюдается значительное разбавление газа десорбции, что снижает концентрацию двуокиси серы до 3—4%. При термической десорбции с многократной циркуляцией десорбирующего газа в замкнутом контуре наибольшая концентрация двуокиси серы достигает 30% полученный концентрированный продукт пригоден для дальнейшей утилизации. [c.19] Модификацией этого варианта десорбции служит нагрев адсорбента через стенку с использованием воздуха только в качестве отдувоч-ного газа. Третий исследованный вариант термической десорбции — продувка адсорбента перегретым водяным наром при 200— 260 °С. При нагревании полученного конденсата двуокись серы выделяется в концентрированном виде. [c.20] Эффективным методом десорбции веществ из цеолитов может быть вариант вытеснительной десорбции при использовании воды в качестве компонента-вытеснителя, так как цеолиты обладают повышенной адсорбционной активностью по нарам воды. В этом случае вытеснительная десорбция отвечает следующим основным требованиям, диктуемым условиями промышленной эксплуатации 1) хорошая сорбируемость и высокая способность замещать поглощенный компонент в адсорбенте 2) способность активно вытеснять поглощенный компонент из адсорбента 3) пожаро- и взрывобез-онасность 4) низкая стоимость применяемого компонента-вытеснителя. [c.20] Таким образом, независимо от варианта, процесс десорбции проводится за счет ослабления адсорбционных связей путем повышения температуры адсорбента в аппаратах различных конструкций, путем обдува насыщенного адсорбента потоком десорбирующего газа и т. п. [c.20] Процесс десорбции состоит в отрыве молекул адсорбата за счет ослабления адсорбционных сил, диффузии внутри пор адсорбента к наружной поверхности, диффузии с поверхности адсорбента в поток десорбирующего газа и унос из слоя адсорбента. В зависимости от условий проведения процесса десорбции лимитировать общую скорость процесса может любой из указанных элементарных актов. [c.20] Применение конкретного варианта десорбции определяется также некоторыми специфическими особенностями эксплуатации адсорбционных установок в промышленных условиях. Если поглощаемый адсорбентом компонент при высоких температурах по-жаро- и взрывоопасен, разлагается и полимер из уется, вследствие чего происходит модификация структуры адсорбента продуктами распада, то применяется либо вытеснительная десорбция, проводимая при температурах 30—90 °С, либо после десорбции осуществляется дополнительный процесс реактивации адсорбента. Если поглощенный адсорбентом компонент не представляет опасности в процессе эксплуатации, то в большинстве случаев наиболее рациональным вариантом является высокотемпературная десорб-ЦйЯ. [c.20] Десорбирующим агентом в промышленных условиях обычно служит острый насыщенный или перегретый водяной пар, горячий воздух, инертные газы (например, азот), пары органических веществ. [c.20] Наиболее распространенным в промышленных процессах рекуперации паров летучих растворителей адсорбционным методом является метод десорбции посредством водяного пара, причем чаще используется острый насыщенный пар по сравнению с перегретым водяным паром. [c.21] Общий расход водяного пара состоит из расходов греющего пара, динамического пара и пара на компенсацию отрицательной теплоты смачивания угля водой [26]. [c.21] В большинстве случаев сушка адсорбента является обязательной вспомогательной стадией регенерации адсорбента при десорбции активных углей водяным паром, так как содержание влаги резко снижает активность адсорбента. [c.21] Для сушки адсорбента чаще всего применяется атмосферный воздух, предварительно нагретый до необходимой температуры в калориферах различных конструкций. Продолжительность и температура процесса сушки обычно предварительно рассчитываются по уравнениям теплового баланса с учетом кийетики процесса. На кривой скорости сушки выделяют два периода период постоянной скорости сушки и период изменяющейся (падающей) скорости. [c.21] Охлаждение адсорбента обычно осуществляется атмосферным воздухом. Время охлаждения определяется временем, необходимым для достижения твлмпературы, при которой осуществляется первая стадия процесса — адсорбция. [c.21] В последние годы при рекуперации паров некоторых веществ (например, сероуглерода) используется так называемый двухфазный метод, состоящий из стадий адсорбции и десорбции. Сушка и охлаждение в этом случае проводятся в фазе адсорбции очищаемым вентиляционным воздухом. На практике применяются различные модификации двухфазного процесса очистки. [c.21] Таким образом, многостадийная регенерация является сложным гетерогенным процессом тепло- и массообмена между зернистым слоем адсорбента, находящимся в неподвижном, движущемся или псевдоожиженном состоянии, и газовоздушной и паровой фазами. Анализ и исследование многостадийной регенерации возможны только при комплексном рассмотрении указанных процессов с учетом кинетических зависимостей и гидродинамических особенностей при реализации процессов в аппаратах различного типа. [c.21] Реактивация адсорбентов. Реактивация, или восстановление адсорбционной и каталитической способности, активных углей состоит в извлечении сернистых соединений из углей. [c.21] Вернуться к основной статье