ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Высокотемпературная реактивация адсорбентов из "Регенерация адсорбентов" Физико-химические основы процесса. Наиболее распространенным способом рекуперации летучих растворителей в химической промышленности является адсорбционный метод. Независимо от технологической схемы извлечения паров растворителя из очищаемых потоков (непрерывная или периодическая) при адсорбционном методе сорбент последовательно проходит стадии адсорбции, десорбции, сушки и охлаждения. Технологический режим каждой из этих стадий различен по температуре, влажности, скорости прохождения через слой сорбента газа, пара или воздуха и т. п. [c.131] На установках рекуперации сероуглерода при очистке вентиляционного воздуха применяются активные угли марок APT, АГ, СКТ и др. На активном угле независимо от числа фаз процесса происходит образование сернистых соединений элементарной серы, серной кислоты и различных других сернистых соединений. [c.131] В процессе термической реактивации восстановление активности углей происходит за счет удаления с поверхности угля сернистых соединений. Углерод и сульфат натрия выводятся из системы циркуляции с мелкодисперсной угольной пылью, уносимой из адсорбера очищенной газовоздушной смесью. В реакторе термической регенерации из угля отгоняются серная кислота и сера, а сероуглерод восстанавливается до сероводорода и двуокиси углерода. [c.131] В работе [33 ] при термической реактивации активного угля АГ-5 от элементарной серы определялись режимы регенерации из условия стабилизации емкости угля в многоцикловой работе в процессе очистки хвостовых газов производства элементарной серы. Проводилась оценка влияния термической регенерации при температуре 300 °С на емкость адсорбента по двум вариантам при снижении температуры после регенерации до 135 °С (производственные условия) и при охлаждении образцов угля до 20—25 °С. По второму варианту наблюдается более резкое снижение активности угля (на 70%). Это объясняется тем, что сера, отложившаяся на угле при охлаждении проходит область температур 96—110 °С, в которой происходит резкое изменение коэффициента объемного расширения ромбической серы, что может вызывать нарушение пористой структуры угля и, как следствие, снижение его емкости (рис. 4-1). [c.132] Таким образом, особенностью процесса термического восстановления свойств активных углей является одновременное удаление балластных соединений, причем остаточное содержание примесей в регенерированном угле зависит от условий работы угля в процессе очистки. [c.132] Кинетические закономерности процесса реактивации. Для определения влияния содержания серной кислоты, элементарной серы и сульфатной серы в активном угле и установления количественного соотношения между активностью сорбента и концентрацией указанных примесей проведена серия опытов с углями СКТ, СКТД-1, СКТ-2, СКТ-3 и др. [109]. [c.132] Адсорбционная способность активных углей с различным содержанием сернистых соединений изучалась на образцах промышленных углей типа СКТ, осерненных на опытной установке Калининского комбината химического волокна при извлечении сероуглерода из вентиляционных выбросов производственных помещений. Для изучения адсорбции сероуглерода на угле применялся весовой метод. Измерения проводились на вакуумной адсорбционной установке с кварцевыми пружинными весами Мак-Бена по стандартной методике. [c.132] Подготовка образца к опыту заключалась в дегазации его путем вакуумирования при температуре около 80 °С до постоянного веса при остаточном давлении 10 мм рт. ст. [c.132] Диапазон исследованных равновесных давлений сероуглерода составил от 0,1 до 0,8 мм рт. ст. Давления от 0,1 до 0,35 мм рт. ст. замеряли манометром Мак-Леода, а более высокие давления — ртутным манометром. Отсчет проводили с помощью микроскопа Мир-2 . В указанном диапазоне давлений осуществляли от б до 8 замеров с интервалом 0,1—0,15 мм рт. ст. Время между замерами было установлено опытным путем и составило 40—45 мин. Это обеспечивало достижение адсорбционного равновесия при заданном давлении. [c.133] Была исследована адсорбционная способность 44 образцов активного угля СКТД-1. Содержание сернистых соединений в угле [в % (масс.) ] изменялось в следующих пределах (в пересчете на серу) серной кислоты — О—1,18 элементарной серы — 0—1,84 серы сульфатной — 0,51—3,26. [c.133] Было установлено, что наличие в угле сульфатной серы [до 3,5% (масс.)] не сказывается на его адсорбционной активности по парам сероуглерода. [c.133] Расход инертного газа (азота) V = 1,5-10 м /мин. [c.134] Расход азота V = 0,2-10 м /мнн. [c.134] По приведенным уравнениям можно рассчитать падение активности угля по мере накопления в нем сернистых соединений, что позволяет определить периодичность стадии реактивации (для установок с неподвижным слоем угля) либо количество угля, отводимого на регенерацию (для установок с кипящим слоем угля). [c.134] Для предварительного определения диапазона температур, в котором происходит термическая регенерация, лабораторные исследования осуществлялись при температурах от 100 до 500 °С и времени выдержки угля в реакторе от 10 до 200 мин. [c.134] Данные, характеризующие режим реактивации и изменения содержания примесей в активном угле при различных температурах и времени выдержки для углей марок СКТД-1 и СКТ-3 с исходным содержанием 13,2% (масс.) суммарной серы (в пересчете на серу элементарной серы—1,75%, сульфатной серы — 2,79%, нерастворимой серы — 4,6%, серной кислоты — 1,06%) приведены на рис. 4-2—4-5. [c.134] Аналогичные выводы получены в работе [32, 33] при исследовании термической реактивации активного угля АГ-5, насыщенного элементарной серой в процессе окисления сероводорода сернистым ангидридом (процесс Клауса) на катализаторе — активном угле. Авторы этой работы указывают, что за 2 ч извлекается только 35% содержащейся в угле серы при температуре 200 °С, за это же время при 300 °С извлекается около 90% серы. [c.135] Время извлечения элементарной серы намного превышает время реактивации угля от серной кислоты и сульфатов (рис. 4-6), т. е. элементарная сера является наиболее трудно удаляемым компонентом. Поэтому процесс реактивации углеродных адсорбентов, применяемых для очистки вентиляционного воздуха предприятий химических волокон от сероуглерода, достаточно контролировать по содержанию элементарной серы в угле [111]. [c.135] Сопоставление кинетических кривых реактивации угля при использовании в качестве продувочного агента сухого и влажного азота (влажность соответствует точке росы 40 °С) показало (см. рис. 4-3), что присутствие влаги (в исследованном диапазоне температур) практически не оказывает влияния на процесс регенерации. [c.135] Для выявления влияния диффузии (внутренней и внешней) на суммарную скорость процесса реактивации была проведена следующая серия опытов. [c.135] Вернуться к основной статье