ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Периодический метод адсорбции из "Переработка и использование газа" На периодических углеадсорбционных установках газ, содержащий бензиновые углеводороды, проходит снизу вверх с определенной скоростью через слой активированного угля. [c.155] В первый момент весь слой адсорбента насыщается основным разбавляющим компонентом углеводородной смеси — метаном, затем по мере поступления в периодический адсорбер отбензиниваемого газа высшие углеводороды вытесняют из нижних слоев более легкие углеводороды, которые постепенно передвигаются снизу вверх. [c.156] Состав адсорбированной углеводородной смеси в различных точках адсорбера определяется составом исходной углеводородной смеси, скоростью потока и временем адсорбции, а также коэффициентом разделяющей способности угля для многокомпонентных смесей. [c.156] Для расчета адсорберов периодического действия обычно исследуют динамическую активность адсорбента, которая несколько ниже, чем величина равновесной статической активности при данном парциальном давлении извлекаемых паров и газов. [c.156] Различие между динамической и статической активностями определяется в основном характером кривой распределения сорбтива в слое адсорбента при прохождении через него газового потока. Кривая распределения сорбтива по слою является функцией скорости поглощения газа адсорбентом. [c.156] Период адсорбции углеводородов на установках периодического действия можно разбить на два этапа формирование кривой распределения сорбтива и передвижение фронта равных концентраций по сорбенту. [c.156] В первой стадии кривая распределения сорбтива в слое угля изменяет свою форму, причем лобовые слои угля имеют насыщение, меньшее равновесной статической активности. Второй период наступает после того, как первые слои угля достигнут величины равновесной активности он характеризуется определенной кривой насыщения, перемещающейся с постоянной скоростью по слою адсорбента. В этот момент из всего объема адсорбента работает лишь относительно небольшой слой определенной высоты. Величина работающего слоя в основном определяется суммарным эффектом кинетики сорбции и скоростью рассеяния тепла, генерируемого в угле при адсорбции паров. [c.156] С повышением скорости газа работающий слой значительно увеличивается. Кривые распределения пропана по высоте слоя угля при скорости газа 0,5 л/см мин приведены на рис. 75. [c.156] На основании экспериментальных кривых распределения при разных скоростях газа можно построить график зависимости высоты работающего слоя от скорости газа при концентрации извлекаемого компонента (пропана) 1,5% объемн. [c.157] Со — концентрация углеводорода в ммоль/л. [c.157] поставленные с разными марками углей, показали, что все испытанные угли, обладая разной активностью по углеводородам, имеют при одинаковых скоростях близкую величину работающего слоя. Измельчение угля с 3—5 до 0,5—1 мм не изменило существенно толщины работающего слоя. Так как основным кинетическим фактором, определяющим скорость адсорбции, является строение переходных пор, по которым осуществляется транспорт газа по микроцорам, то это явление можно объяснить тем, что активированные угли различных марок обладают близкой структурой переходных пор. [c.157] Кривые распределения адсорбтива в слое угля при адсорбции смеси углеводородов из тощего природного газа представлены на рис. 76. Вначале при продолжительности адсорбции 10 мин. ход кривой распределения аналогичен ходу кривых распределения, полученных при адсорбции индивидуальных углеводородов. В дальнейшем начинаются накапливание в первых элементах рабочего слоя наиболее тяжелых компонетов и вытеснение легких. Кривые распределения значительно удлиняются появляются горизонтальные участки, соответствующие адсорбции отдельных тяжелых компонентов. [c.157] В промышленных адсорберах большого диаметра изменение активности угля и состава адсорбированной фазы отмечено также и по горизонтали [3]. Это объясняется образованием при длительной эксплуатации комков угля, которые представляют значительное сопротивление газовому потоку, не нроникаюп1 ему в комок. Чтобы избежать потери части загруженного угля как адсорбента при насыш,ении углеводородами, рекомендуется не реже одного раза в год разрыхлять уголь. [c.158] Чтобы избежать проскока углеводорода при извлечении углеводородов в промышленном периодическом адсорбере, процесс адсорбции приходится заканчивать много ранее, чем насьщение угля дойдет до величины равновесной активности. [c.158] В других случаях с целью увеличения поглотительной способности угля часто идут на потерю части углеводородов. Степень извлечения пропана на суш ествуюш,их газобен-зиновых заводах не превышает 50% от его потенциального содержания в газе. [c.158] На установках периодической адсорбции в каждом адсорбере проходят последовательно все стадии процесса. После того как закончена основная рабочая стадия процесса (адсорбция) и уголь насы-ш,ен углеводородами, адсорбер переключают на десорбцию, во время которой уголь нагревается острым перегретым паром и из него в токе пара удаляются адсорбированные углеводороды. Однако в период десорбции в результате контакта с паром уголь увлажняется влажность отрицательно влияет на адсорбционную способность угля. Чтобы подготовить адсорбент ко вторичной адсорбции, адсорбер переключают на третью стадию — сушку, осугцествляемую нагретым воздухом или отбензиненным газом. В результате сушки влажность угля снижается с 7—10 до 1—2%. [c.158] После стадии сушки температура в слое угля составляет 70— 90° С. Чтобы ее понизить и тем самым увеличить адсорбционную способность угля, адсорбер переключают на последнюю, четвертую стадию — охлаждение путем продувки холодным воздухом или газом. [c.158] Для ТОГО чтобы отбензинивание газа протекало непрерывно, адсорбционная установка должна содержать несколько периодически работающих адсорберов. [c.159] Значительным недостатком установок такого типа является трудность их автоматизации вследствие этого на ряде установок до сих пор применяется ручной труд для переключения задвижек на адсорберах. Газ, содержащий высшие углеводороды, очищается от пыли и капельной влаги в фильтрах и поступает в адсорберы, находящиеся на стадии насыщения. Отбензиненный в адсорберах газ через коллектор поступает в магистральный газопровод. Острый пар на десорбцию поступает из котельной под давлением порядка 15 кПсм . Перед поступлением в адсорберы давление пара снижается до 1,5 кПсмР, вследствие чего создается перегрев пара. Направление пара в адсорбере — обратное направлению движения жирного газа во время адсорбции, т. е. сверху вниз. Поэтому капельки влаги, конденсирующейся в первые минуты десорбции, стекают вниз. При движении острого пара выделяющиеся из верхних слоев адсорбента пары легких углеводородов, проходя через нижние слои, вымывают трудно десорбируемые углеводороды, сконцентрировавшиеся в нижних слоях адсорбера. Эти пары являются динамическим агентом. При этом снижается расход так называемого динамического пара. [c.159] Из адсорберов пары газового бензина и влаги направляются через сборный коллектор в конденсационную аппаратуру, состоящую из двух ступеней. В конденсационной группе первой ступени, состоящей из трубчатых конденсаторов, при температуре 70° С конденсируются основная масса водяных паров и наиболее тяжелые углеводороды, входящие в состав газового бензина. Для охлаждения здесь используется вода, поступающая с градирни, а также из конденсаторов второй ступени. [c.159] Вернуться к основной статье