Массообменные процессы. Никалаев Г.И - 65 стр.

UptoLike

Рис. 4.1. Схема адсорбционной установки непрерывного действия
с псевдоожиженным слоем адсорбента: 1, 11 газодувки;
2 фильтры; 3 – огнепреградитель; 4 холодильник исходной смеси; 5
сборник; 6 холодильник; 7 – конденсатор;
8разделитель; 9 адсорбер; 10 десорбер.
4, который обязательно включается в схему, так как в
зависимости от условий (например, летом), температура
исходной смеси может превышать величину, допустимую
требованиями противопожарной безопасности. Отработанный
адсорбент поступает в десорбер 10.
Процесс десорбции проводится в основном двумя методами.
Первый заключается в продувании через слой адсорбента
десорбирующего газа или пара, не содержащего абсорбтива. При
этом температура десорбирующего агента практически не
отличается от температуры адсорбента. Второй метод основан на
ускорении процесса десорбции с повышением температуры и
заключается в продувании через слой адсорбента насыщенного
или перегретого водяного пара или другого нагретого
десорбирующего агента. В данной схеме предусмотрена
регенерация адсорбента десорбцией перегретым паром.
Смесь извлекаемого компонента с водяным паром из
адсорбера направляется через разделитель 8, где пар отделяется от
смеси жидкого рекуперата (извлекаемого компонента) с водой
(которая может образоваться при конденсации в трубопроводе
вследствие потерь тепла в окружающую среду), в конденсатор 7
затем в холодильник 6 и сборник 5. Из сборника смесь поступает
на разделение путем отстаивания или ректификацией, в
зависимости от растворимости рекуперата в воде.
Из десорбера 10 адсорбент пневмотранспортом возвращается
в адсорбер 9. Воздух, используемый для пневмотранспорта и
подаваемый газодувкой 11, подсушивает и охлаждает адсорбент.
Во всех случаях применения в качестве адсорбента активного
угля к адсорберу подключают линию противопожарного
водопровода.
Задание на проектирование. Спроектировать
адсорбционную установку с псевдоожиженным слоем адсорбента
для улавливания из воздуха паров бензола активным углем.
Определить диаметр и высоту многоступенчатого адсорбера,
число тарелок и расход адсорбента при следующих условиях:
расход паровоздушной смеси при рабочих условиях G = 2000
м
3
/ч = 0,555 м
3
/с;
температура паровоздушной смеси, t = 20°С;
атмосферное давление, p = 735 мм рт. ст. = 9,81
.
10
4
Па;
начальная концентрация бензола в воздухе у
н
= 25
.
10
3
кг/м
3
;
концентрация бензола в воздухе на выходе из аппарата
(конечная) у
к
= 1
.
10
–3
кг/м
3
.
В качестве адсорбента выбираем (табл. 4.2-4.5) активный
уголь марки СКТ-6А, соответствующий заданным условиям по
прочности, гранулометрическому составу и пористой структуре.
Принимаем следующие характеристики адсорбента: средний
диаметр частиц d
ч
= 1,0
.
10
–3
м; кажущаяся плотность r
т
= 670 кг/м
3
;
насыпная плотность адсорбента r
н
= 470 кг/м
3
.
126
127
                                                                             Смесь извлекаемого компонента с водяным паром из
                                                                       адсорбера направляется через разделитель 8, где пар отделяется от
                                                                       смеси жидкого рекуперата (извлекаемого компонента) с водой
                                                                       (которая может образоваться при конденсации в трубопроводе
                                                                       вследствие потерь тепла в окружающую среду), в конденсатор 7
                                                                       затем в холодильник 6 и сборник 5. Из сборника смесь поступает
                                                                       на разделение путем отстаивания или ректификацией, в
                                                                       зависимости от растворимости рекуперата в воде.
                                                                             Из десорбера 10 адсорбент пневмотранспортом возвращается
                                                                       в адсорбер 9. Воздух, используемый для пневмотранспорта и
                                                                       подаваемый газодувкой 11, подсушивает и охлаждает адсорбент.
                                                                             Во всех случаях применения в качестве адсорбента активного
                                                                       угля к адсорберу подключают линию противопожарного
   Рис. 4.1. Схема адсорбционной установки непрерывного действия       водопровода.
       с псевдоожиженным слоем адсорбента: 1, 11 – газодувки;                Задание        на       проектирование.      Спроектировать
2 – фильтры; 3 – огнепреградитель; 4 – холодильник исходной смеси; 5   адсорбционную установку с псевдоожиженным слоем адсорбента
              – сборник; 6 – холодильник; 7 – конденсатор;             для улавливания из воздуха паров бензола активным углем.
              8 – разделитель; 9 – адсорбер; 10 – десорбер.                  Определить диаметр и высоту многоступенчатого адсорбера,
                                                                       число тарелок и расход адсорбента при следующих условиях:
4, который обязательно включается в схему, так как в                         расход паровоздушной смеси при рабочих условиях G = 2000
зависимости от условий (например, летом), температура                  м3/ч = 0,555 м3/с;
исходной смеси может превышать величину, допустимую                          температура паровоздушной смеси, t = 20°С;
требованиями противопожарной безопасности. Отработанный                      атмосферное давление, p = 735 мм рт. ст. = 9,81.104 Па;
адсорбент поступает в десорбер 10.                                           начальная концентрация бензола в воздухе ун = 25.103 кг/м3;
     Процесс десорбции проводится в основном двумя методами.                 концентрация бензола в воздухе на выходе из аппарата
Первый заключается в продувании через слой адсорбента                  (конечная) ук = 1.10–3 кг/м3.
десорбирующего газа или пара, не содержащего абсорбтива. При
                                                                             В качестве адсорбента выбираем (табл. 4.2-4.5) активный
этом температура десорбирующего агента практически не
                                                                       уголь марки СКТ-6А, соответствующий заданным условиям по
отличается от температуры адсорбента. Второй метод основан на
                                                                       прочности, гранулометрическому составу и пористой структуре.
ускорении процесса десорбции с повышением температуры и
                                                                             Принимаем следующие характеристики адсорбента: средний
заключается в продувании через слой адсорбента насыщенного
                                                                       диаметр частиц dч = 1,0.10–3 м; кажущаяся плотность rт = 670 кг/м3;
или перегретого водяного пара или другого нагретого
десорбирующего агента. В данной схеме предусмотрена                    насыпная плотность адсорбента rн = 470 кг/м3.
регенерация адсорбента десорбцией перегретым паром.
                                                                                                           127
                               126