Массообменные процессы. Никалаев Г.И - 73 стр.

     Выбор цикла (четырех-, трех- или двухфазный)                       А выбран в соответствии со свойствами, пористой структурой и
определяется    технико-экономическим     расчетом     [3, 6],          назначением (для рекуперации). Этот уголь обладает низкой удер-
проводимым в каждом конкретном случае в зависимости от                  живающей способностью, т.е. легко регенерируется.
назначения процесса (рекуперация, обезвреживание отходов                      При проектировании аппарата периодического действия
производства, создание безопасных условий труда и т.п.).                задаются одной из двух взаимосвязанных величин – высотой слоя
     Минимальные значения концентраций растворителей в па-              (для кольцевого адсорбера – толщиной слоя) или продолжи-
ровоздушной смеси, при которых еще обеспечивается окупае-               тельностью фазы адсорбции.
мость рекуперационных установок, приведены ниже [1]:                          В кольцевом адсорбере толщина слоя адсорбента
Растворитель      ун,         Растворитель                    ун,
                                                                        определяется размерами концентрических решеток, заключающих
                 103, кг/м3                                10 , кг/м3
                                                             3          угольную      шихту.      Принимаем      следующие        размеры
Бутилацетат          1,5                     Ксилол          2,1        концентрических решеток: Dнар = 3 м; Dвн = 1,6 м. Высота решеток
Трихлорэтилен        1,8                     Метилацетат     2,1        Н = 5 м. Тогда высота (толщина) слоя адсорбента Нсл = (3,0 – 1,6)/2
Этанол               1,8                     Этилацетат      2,1
Бензин               2,0                     Ацетон          3,0
                                                                        = 0,7 м.
Бензол               2,0                     Тетрахлорид                      По данным [3, 5, 6, 12] эта высота значительно превышает
Метиленхлорид        2,0                      углерода       4,5        высоту работающего слоя (зоны массопередачи), что исключает
Толуол               2,0                     Сероуглерод     6,0        возможность проскока адсорбтива. Высота слоя, большая высоты
       Задание на проектирование. Рассчитать адсорбционную              зоны массопередачи, определяет только его гидравлическое
установку периодического действия для улавливания паров                 сопротивление и необходимую продолжительность стадии
бутилацетата из воздуха активным углем, работающую по                   адсорбции.
четырехфазному циклу, при следующих условиях:                                 Высота решеток, обеспечивающая сечение, через которое
       расход паровоздушной смеси 30 000 м3/ч = 8,33 м3/с;              проходит исходная смесь, определяется производительностью
       температура паровоздушной смеси, 20°С;                           аппарата и скоростью газового потока.
       атмосферное давление 735 мм рт. ст. = 9,81.104 Па;                              4.2.1. Построение изотермы адсорбции
       начальная концентрация бутилацетата в воздухе ун = 0,0082             Как уже отмечалось ранее, в том случае, когда справочные
кг/м3;                                                                  данные по равновесию отсутствуют, изотерму адсорбции строят
       допустимая концентрация бутилацетата за слоем                    по коэффициентам аффинности характеристических кривых
адсорбента (концентрация проскока) ук = 0,00040 кг/м3; (как             различных веществ для активных углей. Коэффициенты аффин-
правило, это минимально определимая аналитическими                      ности для некоторых адсорбтивов приведены в разделе 1.
методами концентрация адсорбтива);                                           Пользуясь равновесными значениями х1 и у1 по адсорбции
       тип аппарата – кольцевой адсорбер ВТР (см. рис. 4.15);           бензола (стандартное вещество) кз. активном угле АР-А (табл. 4.1),
       принять, что сопротивление массопередаче сосредоточено в         рассчитывают соответствующие значения х2 и у2 для бутилацетата
газовой фазе.                                                           по следующим уравнениям [3, 6]:
       В качестве адсорбента выбираем активный уголь марки АР-
                                                                                                    х2 = х1/β;                      (4.7)
А по справочнику [9] или по табл. 4.2. В данном случае уголь АР-

                                 142                                                                     143