утримуюча здатність адсорбенту не повинна бути занадто високою. Адсорбенти повинні мати невисоку вартість і виготовлятися з доступних матеріалів.
З урахуванням цих вимог практичне застосування отримали активує-нанний вугілля, силікагель, алюмогель, цеоліти. Ці речовини відрізняються один від одного природою матеріалу і, як наслідок, своїми адсорбційними властивостями, розмірами гранул, щільністю та ін.
Активоване вугілля задовольняє і більшості інших вимог, у зв'язку з чим широко застосовується. Одним з основних недоліків активованого вугілля є хімічна нестійкість до кисню, особливо при підвищених температурах.
Решта адсорбенти проявляють, як правило, селективність до уловлювання забруднювачів. Так, оксиди алюмінію (алюмогели) використовуються для уловлювання фтору і фтористого водню, полярних органічних речовин, силікат кальцію - для уловлювання парів жирних кислот, силікагель - для полярних органічних речовин, сухих газових сумішей. Цеоліт - молекулярні сита - алюмосилікати, що містять оксиди лужних або лужноземельних металів, адсорбують гази, молекули яких відповідають розмірам «вікон» в кристалічній решітці. Більшість полярних адсорбентів можна використовувати для осушення газів.
Адсорбція являє собою екзотермічний процес, а адсорбційна ємність знижується при підвищенні температури. У зв'язку з цим бажано проводити охолодження адсорбційного шару.
Адсорбція може протікати в нерухомому шарі, що переміщається (рухомому) шарі, киплячому (псевдозрідженому) шарі адсорбенту.
При чотирьохфазна циклі послідовно проводяться адсорбція, десорбція сушка та охолодження адсорбенту. Три останні стадії являють собою процес регенерації адсорбенту, т. Е. Відновлення його здатності поглинати цільові компоненти з вихідної суміші. У трифазному циклі адсорбент після регенерації охолоджується вихідної сумішшю на початку фази адсорбції. При двофазному циклі частина вихідної суміші подається в адсорбер спочатку з підігрівом, а потім без нього, або ж протягом всієї стадії адсорбції суміш подається при одній температурі. Цим досягається поєднання суш та охолодження зі стадією адсорбції.
Безперервність процесу по газовій фазі забезпечується з'єднанням декількох однакових адсорберов в батарею.
Безсумнівним достоїнством таких установок є їх простота надійність, що при сучасних можливостях автоматизації компенсує недоліки, пов'язані з періодичністю дії окремих апаратів.
Для забезпечення безперервної роботи установки необхідно мати на схемі не менше двох адсорберов. Зазвичай, враховуючи різний час протікання стадій, в одній установці монтують від трьох до шести адсорберов.
За способом організації процесу адсорбції апарати можуть бути розділені на дві групи: адсорбери періодичної і безперервної дії. Якщо адсорбент знаходиться в апараті в нерухомому стані, то після досягнення певної (заданої) ступеня насичення його необхідно замінити або регенерувати (десорбувати). На час заміни або регенерації процес адсорбції переривається. В апаратах з рухомим сорбентом можна організувати постійну заміну його частини в одному адсорбере, не припиняючи подачу забруднених газів.
адсорберами періодичної дії використовують в тих випадках, якщо обробляють досить велику кількість газу або якщо газ містить значні концентрації сорбата, що робить вигідним регенерацію сорбенту, а також, якщо вартість свіжого сорбенту перевищує вартість регенерації.
Недоліком вертикального розташування адсорбенту є нерівномірність шару по висоті, яка утвориться при завантаженні, а також в процесі експлуатації через нерівномірність усадки від стирання, віднесення і інших причин. При роботі адсорбера через зони з меншим опором проходить більшу кількість отбросних газів, що погіршує ступінь очищення. Нерівномірність шару адсорбенту зростає із збільшенням перетину апарату. Тому пропускна здатність адсорберов з вертикальним шаром адсорбенту зазвичай не перевершує 1 ... 1,5 кб.м/с.
2. Розрахунок адсорбційної установки
. 1 Вихідні дані на проектування
Варіант №27
Розрахувати абсорбционную установку періодичної дії з нерухомим шаром адсорбенту для уловлювання парів дихлоретану з повітря.
Маса поглощаемого компонента 98,97 кг/кмоль.
При наступних умовах:
) Витрата суміші: V0=50000 м3/год.
) Температура потоків в адсорбенті tср=20 0C
) Тиск газу на вході в абсорбер P=0,2? 106 Па
) Початкова концентрація поглощаемого компонента в газовій суміші Cн '= 8? 10-3 кг/м3
