Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Вопросы_очистка_ред.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
2.49 Mб
Скачать

33 Методика расчета абсорбера

Расчет абсорбера выполнятся в 3 этапа:

На I этапе производятся материальные и энергетические расчеты и устанавливаются условия равновесия т.е. находят линию равновесия и рабочую линию. Находят число теоретических ступеней изменения концентрации, определяют необходимость циркуляции раствора и расход энергии на циркуляцию. Устанавливают необходимую степень регенерации растворов. Расход энергии на регенерацию. Определяют потери раствора при регенерации.

На II этапе выбирают конструкцию аппарата, рассчитывают массо- и теплопередачу, гидродинамику и габариты аппаратов.

На III этапе уточняют технологические параметры и осуществляют оптимизацию процесса.

34 Виды адсорбентов и их применение.

Применяются 4 вида адсорбентов: активированные угли, силикагели, алюмогели и цеолиты.

Активированные угли получают из разных видов органического сырья: бурый, каменный уголь, антрацит, торф и древесина. Насыпная плотность 300-600 кг/м3, удельная поверхность 600-1700 м2/г, размер гранул 1-6 мкн. При t=800-900⁰С окисление.

По назначению активированные угли делятся на:1-газовые для адсорбции плохо поглощающих газов и паров;2- рекуперационные для адсорбции паров их смеси с газами; 3- контактные – катализатор химических реакций; 4- осветляющие для поглощения суспензии из жидких сред.

По форме и размеру части угли м.б.:1 порошкообразные для очистки воды на станциях водоподготовки;2 зерненые или гранулированные в пищевой, медицина, строительные материалы. Применяют для очистки газов и паров со сплошным слоем сорбента;3 волокнистые: в бытовых фильтрах. Наибольшая эффективная площадь поверхности.

Недостатки: горючесть (при t=300⁰С в воздухе самовозгорается; порошкообразная или угольная пыль при t=200⁰С), при концентрации от 10 до 25 г/см3 образуют с кислородом взрывоопасную смесь.

Силикогели используются для осушки газов и поглощения паров органических веществ. Это искусственные формы диоксида кремния. Сферические частицы размером 10-100 мкн. Промышленность выпускает кусковые и гранулированные с размером зерен от 0,2 до 7мм. Насыпная плотность 400-900 кг/м3, удельная поверхность 300-700 м2/г, не горючий. Имеет низкую t регенерации (t=150-200⁰С), относительно высокую механическую прочность и низкую стоимость.

Алюмогель – активный оксид алюминия, используют для осушки газа и поглощения органических веществ. Промышленность выпускает гранулы цилиндрической формы, диаметр гранул 2,5-5 мм, высота3-7 мм, насыпная плотность 500-700 кг/м3. Шарообразная форма: диаметр частиц3-4 мм, насыпная плотность 600-900 кг/м3, удельная поверхность 300-600 м2/г.

Цеолиты – алюмосиликаты, которые содержат оксиды щелочных и щелочноземельных металлов. Они делятся на природные и синтетические. Природные: морденит, шабазит, эрионит. Синтетические: КА, NаА, СаА, СаХ, NаХ. Шарообразные диаметром 2-5 мм или цилиндрические лиаметром 4-6 мм.

КА – только для осушки газов;NаА – адсорбирует сероводород, сероуглерод, аммиак, этан, метан, оксид углерода;СаА – поглощает углеводород, спирты; СаХ, NаХ – все молекулы, которые адсорбируют СаА и NаА + органические азотистые соединения, ароматические и нафтеновые углеводороды.

В последние годы широкое применение нашли волокнистые сорбенты. У них более высокая химическая и термическая прочность, более высокий коэффициент массопередачи. При их использовании масса адсорбента значительно меньше, чем при применении других.

Для регенерации применяют термический метод или реагент.

Низкотемпературная регенерация – парами или газами при t=100-400⁰С. Регенерация силикагелей обычно производится путём продувки сорбента подогретым сухим азотом или воздухом с t=170…200 °C. Для алюмогелей — с 250…350 °C. Адсорбционная ёмкость силикагелей и алюмогелей — уменьшается при повышении температуры, что позволяет обеспечить их регенерацию и при сравнительно невысокой температуре. Синтетические цеолиты активно поглощают воду даже при высоких температурах и позволяют снижать содержание влаги в газах до десятых долей миллиграмма на 1 м³, то есть до точки росы ниже −80 °C. Это прекрасное свойство имеет и обратную сторону: адсорбированную воду трудно удалить из внутренних полостей цеолитов, в связи с чем регенерация синтетических цеолитов является сложным и энергоемким процессом. При регенерации цеолитов не допускается применение насыщенного пара, так как при температуре более 200 °C эти адсорбенты разрушаются паром через несколько часов.