5. Десорбция и регенерация

Извлечение адсорбируемого вещ-ва из твердого поглотителя(десорбция) явл-ся необх составной частью больш-ва технол пр-сов ад-ции.

Стоимость десорбции оказывает большое влияние на общую экономичность проведения пр-сов, разделения и очистки ве-в адсорбци методами.

6.Классификция методов регенерации адсорбентов

Цель регенерации:с 1 стороны десорбция адсорбируемых молекул или деструктивное их разрушение, с другой-постановление адсорбц емкости акт угля.

Все м-ды регенерации можно подразделить на 2 группы.

К 1 относится м-ды, выделяющие из отработанных адсорбентов поглощен вещ-ва в виде прод-ов представляющих техн ценность.

В этом случае восстановление адсорбента сочетается с уменьшением потери ценного сырья и прод-ов произ-ва, либо с получением вторичной товарной продукции,стоимость к-ой в большей или меньшей мере окупает затраты на очистку.

Сущ-ет 3 осн способарекуперативной регенерации адсорбентов:

1)перевод адсорбируемых соед-ий в ионизированное состояние, в к-ом мол-ла орг вещ-в адсорбируется очень слабо.

2)отгонка адсорбированных молекул с водяным паром или испарении их в потоке инертного газа-теплоносителя.

3)экстракция адсорбир вещ-в орг растворителями с последующим удалением этих растворителей из адсорбента одним из ранее перечисл выше м-дом.

Ко 2 группе отн-ся м-ды регенерации адсорбентов, основанные на возможно полной деструкции адсорбир соед-ий и окисления их до конечных прод-ов-СО2 и Н2О.

Применение этих м-дов оправдано во всех случаях, когда из многокомп-ых вод или газов потоков выделение поглощ вещ-в не приводит к получению товарной продукции, а разделение многокомп-ых смесей явл-ся технически трудно осуществимым и экономически нецелесообразным.

При деструктивной регенерации примен-т окисление хим реагентами и термич деструкцию, либо же подвергают нагреву при таких темп-рах, при к-ой различаются орг вещ-ва.

7.Рекуперативные м-ды регенерации адсорбентов

1)ионизация молекул в водном р-ре приводит к резкому усилению их гидратации в рез-те ориентации диполей вокруг орг.иона.

Полнота десорбции слабых электролитов р-рами щелочи или к-ты в большей мере зав-ит от времени контакта регенерации р-ра с акт углем.

Если акт уголь выдержать с р-рами реагнтов в течении 6-24 час перемешивая уголь с р-ром сжатым воздухом каждые 30 мин в теч неск секунд при затрате р-ра около 4% от объема очищенной воды, то достиг-ся степень регенерации угля 97-98% при потери угля от истирания менее 1 %.

2)регенерация адсорбентов экстракции орг растворителями позволяет достичь выс степени регенрации акт углей и полимерных смол, одноко стоимость такой регенерации относит высока,т.к после экстракции необх затратить тепло для удаления орг растворителя,а также компенсировать потери раствор-ля в цикле, величина к-ых не может сведена к нулю.

Все эти затраты должны компенсироваться стоимостью рекупеированных прод-ов.

Важным технол хар-ками экстрагента явл-ся темп-ра кипения, теплота испарения,образование азеотропных смесей, а также темп-ра вспышки и его паров, от к-ой зависит пожароопасность установки.

Несмотря на приведенные ограничения, экстракц м-д регенерации адсорбентов получают в посл годы распространение за рубежом.

В кач-ве растворителя в этих пр-сах предусмотрено использовать ацетон хлороформ и др вещ-ва с низкой темп-рой кипения.

3)отгонка из адсорб вещ-в водяным паром примен-ся при относит невыс темп-ре кипения адсорбир соед-ий(менее 200 С) и их устойчивость к разложению и окислению при этой темп-ре в присутствии акт уля и пара.

Она особ экономична при отгонке вещ-в, малорастворимых в воде.

Проницаемость газов в тонкие поры растет с увеличением давления.

Поэтому отгонка адсорб вещ-в из акт угля водяным паром проводится под небольш избыточным давлением.

Вкач-ве десорбирующих агентов использ-т острый, насыщ или перегретый водяной пар.

После проведения пр-са десорбции слой адсорбента подвергают сушке и охлаждению.

Десорбцию острым вод паром наиб часто примен-т в пр-сах рекуперации летучих р-лей на акт угле.

При этом осн масса поглош вещ-ва выд-ся из поглотителя в начале десорбции.

По мере приближения к концу пр-са скорость его значит снижается, а расход его вод пара на ед-цу десорбиров продукта сильно возрастает.

Поэтому их техно экономич соображений адсорбир вещ-во выд-ся не полностью, оставляя часть его в адсорбенте.

Часть вод пара наз-ся греющим паром, расходующийся при десорбции на нагревание всей сис-мы, десорцию поглощ вещ-в из угля и компенсацию тепловой потери в окр среду.

Греющий пар полностью конденсир-ся в адсорбере, некот часть пара расх-ся на компенсацию отрицат теплоты.

Десорбированные из угля вещ-ва выдуваются из угольного слоя динамич паром,к-ый не конденсируюсь выходит из адсорбера в смеси с парами десорбир вещ-в.

Расчет греющего пара нах-ся расчетом.

Расход динам пара зав-ит от усл-ий проведения пр-са, темп-пы кипения, теплоты испарения отгоняемого угля и с достаточной надежностью опред-с опытным путем.

При ориентиров расчетах расход динам пара можно принимать 3-4 кг на 1кг десорбир вещ-ва.

Для низкокипщих вещ-в 2,5-3 кг, дл высококипящих 15-25 кг на 1 кг десорб вещ-ва.

Регенерацию циалитов наиб часто проводят продуванием сквозь слоя адсорбента нагретого сухого газа, причем удаление поглощ вещ-в из циалитов обычно затруднено чем у акт углей.