1 − Точка проскакування; 2 − адсорбційна зона; о.Н. − об’єм, заповнений насадкою

Спочатку адсорбент контактує з вихідним концентрованим розчином. В результаті проходження через весь шар адсорбенту майже вся розчинена речовина видаляється з розчину. Рисунок (рис. 8.2) ілюструє процес при подачі потоку зверху вниз; рис. 4.2, а відповідає випадку, коли вхідний потік практично не містить розчиненої речовини.

Найвища частина шару насичується, тому основна адсорбція відбувається в порівняно вузькій частині шару сорбенту, де концентрація швидко змінюється. Ця вузька адсорбційна зона зміщується вниз по шару, утворюючи концентраційну хвилю; швидкість зміщення набагато менша, ніж лінійна швидкість газу, що проходить через шар сорбенту. З часом концентрація розчиненої речовини у відхідному потоці зростає. Коли вона досягає наперед заданого граничного значення, яке, наприклад, може визначатися вимогами законодавства з охорони навколишнього середовища, вважають, що відбулося проскакування. Після цього концентрація розчиненої речовини швидко зростає, оскільки адсорбційна зона виходить за межі шару сорбенту; зрештою концентрація розчиненої речовини на виході стає такою ж, як і в вихідному розчині. Залежність концентрації від об’єму вхідного потоку в цій області носить назву “крива проскакування”.

Якщо пара речовини адіабатично адсорбуються з газової суміші, то тепловиділення в процесі адсорбції описується температурною кривою, яка проходить по шару сорбенту аналогічно кривій адсорбції. Підвищення температури відхідного потоку може слугувати вказівкою на наближення проскакування.

Час, через який відбувається проскакування, і форма кривої проскакування роблять значний вплив на режим роботи адсорберів з нерухомим шаром. Форма кривої визначається фактичною швидкістю і механізмом адсорбційних процесів, природою адсорбційної рівноваги, швидкістю подачі рідини, концентрацією розчиненої речовини і висотою шару сорбенту. В деяких випадках точка проскакування виражена дуже різко, а іноді її вельми важко виявити.

Як правило, час до настання проскакування зменшується із зниженням висоти шару і збільшенням розміру частинок адсорбенту, швидкості подачі сировини і концентрації розчиненої речовини в ній. При проектуванні процесу потрібно визначати час до настання проскакування, для чого необхідно побудувати криву проскакування.

В схемі, наведеній на рис. 8.3, адсорбер може працювати за трьома технологічними циклами: чотирифазному, трифазному і двофазному. При чотирьохфазному циклі послідовно проводяться адсорбція, десорбція, сушка і охолодження адсорбенту. Три останні стадії є процесом регенерації адсорбенту, тобто відновлення його здатності поглинати цільові компоненти з початкової суміші. У трифазному циклі адсорбент після регенерації охолоджується вихідною сумішшю на початку фази адсорбції. При двофазному циклі частина вихідної суміші подається в адсорбер спочатку з підігріванням, а потім без нього, або ж протягом всієї стадії адсорбції суміш подається при одній температурі. Цим досягається поєднання сушки і охолодження із стадією адсорбції.

Безперервність процесу по газовій фазі забезпечується з’єднанням декількох однакових адсорберів в батарею.

Безперечною перевагою таких установок є їх простота і надійність, що при сучасних можливостях автоматизації компенсує недоліки, пов’язані з періодичністю дії окремих апаратів.

Для забезпечення безперервної роботи установки необхідно мати в схемі не менше двох адсорберів. Зазвичай, враховуючи різний час протікання стадій, в одній установці вмонтовують від трьох до шести адсорберів.

Наведена на рис. 8.3 схема адсорбційної установки рекуперації летких розчинників працює по чотирьохфазному циклу.

Рис. 14.3. Схема адсорбційної установки періодичної дії з нерухомим шаром адсорбенту: