20.5 Основы расчета адсорбера
При расчете адсорбера обычно пользуются экспериментальными данными по активности адсорбента для соответствующих компонентов смеси. Общее количество поглощенных компонентов в единицу времени:
( 99)
Если адсорбер имеет неподвижный слой, то при длительности процесса адсорбции будет поглощено следующее количество вещества:
( 100)
Средняя активность адсорбента:
( 101)
Необходимое для адсорбции количество адсорбента равно:
( 102)
Высота слоя адсорбента адсорбент в адсорбере обычно не превышает 10 м при диаметре аппарата 2-3 м. Высота слоя лимитируется прочностью гранул и сопротивлением слоя адсорбента. Скорость газа в свободном сечении аппарата порядка 0,1-0,2 м /с.
Расчет числа теоретических тарелок может быть выполнен с использованием изотермы адсорбции и рабочей линии по аналогии с расчетом других массобменных процессов (рисунок 20.3). Число теоретических тарелок определяется графическим построением ломаной линии между изотермой адсорбции и рабочей линией. На основе такого построения производится определение общего числа теоретических тарелок. Необходимая высота адсорбераопределяется по уравнению:
где hэ- высота слоя адсорбента, эквивалентная одной теоретической тарелке, определяется экспериментально.
19.Закономерности процесса адсорбции
На основании вышеизложенного можно сформулировать следующие закономерности процесса адсорбции.
Адсорбируемость веществ зависит от природы, строения молекул и молекулярного веса исходных веществ и структуры адсорбента
Структура адсорбента зависит от величины удельной поверхности , размеров пор и химического состава адсорбента.
Чем меньше температура и больше давление в адсорбере, тем больше доля извлечения ключевых компонентов.
Адсорбция наиболее эффективна при малых концентрациях извлекаемых веществ
При исчерпании адсорбционной способности возникает проскок адсорбата, необходима регенерация адсорбента
Активность адсорбента от числа регенераций постепенно снижается
Наибольшее падение активности обычно наблюдается после первой регенерации