Параметры, влияющие на процесс абсобции
1. Давление
Повышение давления при абсорбции оно приводит к увеличению растворимости газа в абсорбенте, что позволяет снизить удельный расход абсорбента и уменьшить число тарелок в абсорбере. Но в случае необходимости предварительного сжатия газа для повышения давления возрастает расход энергии.
2. Температура
При понижении температуры процесса снижается удельный расход абсорбента или уменьшается необходимое число тарелок.
Температура абсорбции зависит от применяемого охлаждающего агента. Экономически выгодно ведение процесса абсорбции при пониженных температурах с использованием специальных хладагентов: испаряющихся аммиака, пропана.
3. Число тарелок
Увеличивая расход абсорбента, можно уменьшить число тарелок в абсорбере и наоборот. Увеличение числа тарелок приводит к увеличению высоты аппарата, обслуживающих металлоконструкций и затрат на транспортирование абсорбента в пределах установки.
Десорбция.
После осуществления адсорбции, как правило, производят десорбциюадсорбата. Это позволяет извлечь из сорбента ПК (нередко — целевой продукт) и вновь использовать освобожденный от него сорбент: промышленные сорбенты чаще всего очень дороги, так что одноразовое их использование экономически невыгодно, иногда — просто недопустимо. После десорбции обычно необходимо провести активациюсорбента, чтобы восстановить его адсорбционные свойства. Стадии десорбции и активации адсорбента (вместе) представляют собой его регенерацию: после нее сорбент готов к повторному использованию в процессе адсорбции.
|
|
|
Десорбция идет более полно и с большей скоростью при повышенной температуре и пониженном давлении.
Методы регенерации адсорбентов можно подразделить на низкотемпературную термическую регенерацию, высокотемпературную термическую, химическую, вытеснительную и регенерацию понижением давления.
Низкотемпературную термическую регенерацию адсорбентов проводят их обработкой перегретым или насыщенным острым водяным паром либо газами при температуре 100-400 °С.
Часть водяного пара, подаваемого на десорбцию, идет на нагрев адсорбента и аппарата, на компенсацию теплоты адсорбции и отрицательной теплоты смачивания. Другая, несконденсировавшаяся часть пара уносит десорбированное вещество из аппарата. С помощью водяного пара обычно регенерируют активный уголь. Силикагели, алюмогели и цеолиты регенерируют продувкой при повышенной температуре.
Выбор температуры регенерации определяется энергией связи адсорбат-адсорбент, необходимой полнотой десорбции, термической стойкостью адсорбента и временем регенерации. Чем выше энергия связи между молекулами адсорбата и адсорбента и полнее требуется десорбция, тем более высокой должна быть температура регенерации. За пороговую температуру, ниже которой процесс регенерации осуществлять нецелесообразно, принята величина, при которой половина адсорбата удаляется в вакууме в течение 10 мин.
|
|
|
В случае, если низкотемпературная регенерация не позволяет достаточно полно удалить поглощенное вещество, что характерно, например, для отработанных активных углей после водоочистки, прибегают к высокотемпературной термической регенерации, которая заключается в обработке адсорбента различными газами, например СО2, при высокой температуре (t>400°С). В процессе высокотемпературной регенерации адсорбат разлагается, а продукты его деструкции удаляются. В жестких условиях высокотемпературной регенерации частично меняется также и структура адсорбента.
Химическую регенерацию проводят обработкой адсорбента жидкими или газообразными реагентами при умеренных температурах (t < 100 °С). В качестве реагентов используют кислоты, щелочи, различные окислители.
При вытеснительной десорбции адсорбент обрабатывают растворителем, который, лучше адсорбируясь, чем поглощенное вещество, вытесняет его и вымывает.
Если изотерма адсорбции не крутая, регенерацию можно проводить без подвода теплоты, снижая давление в аппарате, что приводит к увеличению движущей силы процесса. Процессы десорбции, подобно процессам адсорбции, проводят в неподвижном, кипящем или плотно движущемся слое. Расчет процесса десорбции проводят с целью определения времени десорбции (в случае периодического процесса) и расхода десорбирующего агента.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 794; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!