А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Адсорбційний апарат

Адсорбційний апарат (рис. 4 4 б) являє собою многосекционную вертикальну контактну колону, заповнену гранульованими синтетичними цеолітами.

Схема зміни концентрацій в багатосекційній катіонообменной колоні. Адсорбційні апарати з псевдозрідженим шаром, призначені для очищення рідких сумішей, зазвичай включають невелике число секцій[5], Що не дозволяє скористатися методикою[19], застосовуваної при розрахунку багатосекційних газофазних адсорберов, де число секцій дозволяє прийняти модель ідеального витіснення. Тому при розрахунку багатосекційних іонообмінних колон необхідно визначати концентрацію розчину, що залишає кожну секцію.

Перші адсорбційні апарати з псевдозрідженим шаром активного вугілля були освоєні у нас в країні на початку 60 - х років на станції очистки промислових стічних вод Шосткін-ського заводу хімреактивів продуктивністю 2000 м3 /добу. Активний вугілля з розміром зерен 0 2 - 3 0 мм в сухому вигляді з бункера /дозується шлюзовим живильником 2 в змішувач 3 до якого подається і очищається стічна вода для замочування і підготовки вугілля до роботи в апараті.

Надійність адсорбционного апарату кількісно повинна бути мірилом його безвідмовності довговічності і ремонтопридатності. Найбільш повною кількісною характеристикою властивості безвідмовності апарату є ймовірність безвідмовної роботи P (t) або ймовірність того, що в заданих режим та умови експлуатації в межах аналізованого проміжку часу t відмова апарату не виникає. У будь-який момент експлуатації робоча зона апарату може перебувати тільки в двох можливих станах: працездатному і в стані відмови, бо третього стану немає.

Недоліком адсорбційних апаратів з нерухомим шаром є також необхідність одночасної перевантаження великої маси активного вугілля, значна частина якого менш насичена органічними речовинами в порівнянні з адсорбентом, що знаходяться в першому по ходу руху очищується стічної рідини адсорбционном апараті. Тому застосовувати адсорбційні установки, що складаються з ряду послідовно працюють колон з нерухомим шаром, виявляється економічно доцільно лише при можливості регенерації відпрацьованого активного вугілля безпосередньо в адсорбере (наприклад, відгонкою - поглиненої речовини з водяною парою або екстракцією розчинником), так як в цьому випадку скорочуються втрати активного вугілля при його вивантаженні транспортуванні на регенерацію і зворотного завантаження в адсорбер.

Діаграма робочого процесу в осушувачі з касетами більшої глибини. Більшість адсорбційних апаратів високого тиску виготовляють двохкасетною. Випускає оборудование цього типу може мати відчутні відмінності одне від іншого в окремих конструктивних деталях, але основною вимогою, якому воно повинно задовольняти, залишається забезпечення безперервної роботи з осушення при використанні внутрішнього або зовнішнього джерела тепла з повітрям або очищеним технологічним газом для звільнення адсорбированной вологи.

В адсорбційних апаратах з пневматичним перемішуванням вимушене рух рідини і поршкообразного активного вугілля викликається підведенням енергії з потоком повітря, що вводиться в апарат через розподільний пристрій. Фізичної причиною обміну енергією між бульбашками повітря і рідиною є в'язке тертя поверхні контакту газової і рідкої фаз. Бульбашки повітря, що подається через розподільний пристрій, спливають разом з захоплюємося ними рідиною, утворюючи висхідний газо-рідинний факел, званий ядром струменя.

Однак, сучасні адсорбційні апарати мають істотні недоліки. Перш за все, вони розраховані на періодичний режим роботи, по-друге, наявність в апаратах з нерухомим шаром адсорбенту мертвих зон значно зменшує ефективність процесу.
 Технологічна схема адсорбційної установки при перехресному русі активного вугілля і рідини, що очищається. Характерною особливістю адсорбційних апаратів для очищення стічних вод порошкоподібною активним вугіллям (незалежно від типу пристроями,) є інтенсивне перемішування двох взаємодіючих фаз без поділу рідини і адсорбенту в самому апараті. Відділення очищеної води від відпрацьованого активного вугілля виробляється на окремих спеціально призначених спорудах, що входять до складу адсорбційної установки, що дозволяє змінювати характер руху рідини і адсорбенту в межах прийнятої технологічної схеми установки.

При проектуванні адсорбційних апаратів з нерухомим шаром адсорбенту необхідний вибір оптимальної швидкості потоку, висоти і діаметра апарату. Вибір оптимальних параметрів процесу і високопродуктивного обладнання, заснований лише, на даних лабораторного експерименту, недостатній, тому що для комплексного вирішення завдання необхідно враховувати більшу кількість факторів, ніж дають результати лабораторного експерименту. Наявність же великої кількості факторів, що впливають на вибір оптимального режиму, призводить до складним і громіздким обчисленням. Тому вирішення питання оптимізації неможливо без застосування ЕОМ. В якості основних критеріїв при виборі взяті ступінь використання адсорбенту, гідравлічний опір шару і продуктивність установки.

Вплив Wcf на характеристики розподілу газового потоку Wj (a, Wmax (б, PFmin. | Розподіл локальних швидкостей газового потоку при різних. Ефективність роботи контактних і адсорбційних апаратів, особливо для процесів тонкої адсорбційної очищення, істотно залежить від середнього і локального часу перебування потоку в зоні каталізу або адсорбції. У зв'язку з цим нижче розглянуто встановлений експериментально вплив ряду факторів на величину і розподіл екстремальних швидкостей.

 Якщо в адсорбционном апараті одночасно виникають і раптові і поступові відмови, його функцію надійності можна записати в такий спосіб. Позначимо PB (t) - ймовірність того, що за час t в апараті не відбудеться раптового відмови.

Після закінчення спалення адсорбційні апарати від'єднують, витирають, знімають заряд статичної електрики, як описано вище, і переносять до ваг для зважування.

Авторами розроблені конструкції адсорбційних апаратів, з щільним рухомим шаром дисперсного твердого матеріалу.

Для розрахунку параметрів адсорбційних апаратів вельми цікавим є перебіг процесу адсорбції в часі. У більшості випадків - незалежно від механізмів дифузії, описаних вище - досліджується тільки загальна залежність зниження концентрації від часу і вплив робочих параметрів динамічного процесу. Далі в напрямку потоку за нею безпосередньо слід так звана зона массопередачі (MOZ); замикає шар остання, ще не насичена адсорбтивом частина.

Схема апарату з паралельно Секціонірованние псевдоожіжен-лим листкове. | Схема адсорбера, Секціонірованние провальними тарілками. Тому в більшості конструкцій адсорбційних апаратів з псевдозрідженим шаром, що працюють на промислових установках очищення стоків, закладений принцип послідовного секціонування з протитечійним рухом рідкої і твердої фаз.

Нижче розглянуті конструкції деяких адсорбційних апаратів і принципи їх роботи. Представлені окремі адсорбер безперервної дії (з псевдозрідженим шаром сорбенту - одне - і багатосекційні і з рухомим шаром), а також ці апарати в складі адсорбционно-десорбціонную-регенераційних агрегатів. На закінчення показана конструкція і робота адсорбера полунепреривного дії.

Для сталого процесу в протівоточном адсорбционном апараті зміна концентрації цільового компонента відбувається тільки по висоті апарату і залежить від висоти робочих шарів.

У цьому розділі розглянуто конструкції адсорбційних апаратів, що набули широкого поширення у вітчизняній і зарубіжній практиці при витяганні органічних забруднень активованим вугіллям, а також нові оригінальні розробки адсорберов, виконані в останні роки у нас в країні і за кордоном.

В процесі застосовується многоадсор-Берні система - адсорбційні апарати поперемінно працюють в стадії адсорбції і десорбції, завдяки чому досягається безперервність потоків.

Схеми секціонування аппа. Приблизно за таким же принципом працюють адсорбційні апарати на станції деструктивної очищення стічних вод Ру-Бежанського хімкомбінату продуктивністю 10000 м3 /добу, освоєння в середині60 - х років.

Промисловість ООС і СК широко використовує адсорбційні апарати різних типів: з нерухомим і рухомим шаром адсорбенту, періодичного і безперервного дії.

На рис. 1 зображена принципова схема адсорбционного апарату.

Слід враховувати, що на спорудження адсорбційних апаратів для очищення газів і пристроїв для знешкодження рідких промислових стоків потрібні великі капітальні витрати.

Істотну роль в оптимізації динамічних режимів адсорбційних апаратів грає математичний опис процесів функціонування в стадіях процесу.

Технологічна схема адсорбційно-іонообмінної установки доочищення стічних вод. з резервуарів стічна вода насосами 3 подається в адсорбційні апарати 4 знизу, рівномірно розподіляється по перетину колони з допомогою блоку решіток і проходить через шар активного вугілля, підтримуючи його в псевдозрідженому стані.

Отримана парогазова суміш надходить в один з трьох адсорбційних апаратів 2 заповнених цеолітом, де відбувається адсорбція н-парафінів. Що виходить з адсорбера суміш охолоджують в холодильнику 3 а в сепараторі 4 відокремлюють обеспара-фіненний конденсат від газу-носія, який повертають на змішання з вихідної фракцією.

Як видно з наведених співвідношень, для розрахунку адсорбционного апарату необхідно знати значення коефіцієнта зовнішнього массобмена 3 при заданому гидродинамическом режимі руху потоку.

Як видно з наведених співвідношень, для розрахунку адсорбционного апарату необхідно знати значення коефіцієнта зовнішнього массобмена (3 при заданому гидродинамическом режимі руху потоку. Модель LUB. Довжина зони массопередачі є вирішальним критерієм для розрахунку адсорбционного апарату, так як для ефективного адсорбционного процесу необхідно, щоб адсорбційна зона перебувала в шарі.

Слід зазначити, що основним методом оцінки надійності будь-якого адсорбционного апарату є використання ймовірносно-статистичних методів.

Аналіз і розрахунки показують, що зміна деяких параметрів адсорбційних апаратів впливає на характеристики інших апаратів адсорбційної установки, а також на деякі показники хіміко-технологічної схеми в цілому. При цьому виникають ситуації, коли такі зміни призводять до прямо протилежних ефектів. В цьому випадку для оптимізації доцільно використовувати комплексні критерії якості. При вирішенні подібних завдань, що виникають на практиці доцільно зводити вибір параметрів апаратів і установки до вирішення завдання векторної оптимізації.

Розглянемо коротко основні характеристики потоку відмов на прикладі відмов циклічного адсорбционного апарату.

Адсорбція порошкоподібною активованим вугіллям відбувається в кілька ступенів в адсорбційних апаратах з мішалками. На кожному ступені здійснюється перемішування вугілля зі стічними водами і реагентом (поліелектроліти), хлопьеобразо-вання і відстоювання. Стічні води з відстійника останньому щаблі фільтруються через піщаний фільтр для затримання активованого вугілля, який неможливо відокремити відстоюванням.

При опуклих ізотермах адсорбції немає необхідності у великій кількості ступенів адсорбційних апаратів незалежно від глибини очищення стічної води.

Визначаємо витрата активного вугілля, який залежить від числа секцій адсорбционного апарату. Розглянемо визначення витрат активної вугілля при витраті рідини 710 м /ч в двох - і трисекційні апараті.

Було також проведено моделювання процесу адсорбції з отриманням математичної детермінованою моделі адсорбційного апарату.

Запропоновано і інші інтенсивні апарати для адсорбційної очищення газів, серед яких оригінальний адсорбційний апарат конструкції Лінде Пурас ШР і високошвидкісний адсорбер з додатковими контактними пристроями.

Так як швидкість газу і висота шару вугілля в свою чергу залежать від форми адсорбционного апарату (адсорбера), то правильний вибір співвідношення діаметра і висоти адсорбера мають істотне значення для найбільш повного використання статичної активності вугілля при адсорбції будь-якого компонента, зокрема етилену, з газу.

У зв'язку з цим мінімізація приведених витрат на проведення процесу адсорбції дозволяє розрахувати оптимальні розміри адсорбційних апаратів.

Природно, далеко не всі з наявних в літературі рішень представляють однаковий інтерес при розрахунку адсорбційних апаратів з нерухомим шаром, що використовуються для отримання розчинених речовин.

Метод числа одиниць переносу, однак, не дозволяє робити обчислення повних концентраційних профілів по висоті адсорбционного апарату.

На УКПГ відділення конденсату і осушення газу здійснюються за допомогою низькотемпературної сепарації, а також в абсорбційних і адсорбційних апаратах. При гликолевой осушування газу використовують газові печі для регенерації гліколю. Перебіг цих процесів пов'язане з витратою як оброблюваних вуглеводнів на технологічні потреби, так і тепло - і електроенергії.

Кореляція коефіцієнтів зовнішнього масообміну в апаратах з перемішуванням. Таким чином, дані рис. 6.5 показують, що узагальнене рівняння (617) може бути використано при розрахунках адсорбційних апаратів, обладнаних мішалками, незалежно від геометричних розмірів, типу пристроями, і структури молекул органічних речовин, адсорбованих активованим вугіллям з розчинів.

Недоліком адсорбції в порівнянні з абсорбцією в баштах є велике гідравлічний опір, однак через простоту конструкцій адсорбційних апаратів і зручності в експлуатації їх починають застосовувати в дуже великих промислових установках.

Слід, однак, відзначити, що незалежно від типу пере-точного пристрої, числа цих пристроїв і розташування в многоступенчатом адсорбционном апараті з псевдозрідженим шаром, вони лише частково дозволяють усунути нерівномірність ступеня відпрацювання активного вугілля, що вивантажується з апарату на регенерацію.

Вихідна сировина (керосино-газойлевая фракція) насосом 1 (рис. 4.4 а) безперервно подають через підігрівач 2 в адсорбційний апарат 4 в який одночасно надходить потік десорбента. Склад потоків зберігається постійним.

Технологічна схема очищення води і обробки осаду на очисній станції (м Південне озеро Тахо. Далі очищається вода прямує на напірні багатошарові зернисті фільтри для видалення залишилися після відстоювання завислих речовин, потім надходить в адсорбційні апарати з рухомим шаром активного вугілля. На цьому завершальному етапі з води витягуються розчинені органічні забруднення залишкових концентрацій.

Для іонного обміну використовують апарати з нерухомим, плотнодвіжущімся і псевдозрідженим шаром сорбенту, конструкції яких в основному аналогічні конструкціям адсорбційних апаратів.