ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изотермическая десорбция из слоя микропористых адсорбентов из "Основы адсорбционной техники" Достаточно высокие скорости десорбции из зерна микропористых адсорбентов являются необходимым условием для эффективного осуществления стадии десорбции. Однако в промышленных установках десорбцию обычно ведут из слоя адсорбента, вследствие чего расчет стадии должен включать как кинетические, так и равновесные характеристики. Достаточно распространенным в технике методом десорбции является прогрев слоя до заданной температуры внешним теплоносителем с последующей продувкой слоя небольшим количеством газа (или пара). В этом случае стадия десорбции протекает практически в изотермических условиях. [c.201] Анализ процесса изотермической десорбции был проведен [31] на примере десорбции этилена газообразным азотом из слоя гранулированного цеолита NaX, размельченного до размера частиц 0,5—1,0 мм. Изучение изотермической десорбции этилена проводилось в лабораторном адсорбере диаметром 9,5 мм с высотой слоя цеолита 46 см загрузка составляла 16,4 г. Адсорбер был снабжен терлю-статнрующей рубашкой, через которую циркулировала подаваемая из ультратермостата вода. Перед началом каждого опыта цеолит регенерировали, нагревая адсорбер извне электрическим током до 340—360 °С с одновременной продувкой азотом в течение 2,5 ч. В этих условиях достигалось практически полное обезвоживание цеолита. [c.201] После регенерации адсорбер охлаждали до температуры опыта, а затем через пего пропускали смесь этилена с азотом до тех нор, пока не устанавливалось адсорбционное равновесие, о наступлении которого судили по идентичности составов входящего и выходящего газов. Десорбцию этилена проводили продувкой азотом температура при десорбции поддерживалась постоянной и была равна той температуре, при которой проводилась адсорбция. Расход отдувочпого газа— азота при десорбции устанавливался реометром. Выходящая из адсорбера смесь этилена с азотом непрерывно анализировалась на хроматографе. [c.201] По кривым, представленным на рис. 9,10 и значениям равновесной статической активности согласно изотермам адсорбции этилена рассчитывается зависимость объема педесорбированного этилена в процессе отдувки при разном удельном расходе азота. Эти данные для трех температур приведены на рис. 9,11. [c.202] 5—1 1—2 2—4 4—6 и т. д. Через точки, отвечающие местам пересечения изотермы с линиями, параллельными оси абсцисс, проведены касательные к изотерме. На оси концентраций влево от точки О отложен отрезок ОР, равный Мх (в рассматриваемом случае 16,4 г). Из Р исходят лучи, параллельные касательным к изотерме. Через каждую точку пересечения луча с осью ординат Б проведена параллельно оси абсцисс прямая до пересечения с соответствующей вертикальной граничной линией. Точки, образующиеся при последнем пересечении, по смыслу построения отвечают значению V уравнения (9.11) для соответствующих концентраций. Аналогично найдены другие точки выходной кривой. [c.203] Построение десорбционной кривой из изотермы адсорбции этилена на цеолите NaX при 25 С. [c.203] Пунктирная линия пол чена с учетом поправочного множителя (1— Экспорпмеитальпыо точки достаточно точно накладываются на теоретически полученную кривую, что позволяет рекомендовать метод графического дифференцирования для широкого использования при расчете десорбции из слоя микропористых адсорбентов. [c.204] Расчеты десорбционных кривых этилена, выполненные на основании изотерм адсорбции при температурах 25, 50, 75. 200 и 300 °С, позволили сделать вывод, что достаточно быстрая десорбция этилена может быть достигнута уже ири 75 °С, однако большой удельный расход отдувочного газа (1 л/г цеолита) исключает возможность получения в данном случае концентрированного этилена в газах десорбции Если пршшть согласно изотермам,что в процессе адсорбции этилена при 25 °С из смеси, содержащей 3% С2Н4, 1 г цеолитов поглощает 27 см , а при десорбции выделяется 90% поглощенного этилена, то в га.зе десорбции при 75 °С будет содержаться лишь около 4,3% этилена. С повышением температуры расход отдувочного газа резко снижается, в результате чего, например при 200 С, концентрация этилена в газах десорбции может быть повышена до 30%, а при 300 С-до 50%. [c.204] Изложенная методика позволяет выбирать оптимальные условия десорбции углеводородов и других адсорбатов из слоя микропористых адсорбентов, применяя метод графического дифференцирования изотерм адсорбции. Обратная задача — построение изотерм адсорбции на основе кривых отдувки позволяет получить изотермы адсорбции агрессивных газов (например, сероводорода), для которых использование обычной вакуумной адсорбционной аппаратуры с ртутными элементами затруднительно. [c.204] Поиск оптимального режима в стадии десорбции в настоящее время осуществляется с использованием электронных вычислительных машин [36]. [c.204] Вернуться к основной статье