ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Приготовление контролируемых защитных атмосфер из "Основы адсорбционной техники" При одновременном поглощении паров воды и двуокиси углерода влага адсорбируется в лобовых слоях, постепенно вытесняя из последующих слоев адсорбированную вначале двуокись углерода. Расчет цеолитового адсорбера для одновременного удаления паров воды и двуокиси углерода следует производить независимо по каждому компоненту. [c.399] В стадии десорбции вначале и достаточно быстро удаляется двуокись углерода. Выделение влаги начинается только после прогрева слоя цеолита. Распределение адсорбированных компонентов в стадиях очистки и десорбции характеризует рис. 19,2. [c.399] При высоких концентрациях двуокиси углерода, когда процесс адсорбции происходит в слое с переменной температурой и осложняется поглощением паров воды, установить величину зоны массообмена затруднительно. Поэтому данные в этом случае ограничиваются определением зависимости динамической активности от скорости потока газа. [c.399] Изменение температуры слоя цеолита при поглощении двуокиси углерода из потока газа [со = 10% (об.), г = 20 С]. [c.400] На ряс. 19,4 представлена эта зависимость при высоте слоя цеолитов СаА 1 м. Верхняя кривая характеризует процесс с частичным отводом тепла, а нижние кривые — процесс в адиабатических условиях. Из положения этих кривых можно сделать вывод, что для обеспечения высокой адсорбционной способности цеолита при очистке газа защитных атмосфер скорости газового потока в адсорбере не должны быть выше 0,6—0,8 л/(см -мин). Стабилизация скорости движения сорбционного и теплового фронтов происходит па участке слоя цеолитов СаА высотой около 40 см. Для достаточно полного использования адсорбционной емкости необходимо, чтобы высота слоя в адсорбере в 2—3 раза превышала этот показатель, т. е. чтобы она была не менее 1 м. [c.400] Обычно при очистке защитного газа применяют цеолиты типа СаА. Этот тип цеолита, наряду с высокими равновесными и кинетическими показателями, сохраняет свою стабильность при многоцикловой Эксплуатации в слабо кислой среде. При скорости газа 0,6 л/(см мин) время защитного действия слоя цеолита в 1 м по двуокиси углерода составляет 40 мин. Процесс десорбции ири интенсивном разогреве слоя может быть проведен быстрее чем за 60 мин. Учитывая концентрацию влаги в лобовых слоях цеолита, десорбцию следует проводить прп противоточном направлении газа ио отноше ПИЮ к газу в стадии очистки. [c.400] Изотермы адсорбции двуокиси углерода на дегидратированном и увлажненном цеолите СаА при 20 °С и различной влажности адсорбента IV. [c.401] Процесс очистки продуктов сгорания природного газа может быть конструктивно решен в различных вариантах. [c.401] Схема опытно-нромышленной установки, в которой нагрев цеолитов в стадии десорбции производится потоком горячего воздуха, представлена на рпс. 19,8 [8, 91. Природный газ сжигается в газогенераторе 1 с небольшим недостатком воздуха. Продукты неполного сгорания, содержащие СО2, после охлаждения в теплообменнике 3, водяном холодильнике 4 и выделения влаги поступают в один из трех адсорберов 5, 6 или 7, заполненных цеолитами СаА, где происходит осушка газа и очистка его от СОз- Диаметр адсорберов 688 мм, высота 1070 мм, загрузка цеолитов в каждом адсорбере 272 кг. [c.401] Регенерация цеолита проводится нагретым в тенлообменнике 3 воздухом, подаваемым вентилятором 2. Расход во.здуха 350 мз/ч, температура 315 °С. Цеолиты на стадии десорбции нагреваются до температуры не ниже 235°. Охлаждение цеолитов производится чистым газом,, циркулирующим через систему и холодильник 8 с помощью газодувки 9, причем в начальный период охлаждения (6 мин) газ после продувки через цеолиты выбрасывается в атмосферу, а затем циркулирует в замкнутом контуре с постоянной подпиткой свеншм газом (10% производительности установки). [c.401] Потребитель получает 57 м /ч защитной атмосферы, содержащей менее 0,005% О2 п имеющей точку росы —59 °С. Содержание СО2 в готовом газе колеблется от 0,1 до 0,001%. Продолжительность каждой стадии составляет 1 ч. [c.401] Зависимость адсорбционной способности цеолита СаА по двуокиси углерода от его влажности IV нри 20 °С и разном давлении. [c.401] Из имеющихся в зарубежных странах промышленных установок, нредназначенных для получения очищенной экзотермической контролируемой атмосферы с использованием цеолитов, наиболее полные данные имеются по установкам типа Нитро-мат фирмы Айхелин (ФРГ). [c.402] Зависимость динамической активности (ад) слоя цеолита СаА высотой 1 м от температуры слоя в конце предыдущей регенерации. [c.402] Основу узла очистки составляют три адсорбера 6. Поглощение СО и HjO проводится в трубчатых адсорберах, заполненных цеолитами. Для отвода тепла, образующегося при адсорбции двуокиси углерода и водяных паров, в воздушных рубашках адсорберов циркулирует холодный воздух, подаваемый вентилятором. Из узла очистки готовая экзотермическая контролируемая атмосфера поступает к потребителю. [c.403] Регенерация цеолитов осуществляется их нагревом до температуры. 300 °С с помощью циркулирующего в системе горячего воздуха. Схема циркуляции представлена на рис. 19,10. Циркуляционный вентилятор 2 создает непрерывное движение воздуха по замкнутому контуру. Поток воздуха из вентилятора попадает в газовоздушный теплооб.меннпк 1, где нагревается, отбирая тепло у продуктов сгорания. Горячий воздух проходит через электронагреватель 3, который включается в случае недостаточного нагрева воздуха в теплообменнике или в начальной стадии нагрева, когда воздух не успевает нагреться до необходимой температуры. [c.403] После электронагревателя воздух попадает в рубашку одного пз адсорберов 4, где отдает часть своего тепла цеолитам, нагревая их через стенки трубчатки. Выходя из адсорбера, воздух вновь поступает в циркуляционный вентилятор. Переключение на стадию охлаждения адсорбента производится с помощью пневматической заслонки 5. Циркуляция холодного воздуха осуществляется вентилятором 6. [c.403] Оригинальное совмещение замкнутой циркуляции воздуха с использованием тепла продуктов сгорания и с электрическим подогревом воздуха позволяет в несколько раз сократить энергозатраты на подогрев регенерирующего воздуха, а соответственно, и стоимость процесса. Производительность установок Нитромат —50, 75, 100, 150 и 200 м /ч осушенной почищенной экзотермической контролируемой атмосферы. [c.403] Вернуться к основной статье