ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Тепловые расчеты из "Промышленная адсорбция газов и паров" Теплота адсорбции активным углем. При адсорбции веществ активным углем обычно выделяется значительное количество тепла. Выделяющееся тепло, нагревая уголь и газовый поток, влияет отрицательно на дальнейший ход поглощения. Количество выделяющейся теплоты зависит от характера поглощаемого вещества и в ряде случаев настолько значительно, что пренебрегать им в расчетах нельзя — могут быть большие ошибки. [c.140] Пренебрегать величиной теплоты смачивания можно лишь в отдельных случаях, когда относительно велика, а 7с мала. [c.141] Теплота адсорбции паров некоторых органических веществ приведена в табл. 7 для условий поглощения 1 кмоль пара 500 кг угля при 0°С (за исключением бензина, для которого соотношение между количествами поглощенного вещества и угля не указывается). [c.142] В практических расчетах можно принимать, что теплота адсорбции паров органических веществ от температуры не зависит. [c.142] Значения тип приведены в табл. 8. [c.142] Если сопоставить теплоты адсорбции, отнесенные к одному киломолю газа, то оказывается, что в случае адсорбции различных газов на одном и том же адсорбенте имеет место зависимость, аналогичная правилу Труто-ва, т. е. [c.143] Влияние теплоты адсорбции на процесс поглощения. [c.143] Как было сказано, теплота адсорбции, повышая температуру угля и газового потока, отрицательно влияет на поглощение. Отрицательное влияние особенно значительно в случае высокой концентрации поглощаемого компонента в паро-газовом потоке и большого диаметра адсорбера. В аппаратах малого диаметра теплота адсорбции в большей степени теряется в окружающую среду, и процесс можно считать ориентировочно изотермическим [П-48]. В случае неизотермической адсорбции выделяющееся при адсорбции тепло частично уносится потоком, частично остается в слое поглотителя. [c.143] Нагревание за счет теплоты адсорбции паро-газовой смеси и поглотителя при периодической адсорбции нестационарное. До настоящего времени нет общепринятого достаточно простого и вместе с тем надежного метода, позволяющего найти распределение тепла адсорбции между паро-газовым потоком и слоем поглотителя. [c.143] По величине t p можно найти соответствующую среднюю активность поглотителя (по изотерме адсорбции). В действительности величина ср ниже (а активность поглотителя выше) вследствие того, что часть тепла адсорбции уносится газовым потоком, расходуется на нагревание системы и теряется в окружающую среду. [c.144] Динамическим паром называется пар, идущий на выдувание десорбированного вещества из угля. Динамический пар не должен конденсироваться в адсорбере. [c.146] Расход его зависит от конкретных условий десорбции и с достаточной надежностью определяется пока лишь опытным путем. Предлагаемые методы определения расхода динамического пара расчетом или касаются частных случаев (изотерма следует уравнению Фрейндлиха) [0-3] или ненадежны и сложны. В случае отсутствия опытных данных при ориентировочном расчете расход динамического пара можно принимать в среднем 3—4 кг на 1 кг десорбируемого из угля вещества. [c.146] При расчете предполагается, что как и Ои полностью конденсируется в адсорбере периодического действия. По литературным данным, обычно около 80—90% конденсата пара (01 +О ) остается в угле, увеличивая его влажность, остальные 10—20% собираются на дне адсорбера. [c.146] В ряде случаев адсорбционные процессы осуществляются при повышенном давлении. Это интенсифицирует адсорбцию, но ухудшает условия десорбции. Установлено [11-50], что в условиях, обеспечивающих полную десорбцию газового бензина из силикагеля и активных углей при атмосферном давлении, повышение давления до 20 атм значительно снижает процент десорбированных веществ. [c.147] В литературе [П-51] подробно описана кинетика десорбции в вакууме паров воды и двуокиси углерода из гранул искусственных цеолитов (молекулярных сит). Скорость отвода вещества из гранул в процессе вакуумной десорбции характеризуется величиной коэффициента диффузии. Повышение температуры вызывает резкое возрастание этого коэффициента. Выбирая режим десорбции в технологическом процессе, всегда следует учитывать коэффициент диффузии при принятой температуре. Установлено [П-51], что достаточно быстро и полно процесс десорбции можно провести при коэффициенте диффузии более 20-10 см 1сек. Для этого температура сорбента (цеолита) должна быть не ниже 150° С. [c.147] В синтетических цеолитах адсорбционные полости сообщаются между собой каналами одинакового размера, обычно легко доступными для диффузии молекул воды. Поэтому коэффициенты диффузии паров воды для цеолитов различных типов при равных температурах имеют близкие значения. Исключением являются цеолиты КА с размером каналов (3,8А), соизмеримым с размерами молекул воды (3,2 А). Коэффициент диффузии для этого типа цеолита в 3,4 раза меньше, чем в гранулах Линде СаХ того же размера. [c.147] Двуокись углерода десорбируется из цеолита значительно легче, чем вода. Коэффициенты диффузии больше, чем 20 10- см 1сек, достигаются уже при 0°С. [c.148] На диаграмме 1 — х по двум параметрам воздуха, поступающего в калорифер, находят точку А (рис. 53). Ввиду того, что нагревание воздуха в калорифере происходит при постоянном влагосодер-жании X, от точки А вверх проводят прямую, параллельную оси ординат до пересечения с изотермой, соответствующей температуре воздуха, выходящего из калорифера и поступающего в адсорбер (точка Б).Температурой подогрева воздуха в калорифере задаются. Из точки В вниз проводят прямую, параллельную оси абсцисс. Эта прямая характеризовала бы процесс сушки, если бы она была адиабатической, т. е. если бы все тепло, отдаваемое воздухом, шло только на испарение влаги. При таком адиабатическом процессе вся испаренная влага переходила бы в воздух и его теплосодержание оставалось бы неизменным. [c.148] При определении разности между приходом и расходом тепла в угольном слое тепло, вносимое и выносимое самим воздухом, не учитывают. [c.149] Ввиду того, что теплота смачивания угля водой отрицательна, при удалении влаги из угля выделяется тепло, количественно равное теплоте смачивания и обратное ей по знаку. [c.149] Вернуться к основной статье