ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Регенерация растворителей Адсорбция из "Химия и технология производства ацетатного волокна" Поскольку в производстве ацетатного волокна наиболее эффективным оказался процесс регенерации растворителей методом адсорбции активированным углем, ниже приводится краткое описание только этого способа. Процесс улавливания состоит из трех основных стадий адсорбции и десорбции растворителя и ректификации смеси вода — растворитель. [c.161] На заводах ацетатного волокна применяется главным образом гранулированный активированный рекуперационный уголь АР-3, изготовляемый из каменноугольной пыли и древесной смолы. Он должен соответствовать требованиям ГОСТ 8703—58. [c.161] В адсорберах активированный уголь служит без смены в течение 4—7 лет, но один раз в 1—2 года его просеивают для удаления угольной пыли, так как она, заполняя промежутки между гранулами, увеличивает сопротивление току паровоздушной смеси. Кроме того, угольная пыль способствует самовозгоранию угля. [c.161] Важным показателем качества активированного угля является пористость. Большое значение имеет не только величина общей поверхности пор угля , но и размеры пор. Различают макропоры (диаметры более 2-10 мм), переходные поры (от 1,4-10 до 2-10 мм) и микропоры (менее 1,4-10 мм). Последние играют главную роль в процессе адсорбции. [c.161] Качество угля во многом зависит от активности, которая характеризуется количеством поглощаемого им вещества. Различают статическую и динамическую активность угля. [c.161] Равновесная статическая активность — это предельное количество растворителя (в вес.%), которое может при данных условиях поглощаться активированным углем. [c.161] Динамической активностью называют количество растворителя, поглощенного углем до момента появления за слоем сорбента паров поглощаемого вещества ( проскока ). Очевидно, что в производственных условиях необходимой характеристикой сорбционной способности является прежде всего динамическая активность угля, которая для ацетона при комнатной температуре у лучших углей достигает 20—25 вес.% от массы поглотителя. [c.162] При использовании активированного угля удается улавливать до 97% растворителей, содержащихся в паровоздущной смеси. При получении ацетатных волокон сухим способом формования количество растворителя, возвращаемого в производство, достигает 93% от затраченного на растворение ацетата целлюлозы. В производстве диацетатного и триацетатного волокон промышленное значение имеет периодический процесс рекуперации. [c.162] Периодический процес адсорбции. При этом методе рекуперации пары растворителей поглощаются в адсорбере периодического действия. Технологический процесс регенерации может быть четырех-, трех- и двухфазным. [c.162] Четырехфазный цикл включает в себя адсорбцию, десорбцию, сушку и охлаждение угля. [c.162] Первая фаза — паровоздушную смесь пропускают через слой активированного угля до насыщения его поглощаемым растворителем. Вторая фаза — десорбция. Поглощенный растворитель (или смесь растворителей) отгоняют из угля острым водяным паром. Третья фаза — влажный уголь сушат горячим воздухом. Четвертая фаза — горячий уголь охлаждают холодным воздухом, после чего поглотительная способность угля полностью восстанавливается и цикл повторяется. [c.162] Однако десорбция перегретым паром широкого применения на заводах ацетатных волокон не находит из-за увеличения пожарной опасности. Чаще применяется трехфазный цикл, включающий в себя операции адсорбции, десорбции и сушки. [c.162] Рассмотрим кратко оборудование и применяемый режим адсорбции ацетона из газовоздушной смеси, получаемой при формовании волокна из ацетилцеллюлозы сухим способом. [c.163] Паровоздушная смесь, содержащая не более 50% (от нижнего предела взрываемости) паров ацетона, отсасывается вентилятором высокого давления и очищается от механических загрязнений (обрывков волоконец, пыли) в суконных рукавных фильтрах либо масляных сетчатых или ячейковых фильтрах (насадка — кольца Рашига или щебень). [c.163] Для смачивания насадки широко используется так называемое висциновое масло, представляющее собой эмульсию, приготовляемую из машинного масла марки С, 10%-ного раствора едкого натра и глицерина, а также и другие составы. [c.163] На трубопроводе, по которому паровоздушную смесь из цеха формования волокна подают в цех рекуперации, устанавливают огнепреградители. Помещают их обычно между вентилятором высокого давления и фильтром паровоздушной смеси. Огнепреградители не должны оказывать большого сопротивления движению паровоздушной смеси и разрушаться от взрывной волны. Действие огнепреградителей основано на быстром поглощении тепла, выделяющегося при горении паров ацетона, специальной насадкой (по каналам ее проходит паровоздушная смесь). В качестве насадок применяют металлические сетки, а чаще всего гравий или другие сыпучие материалы (например, шарики из керамики или фарфора). [c.163] Гравий обычно засыпают кольцевым слоем между двумя перфорированными цилиндрами, покрытыми сетками. Толщина слоя гравия 70—80 мм, размер зерен 3—4 мм. Для защиты огнепреградители от действия взрывной волны с обеих сторон его помещают предохранительные мембраны из тонколистового металла. При прохождении взрывной волны одна из мембран разрывается. [c.163] Перед подачей в адсорберы паровоздушная смесь охлаждается в холодильнике. Лучше всего охлаждается смесь в холодильниках, собранных из пластинчатых калориферов. [c.163] Охлажденную до 20° С газовоздушную смесь направляют в адсорбер — вертикальный или горизонтальный аппарат со слоем активированного угля. Угольная шихта помещается обычно на слой гравия, размер зерен которого уменьшается по направлению от решетки. Слой гравия (около 100 мль) используется для того, чтобы уголь не просыпался через решетку. В некоторых конструкциях адсорберов (особенно в тех, где пар для десорбции подается снизу), чтобы избежать нерационального расхода тепла на нагрев гравия, угольную шихту загружают на сетки (обычно из нержавеющей стали). Иногда основанием для угольной шихты служат перфорированные керамические плитки. Высота угольной шихты в вертикальных и горизонтальных адсорберах различной конструкции составляет 0,5—1,5 м. [c.164] Адсорбция паров растворителя проводится до достижения предела динамической активности угля. Продолжительность работы адсорбера зависит от динамической активности угля, концентрации растворителя в паровоздушной смеси, температуры адсорбции, величины зерен угля, толщины слоя угля, количества подаваемой паровоздушной смеси, конструкции аппарата (кольцевой или плоский слой угля) и др. Обычно вертикальный адсорбер при адсорбции ацетона из паровоздушной смеси работает 3—5 ч, а адсорбер с кольцевым слоем угля—1—1,5 ч. После этого подачу паровоздушной смеси прекращают и включают другой адсорбер, а первый адсорбер переключают на процесс десорбции. [c.165] Вернуться к основной статье