ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Десорбция из "Очистка газов" По мере разработки адсорбционных способов очистки промышленных выбросов от вредных примесей все возрастающую роль играют процессы, связанные с восстановлением активности адсорбентов. Необходимость увеличения срока службы адсорбентов и снижения тем самым капитальных и эксплуатационных затрат на газоочистку требует изыскания эффективных способов восстановления активности адсорбентов. Многообразие конструктивных решений установок очистки и различия в условиях работы адсорбентов вызывает необходимость применения различных способов восстановления их активности (регенерации). [c.224] Основная стадия регенерации адсорбентов - десорбция (процесс обратный адсорбции). После проведения десорбции следующими стадиями регенерации адсорбента является сушка (если в качестве десорбирующего агента используется водяной насыщенный пар) и охлаждение адсорбента. [c.224] Однако в некоторых процессах газоочистки со временем происходит накопление нежелательных примесей в адсорбенте, которые приводят к частичной, а чаще всего к полной потере адсорбционной способности твердых поглотителей. Происходит отравление адсорбционного пространства адсорбентов. В этих случаях прибегают (периодически или непрерывно) к дополнительным стадиям регенерации, например, к высокотемпературной реактивации инертным газом или перегретым паром, к экстракции различными растворителями и т.д. [c.224] Здесь мы рассмотрим только стадии десорбции и реактивации адсорбентов. Стадии сушки и охлаждения адсорбентов подробно рассматриваются в специальной литературе можно воспользоваться также результатами работ [67, 68]. [c.224] Десорбция является важной стадией всего адсорбционно-десорбционного цикла, в значительной степени определяющей экономику разделения и очистки газовых (или жидких) смесей. Следует также отметить, что от метода проведения десорбции часто зависит эффективность и целесообразность применения адсорбции в целом. [c.224] В качестве десорбирующих агентов в промышленной практике используют острый насыщенный или перегретый водяной пар, пары органических веществ, а также газы, инертные в данных условиях (например, азот). [c.225] Наиболее распространенным в настоящее время в технике рекуперации летучих растворителей является метод десорбции посредством острого водяного насыщенного пара. [c.225] В случае высокотемпературной десорбции через слой адсорбента пропускают десорбирующий агент при высокой температуре. Так, например, после осушки газового потока от паров воды (или после десорбции с помощью водяного насыщенного пара) цеолитами или силикагелями десорбция воды из них проводится продувкой горячим воздухом или перегретым паром. Для глубокой регенерации цеолитов необходимо в процессе десорбции поддерживать температуру десорбирующего агента 300-400 °С. [c.225] В целом, как следует из представленного выше, закономерности десорбции зависят от многих факторов- типа адсорбента, расхода и свойств десорбирующего агента, температуры, давления и тд. Однако, как правило, при надлежащем выборе параметров процесса десорбция происходит достаточно быстро и практически заканчивается через 10-40 мин в зависимости от температурных условий процесса и типа цеолита. В подавляющем большинстве случаев процесс десорбции протекает в периоде падающей скорости. [c.225] На рис. 8.11 приведены кривые падения скорости десорбции из цеолитов для случая давления в аппарате, равном 1333 Па (10 мм рт ст). Как можно видеть, скорость удаления паров воды из цеолита СаУ (диаметр зерна 5 мм) примерно в 1,5-2 раза выше, чем из цеолита СаА. Из данных рисунка также следует, что скорость десорбции паров воды в данном случае незначительно зависит от наличия связующего в цеолите СаА (диаметр зерна 4 мм). [c.225] Качественная и количественная оценка применимости различных типов цеолитов для целей осушки газовых потоков проводится по изобарам адсорбции (рис. 8.12). [c.225] Удаление адсорбционной влаги можно осуществлять и при более низких температурах (50-100 °С) под вакуумом. Скорость удаления адсорбционной влаги определяется градиентами двух величин — температуры и давления скорость удаления химически связанной влаги определяется в основном градиентом температур и практически не зависит от градиента давления. [c.226] Необходимо отметить, что из цеолитов, обладающих минимальным количеством катионов, скорость десорбции паров воды наибольшая (особенно при 100-200 °С). [c.227] Можно полагать, что имеются две сдвинутые по фазам кинетические области. Первая область отвечает легко удерживаемой дисперсионной влаге, удаляемой при относительно небольших температурах, а вторая - специфически адсорбционной влаге (на катионах), десорбция которой происходит при высоких температурах. В частности, при к 160 °С независимо от условий проведения десорбции (под вакуумом или в присутствии газа-носителя) из цеолитов практически не выделяется катионная влага. Исходя из этого, процессы осушки газовых потоков следует условно подразделить на осушку газовых потоков до точки росы = -30 °С и глубокую осушку газовых потоков до = - 60 °С. В зависимости от указанных выше требований в процессах осушки нужно рационально использовать различные типы адсорбентов. [c.227] При определении абсолютной величины адсорбции (абсолютной влажности адсорбента) учитывается только влага, адсорбированная за счет дисперсионного взаимодействия. [c.227] В табл. 8.1 приведены коэффициенты десорбции К, рассчитанные при различных значениях у на основании данных рис. 8.12 (в качестве примера представлены данные при 120 °С). [c.227] Для большинства цеолитов энергия активации в интервалах температур 60-200 °С изменяется мало. Средние значения для этого диапазона приведены в табл. 8.2. [c.228] Этот метод расчета может быть использован также при десорбции органических растворителей из углей. [c.228] В качестве компонента-вытеснителя органических веществ из адсорбента может применяться, например, вода. [c.228] Данный метод эффективно используется применительно к адсорбционным процессам, проводимым на цеолитах [70]. Повышенная адсорбционная активность цеолитов по парам воды позволяет использовать ее в качестве идеального компонента-вытеснителя. [c.228] Вернуться к основной статье