ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Массообмен при адсорбции в однокамерном аппарате непрерывного действия с кипящим слоем адсорбента из "Непрерывная адсорбция паров и газов" Одинаковое время пребывания частиц адсорбента и их интенсивное перемешивание в аппарате с кипящим слоем периодического действия приводит к равномерной отработке всех зерен адсорбента в течение процесса адсорбции. Так как в общем случае величина коэффициента Ро и движущая сила процесса снижаются по мере отработки адсорбента в кипящем слое периодического действия, то очевидно, что скорость процесса поглощения вещества из газового потока также будет непрерывно уменьшаться. При постоянной скорости подвода вещества в слой это приводит к изменению профиля кривой распределения концентрации в газовом потоке по высоте слоя и к непрерывному нарастанию выходной концентрации во времени. Если в начале процесса выходная концентрация практически будет равновесной с твердой фазой в слое, то при некоторой степени насыщения слоя равновесие на выходе может уже не достигаться. Дальнейшее нарастание выходной концентрации будет определяться кинетическими закономерностями. [c.53] При непрерывном процессе в аппарате с кипящим слоем интенсивное перемешивание частиц приводит к значительной неравномерности времени пребывания в слое отдельных порций материала. Вследствие этого при определенной кинетике процесса в самом слое и на выгрузке из него частицы адсорбента будут отработаны в различной степени. Так как скорость процесса поглощения зависит от степени насыщения, то очевидно, что зерна адсорбента в слое будут адсорбировать вещество с различной скоростью в зависимости от достигнутой ими величины адсорбции. Однако общая эффективная скорость поглощения вещества всем слоем адсорбента при непрерывном процессе будет величиной постоянной, определяемой суммарной скоростью поглощения всеми работающими зернами адсорбента. Поэтому при постоянной скорости подвода вещества по высоте слоя устанавливается определенный стационарный профиль распределения концентраций и выходная концентрация, оставаясь также постоянной величиной, будет определяться либо кинетическими закономерностями процесса адсорбции, либо равновесием с твердой фазой в слое при большей скорости адсорбции. [c.53] Сплощная линия — при постоянной концентрации со, точки соответствуют данным при периодически меняющейся концентрации со (период колебаний — 60 сек, и = 0,5 м/сек). [c.54] Опыты проводились С единичными зернами диаметром 3—5 мм по методу сорбционных весов при скоростях потока 0,05 0,25 и 0,5 м/сек. [c.54] Эти исследования показали, что при периодах колебаний концентраций, соответствующих частотам перемещения частиц по высоте реального кипящего слоя, кинетические кривые отработки адсорбента практически не отличаются от кривых, полученных в опытах при постоянной концентрации в газовом потоке(рис. 2.16). [c.54] Из рис. 2.17 видно, что в слое одновременно будут находиться частицы адсорбента, имеющие разное время пребывания от т=0 до т- оо. [c.55] Из рассмотрения уравнений (2.43) и (2.44) видно, что соотношение неотработанной и отработанной частей слоя будет зависеть от величины т /тср. [c.55] При тср5 т величина активной части слоя а—мала и, следовательно, практически весь слой будет состоять из отработанных зерен адсорбента. Величина коэффициента массообмена для всего слоя в этом случае близка к коэффициенту массообмена при насыщении адсорбента и будет малой величиной. Это приводит к низкой эффективности процесса адсорбции. [c.55] При Тор т величина активной части слоя а- 1. Степень насыщения зерен адсорбента в этом случае будет незначительной и величина коэффициента массообмена для всего слоя близка к кО эффициенту внешнего массообмена. Очевидно, что при такой организации процесса адсорбции сорбционная емкость адсорбента практически не используется. [c.55] Влияние соотнощения т /тср на среднюю степень отработки адсорбента можно представить, используя полученную нами с В. Флокком [38] экспериментальную зависимость величины выходной концентрации от расхода адсорбента при прочих одинаковых условиях. Исследование проводили водной секции многокамерного аппарата на системе бензол — уголь АГ-3. Расход газа составлял Ог= = 1140 нм Цм ч). со = 30 мг/л. [c.56] Как видно из рис. 2.18, при малом расходе адсорбента (тср велико) выходная концентрация практически не отличается от начальной на входе и, следовательно, слой адсорбента почти полностью отработан (аср- а ). [c.56] При увеличении расхода адсорбента (снижение Тср) выходная концентрация резко падает из-за увеличения эффективной скорости поглощения вещества всем слоем адсорбента. При этом адсорбционная емкость слоя не используется полностью и, следовательно, средняя величина адсорбции слоя будет в этом случае промежуточной между начальной ао и равновесной а концентрациями в твердой фазе. [c.56] Очевидно, что такой расчет будет справедлив, когда ка- Н. [c.57] Экспериментальное определение численных значений коэффициентов массообмена в кипящем слое непрерывного действия, как и в кипящем слое периодического действия, представляет значительные трудности. [c.57] Очевидно, что определение коэффициентов Ро по зависимости (2.47) будет справедливо при Я /га, т. е. когда разность выходной и равновесной концентраций является надежно измеряемой величиной. [c.58] Ркаж — кажущаяся плотность адсорбента. [c.58] Определение Рг проводили при высотах слоя, меньших высоты активной зоны. [c.58] Приводимые в работе данные по зависимости коэффициента массообмена от скорости газового потока и расхода адсорбента не позволяют однозначно определить лимитирующую стадию процесса. Объясняется это тем, что, с одной стороны, увеличение ро с ростом скорости газа показывает на значительное влияние внещнедиффузионного сопротивления в общем сопротивлении переносу вещества, а с другой— рост Ро с увеличением расхода адсорбента (а следовательно, и снижением степени насыщения слоя при прочих одинаковых условиях) может быть объяснен уменьшением внутридиффузионного сопротивления. По-видимому, в данном случае массообмен лимитируется одновременно внешне-и внутридиффузионным сопротивлениями, соотношение между которыми изменяется в зависимости от условий проведения процесса. [c.61] Земсков [41] проводил исследования процесса массообмена при непрерывной адсорбции в одноступенчатом кипящем слое на системе активированный уголь АР-3 — пары диэтилртути в воздухе при высоте слоя на тарелке 25 мм, начальной концентрации диэтилртути в воздухе Со=Ь2 мг/м и скорости паро-воздушной смеси м=1,5 м/сек. [c.61] В зависимости от расхода адсорбента степень насыщения слоя изменялась в пределах 0,1—0,9. Объемные коэффициенты массообмена рассчитывали по общему уравнению массопередачи. [c.61] Вернуться к основной статье