Адсорбционная установка аппараты

Принимая во внимание разнообразие аппаратурного оформления адсорбционных установок, количество параметров, характеризующих каждый аппарат схемы, число возможных структурных соединений аппаратов в химико-технологическую схему адсорбционной установки, легко убедиться в том, что число возможных вариантов выполнения адсорбционных установок огромно. Чтобы найти эти варианты, необходимо проверить их техническую выполнимость, экономическую целесообразность и, сравнивая их между собой, выбрать наилучший. [c.7]

Основными аппаратами адсорбционной установки являются адсорбенты. Их внутреннее устройство идентично насадочным массообменным аппаратам. Для защиты адсорбента от механического разрушения и засорения на опорную тарелку сначала засыпается слой (10—15 см) инертных (керамических) шариков диаметром 20 мм, такой же слой создается и сверху. [c.94]

Рассмотрим количественные оценки надежности адсорбционной установки. Обозначим через т время работы аппарата (или его элемента) с момента запуска до момента Первого отказа. Момент запуска может соответствовать как началу эксплуатации циклической установки, так и любому другому моменту эксплуатации, когда аппарат начинает работу после остановки, вызванной устранением отказа. Можно рассматривать промел уток времени работы адсорбера между двумя соседними полными отказами, частичными отказами или отказами любого конкретного типа. Время т называют временем безотказной работы. Это время— непрерывная случайная величина. Действительно, во-первых, заранее никогда точно неизвестно, какое время проработает аппарат (или его элемент) безотказно, т. е. какое значение примет величина т, во-вторых, возможные значения т непрерывно заполняют промежуток времени от = 0 до / = тах (время в течение которого отказ данного аппарата обязательно произойдет). [c.212]

Отличительная черта современных адсорбционных установок — большая сложность внутренних взаимосвязей их параметров и характеристик, а также внешние связи с другими аппаратами химико-технологической схемы в целом. Поэтому для любой адсорбционной схемы комплексный выбор ее оптимальных параметров означает, с одной стороны, по возможности полный охват всех физико-химических, тепломассообменных и экономических факторов, а с другой, полный учет многообразия связей для тех или иных конкретных условий, связанных со спецификой адсорбционной и химико-технологической схем и процессов данной совокупности аппаратурного оформления адсорбционной установки. [c.7]

Ректификационные и адсорбционные установки, как правило, представляют собой сложные агрегаты, в которых колонна связана с рядом вспомогательных аппаратов кубами, кипятильниками, различными теплообменниками, сепараторами и др. Иногда эта связь чисто технологическая (через систему трубопроводов), а в некоторых случаях все аппараты конструктивно объединены в один агрегат. Абсорбционные колонны часто устанавливают группами (батареями). Колонны больших размеров обычно устанавливают под открытым небом. Трубопроводы, обслуживающие площадки и вспомогательное оборудование, крепятся к корпусу колонны. На [c.136]

Извлечение паров воды, углеводородов и жидкости из газа можно осуществлять с помощью отдельной установки. Например, адсорбционные установки, работающие на силикагеле, молекулярных ситах и активированном угле, позволяют проводить эти операции в одном аппарате. Холодильные установки (автономные или в сочетании с абсорбцией) также можно применять для одновременного выполнений этих операций. Если извлечение какого-то компонента из газа осуществляется с помощью жидкости, то минимально возможное количество тепла может существенно повлиять на максимальную величину извлечения данного компонента. Особенно это относится к процессам, запроектированным для извлечения больших количеств этана из природных газов. [c.12]

При решении такой задачи возникают определенные трудности даже в случае исчерпывающих сведений об адсорбционной установке и условиях ее функционирования. Однако в реальной ситуации многие характеристики химико-технологических процессов и связей аппаратов, а также свойства их объединений известны лишь приближенно и имеется бесконечное число возможных условий выбора той или иной установки. Разнообраз- [c.7]

Построение комплекса математических моделей, который служит инструментом для решения задач оптимизации различных аппаратов и адсорбционной установки в целом. [c.9]

Комплексные критерии качества. Анализ и расчеты показывают, что изменение некоторых параметров адсорбционных аппаратов оказывает влияние на характеристики других аппаратов адсорбционной установки, а также на некоторые показатели химико-технологической схемы в целом. При этом возникают ситуации, когда такие изменения приводят к прямо противоположным эффектам. В этом случае для оптимизации целесообразно использовать комплексные критерии качества. При решении подобных задач, возникающих на практике, целесообразно сводить выбор параметров аппаратов и установки к решению задачи векторной оптимизации. [c.12]

Комплексная оптимизация перспективных адсорбционных установок имеет целью выбор параметров процесса и ХТС, а также конструктивно-компоновочных параметров и характеристик аппаратов, которым соответствует минимум приведенных затрат применительно к условиям химико-технологической схемы и условий функционирования адсорбционной схемы установки. Идея комплексной оптимизации параметров циклической адсорбционной установки заключается в совместном допустимом изменении первоначальной совокупности значений комплекса взаимосвязанных параметров в таком направлении, которое дает снижение значения критерия эффективности до минимума. [c.14]

При практическом решении задачи оптимизации параметров циклической адсорбционной установки очень часто оказывается целесообразным деление расчетов на две части. В первой части осуществляется определение оптимальных значений непрерывно изменяющихся параметров адсорбционного процесса для заданных характерных условий, обобщенно охватывающих отдельные случаи применения установки. Во второй части решения задачи определяется оптимальный вид адсорбционной установки, т. е. выбираются состав, конструктивно-компоновочные формы аппаратов из нескольких перспективных их вариантов, а также оптимизируются другие дискретно изменяющиеся параметры. [c.16]

В совокупность недетерминированно заданных показателей А входят главным образом технико-экономические величины, необходимые для определения стоимости отдельных элементов аппаратов и сырья и установки в целом, затрат на адсорбент, пар, воду, амортизацию оборудования и его ремонт, а также другие затраты, необходимые для определения функции цели. Вектор Е содержит величины, используемые для массообменного, гидравлического и конструктивно-компоновочного расчетов химико-технологической схемы установки и входящего в нее оборудования. Совокупность показателей Л включает в себя величины, характеризующие требования технологичности изготовления и длительной надежной эксплуатации адсорбционной установки. В частности, в эту совокупность входят многочисленные показатели прочности используемых металлов и других материалов. Наличие в ограничениях (1.3.17), (1.3.18) неоднозначных показателей Е и Л существенно усложняет не только процесс решения задачи, но и ее постановку. Для корректности постановки необходимо дополнительно указать, что понимается под решением задачи оптимизации. Если нарушение [c.18]

Адсорберы с неподвижным слоем — аппараты периодического действия, работающие в циклическом режиме. Рабочий цикл таких адсорберов включает следующие стадии адсорбцию, десорбцию, удаление десорбирующего агента (сушку) и охлаждение. При наличии минимум двух аппаратов и соответствующем соотношении длительности вышеуказанных стадий возможна непрерывная работа всей адсорбционной установки. Адсорберы с неподвижным слоем адсорбента выполняют в виде вертикальных или горизонтальных цилиндрических аппаратов, снабженных внутренними устройствами опорными для адсорбента распределительными и сборно-выравнивающими для потока разделяемой сре- [c.15]

Схема короткоцикловой адсорбционной установки для очистки водорода из нефтезаводских газов, содержащих наряду с углеводородами С —С4 и углеводороды Сд и выше, показана на рис. 21. На установке имеется три ряда аппаратов, в каждом из которых основной адсорбер 2 предназначен для поглощения газообразных углеводородов С —С4, а дополнительный (небольшой) адсорбер 1 — для поглощения паров углеводородов Сд и выше. Адсорбер 1 заполнен менее эффективным адсорбентом, но его применение предохраняет цеолиты, находящиеся в адсорбере 2. [c.52]

Адсорбционные установки. Газы, содержащие до 50 г/м углеводородов >Сз (так называемые тощие газы) подвергают отбензиниванию методом адсорбции. Этот же метод используют и при небольших объемах переработки попутного нефтяного или природного газа. Адсорбентом, поглощающим пары тяжелых углеводородов, служат активированный уголь, силикагель или активированный уголь и силикагель совместно с цеолитами. Адсорбционная установка, как правило, состоит из трех аппаратов, два из которых работают в режиме адсорбции, а третий - в режиме десорбции. Для десорбции адсорбент обрабатывают водяным паром, водяные пары и пары углеводородов охлаждаются и конденсируются. Сконденсировавшиеся углеводороды >Сз в результате отстоя легко отделяются от воды. Адсорбер с регенерированным адсорбентом охлаждают, продувают азотом и включают в цикл II ступени адсорбции. Выделившиеся углеводороды >Сз направляются на переработку. [c.91]

Основным недостатком обычных установок со стационарным слоем адсорбента является периодичность процесса в каждом отдельно взятом аппарате. Из эксплуатационных соображений для того, чтобы выдержать график работы адсорбционной установки, а также с целью экономии тепла, длительность рабочего цикла адсорбера принимают обычно равной нескольким часам. Поэтому загрузка адсорбента в несколько и даже в десятки раз превышает активную часть адсорбента в зоне массообмена. Отсюда периодические адсорберы имеют большое [c.333]

В настояшее время на адсорбционных установках подготовки газа к дальнему транспорту и подготовке газа к дальнейшей переработке применяются вертикальные адсорберы периодического действия. Поток осушаемого газа движется фронтом перпендикулярно к оси аппарата по направлению оси. Отношение высоты слоя адсорбента к диаметру больше единицы и составляет 1.3 - 1,5. Одним из основных параметров работы схем адсорбционной осушки газа является гидравлическое сопротивление адсорберов. С возрастанием гидравлических сопротивлений снижаются расходы осушаемого газа, сокращается срок безкомпрессориого периода эксплуатации. Вследствие этого существует необходимость увеличения коэффициента сжатия на ДКС. Как показывает опыт работы установок на месторождении Медвежье, потери давления в отдельных адсорберах при высоте слоя 3,5 метра могут достигать 0,7-0.8 МПа. что составляет потерю давления до 0-20% и, соответственно, такое же увеличение коэффициента сжатия ДКС. Рост гидравлического сопротивления происходит из-за разрушения адсорбента по естественным причинам и несоблюдения режимов эксплуатации адсорберов. Анализ работы новых адсорберов фронтального типа производительностью 10 млн.н..м /сут для месторождения Ямала показывает, что для осушки и извлечения углеводородов необходимо и меть аппараты диаметром 3,6 м и высотой слоя 8- [c.32]

При построении теоретической модели непрерывной адсорбции в многоступенчатых противоточных адсорбционных установках необходимо учитывать основные закономерности кинетики адсорбции растворенных веществ [46]. В аппаратах — смесителях высокая степень перемешивания адсорбента и очищаемой воды обеспечивает быстрый подвод растворенных веществ к поверхности зерен, поэтому кинетика адсорбции в них в большинстве случаев лимитируется внутридиффузионным про цессом. Внутридиффузионную кинетику адсорбции органических веществ из водных растворов определяет в основном диффузия адсорбированных молекул. Рассмотрим уравнения, моделирующие процесс адсорбции в трехступенчатой нротивоточной схеме с учетом времени пребывания частиц в реакторах, причем первым будем считать реактор, стоящий по направлению перемещения адсорбента. Тогда при условии постоянства концентраций поглощаемых веществ на каждой ступени (динамическое равновесие) для каждой ступени справедливы следующие уравнения [c.125]

Рассмотренный пример показывает, что расчет оптимального режима регенерации активного угля позволяет избежать значительного неоправданного расхода реагентов и выбрать наиболее рациональное соотношение обш,его объема колонны и объема слоя адсорбента, объемов теплообменника, емкостей и других аппаратов и коммуникаций, входящих комплект адсорбционной установки. [c.190]

Все аппараты с механическими перемешивающими устройствами изготовляют согласно ГОСТ 20680—75. Действующим стандартом предусматривается изготовление вертикальных цилиндрических стальных аппаратов без покрытий, с полимерными и другими покрытиями объемом от 0,01 до 100 м . Материал корпуса аппарата и самого перемешивающего устройства необходимо выбирать с учетом коррозионных свойств очищаемых стоков. При использовании аппаратов с механическим перемешиванием для доочистки биологически очищенных сточных вод реактор и мешалка могут быть изготовлены из СтЗ. ГОСТом предусмотрено выполнение аппаратов с эллиптическим, коническим и плоским днищем. Последние наиболее просты в изготовлении и дешевы, поэтому могут быть рекомендованы для использования в технологических схемах адсорбционной очистки сточных вод. Следует отметить, что на крупных адсорбционных установках необходимый объем аппарата, который выбирают, исходя из требуемого времени пребывания в нем очищаемой жидкости, может намного превышать объем стальных аппаратов, выпускаемых промышленностью (т. е. 100 м ). В таких случаях аппарат выполняют в виде железобетонного резервуара требуемого объема, разделенного перегородками на отдельные секции по 100 м каждая, оборудованные мешалками, либо в одном резервуаре устанавливают несколько мешалок. [c.177]

Характерной особенностью адсорбционных аппаратов для очистки сточных вод порошкообразным активным углем независимо от типа перемешивающего устройства) является интенсивное перемешивание двух взаимодействующих фаз без разделения жидкости и адсорбента в самом аппарате. Отделение очищенной воды от отработанного активного угля производится на отдельных специально предназначенных сооружениях, входящих в состав адсорбционной установки, что позволяет изменять характер движения жидкости и адсорбента в пределах принятой технологической схемы установки. [c.182]

Несмотря на периодичность работы аппаратов с неподвижным слоем, адсорбционные установки работают непрерывно, в них включают несколько адсорберов, причем их число определяется [c.203]

Работу такой адсорбционной установки можно сравнить с работой наса-дочного абсорбера, в котором абсорбентом служит неподвижная жидкость, образующая пленку на поверхности насадки. В любой момент времени между точками входа п выхода н такой аппарат существует градиент концентраций адсорбированного компонента в газовой и твердой фазах. Как и для обычных абсорберов, наклон кривой, изображающей градиент концентраций, характеризует коэффициент массопередачи и, как и следовало ожидать, этот коэффициент зависит от таких факторов, как скорость газа и размер насадки насадкой в этом случае служит сам адсорбент. В отличие от противоточного процесса жидкостной абсорбции, при котором в колонне вследствие непрерывного введения регенерированного раствора с верха колонны и отбора насыщенного раствора с низа поддерживается постоянный градиент концентраций, градиент концентрации в слое адсорбента смещается к выходному отверстию для газового потока, так как адсорбируемый компонент поглощается и удерживается в слое адсорбента. Неустановившийся характер процесса значительно усложняет математический анализ и расчет адсорберов с неподвижным слоем адсорбента. [c.17]

Основным недостатком обычных установок со стационарным слоем адсорбента является периодичность процесса в каждом отдельно взятом аппарате. Из эксплуатационных соображений для того, чтобы выдержать график работы адсорбционной установки, а также с целью экономии тепла, длительность рабочего цикла адсорбера принимают обычно равной нескольким часам. Поэтому загрузка адсорбента в несколько и даже в десятки раз превышает активную часть адсорбента в зоне массообмена. Вследствие этого периодические адсорберы имеют большое гидравлическое сопротивление, что приводит к повышенному расходу электроэнергии и ограничивает их пропускную способность. [c.388]

Адсорбционные установки с движущимся слоем поглотителя относятся к устансвкам непрерывного действия [12]. Адсорбент перемещается в аппарате плотным слоем под действием силы тяжести, что позволяет организовать непрерывную работу. Эти установки целесообразно прим1 нять для выделения целевого компонента из газа-носителя с исполь- [c.159]

Здесь приведены только примеры конструкции адсорбционно-десорбционного аппарата КС (рис. 5.39) и технологической схемы установки для проведения непрерывных процессов адсорбции (рис. 5.40). Конкретные конструкции переточных устройств, виды решеток и прочих конструктивных элементов, используемых в адсорбционных аппаратах с кипящим слоем адсорбента, представлены в литературе [45, 50]. В специальной литературе приводятся также технологические схемы, в которых используются адсорбционные аппараты КС для адсорбции конкретных адсорб-тивов [39, 45, 46, 49, 50 [c.313]

Адсорбционная установка с открытым циклом для очистки природного газа от меркаптанов сооружена компанией Е1 Paso Natural Gas . Производительность установки 5,7 млн. м газа в сутки. Содержание меркаптанов в газе до и после очистки 137 мг/м и 1,37 мг/м соответственно. Газ поступает на очистку с давлением 5,27 МПа, температура адсорбции 40 °С, регенерации 320°С, длительность стадий адсорбции 12 ч, регенерации 8 ч, охлаждения 4 ч. Используются два горизонтальных аппарата диаметром 1,83 м и длиной 14 м. Газ регенерации исиользуется в качестве технологического топлива. [c.416]

Адсорбционные установки с неподвижным слоем адсорбента, несмотря на периодичность работы каждого аппарата, наиболее распространены в промышленности ввиду трудности использования движу1цегося слоя из-за истирания адсорбента. Обработка сырья в таких установках многостадийна, так как после стадии адсорбции необходимо регенерировать и охладить адсорбент, В случае десорбции водяным па]юм может быть включена стадия сушки. Таким образом, цикл работы таких установок может включать четыре стадии адсорбцию, десорбцию, сушку и охлаждение адсорбента. В трехстадийштм цикле стадия охлаждения отсутствует, в результате чего начало стадии адсорбции идет в неизотермическом режиме, с постепенным снижением температуры адсорбента. Иногда исключают и стадию осушки. В этом двухстадийном случае сушку осуществляют обрабатываемым газом, подаваемым в начале стадии адсорбции в подогретом состоянии. Выбор числа стадий цикла осуществляется технико-.экономическим расчетом, учитывающим в основном энергетические и капитальные затраты на проведение всего многостадийного процесса. [c.274]

Эффективность работы адсорбционной установки в первую очередь зависит от соответствия способа организации процесса физикохимическим характеристикам обрабатываемых газов и адсорбента. По расходу, температуре, влажности, давлению отбросных газов, концентрации загрязнителя и его свойствам практически однозначно подбираются вид адсорбента (нейтральный, поляризованный или импреги-нированный), конструкция аппарата (с подвижным или неподвижным слоем и т.д.), вид адсорбции (физическая или химическая), режимы обработки (периодическая или непрерывная). На этой стадии разработки должны быть тщательно подобраны и проверены на соответствие друг другу все элементы системы адсорбционного обезвреживания. Необходимо также конструктивно определить способы охлаждения и нагрева адсорбента при сорбции и регенерации, компоновки аппаратов, их обвязки коммуникациями, выгрузки, загрузки и перетока адсорбента, предусмотреть возможность автоматического регулирования процесса. Должны быть разработаны системы удаления или утилизации уловленного загрязнителя, отработанного адсорбента и других отходов Конструктивные параметры адсорбера, свойства адсорбента должны соответствовать времени пребывания, необходимому для полного улавливания или обезвреживания загрязнителя. [c.389]

Наибольшее применение в промышленности получили адсорбционные установки периодического действия, состоящие из нескольких параллельно или последовательно включенных аппаратов. Последние соединяются таким образом, что каждый из них может отключаться на регенерацию адсорбента и снова включаться в работу. Рабочий цикл каждого аппарата состоит из трех стадий 1) насыщенне адсорбента поглощаемым веществом 2) десорбция поглощенного вещества, 3) охлаждение адсорбента. При десорбции перегретым водяным паром стадии охлаждения предшествует осушка адсорбента потоком нагретого газа. [c.623]