химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

ые адсорберы (рис. ХШ-4, в), где газовый поток проходит в радиальном направлении (от периферии к центру) через кольцевой слой адсорбента, расположенный между двумя соосными сетчатыми цилиндрами.

При необходимости ускорения процессов теплообмена при адсорбции и десорбции, а также для получения высококонцентрированного адсорбата применяют кожухотрубные адсорберы (рис. ХШ-4, г). В последних адсорбент расположен внутри труб, а теплоносители для его нагревания и охлаждения циркулируют в межтрубном пространстве.

К числу основных недостатков адсорберов периодического действия относятся неполное использование адсорбционной емкости адсорбентов (этот недостаток устраняется при использовании батареи последовательно отключаемых аппаратов) и низкая

624

степень использования самих адсорберов из-за совмещения в одном рабочем объеме стадий адсорбции и регенерации. Указанных недостатков лишены адсорберы непрерывного действия (рис. ХШ-5), где адсорбент непрерывно движется в замкнутом цикле, проходя последовательно через аппараты для адсорбции, нагревания, десорбции и охлаждения адсорбента. Так, на рис. ХШ-5 показана схема адсорбционной установки непрерывного действия с движущимся слоем адсорбента. Последний непрерывно перемещается в адсорбере вниз навстречу потоку разделяемой смеси, проходит через десорбер, снабженный поверхностью нагрева, подается пневмотранспортом в бункер, а оттуда через холодильник возвращается в адсорбер. В ряде случаев пневмотранспорт заменяют ковшевыми элеваторами и винтовыми подъемниками. Адсорбер представляет собой вертикальную цилиндрическую колонну, иногда снабженную несколькими провальными колосниковыми решетками с целью упорядочения встречных потоков газовой и твердой фаз. Находят также применение многосекционные аппараты с псевдоожижен-ными слоями адсорбента, конструктивно аналогичные ректификационным колоннам с ситчатыми тарелками и переточными каналами. Адсорбционные установки непрерывного действия с псевдо-ожиженным слоем, помимо указанных достоинств, выгодно отличаются еще высокой интенсивностью теплообмена при -нагревании адсорбентов в процессе десорбции и последующем их охлаждении. При этом повышаются, однако, требования к механической прочности адсорбентов, склонных к дроблению в процессе транспорта и к истиранию в псевдоожиженном состоянии.

Е. ДИНАМИКА ПЕРИОДИЧЕСКОЙ АДСОРБЦИИ

Неподвижный слой адсорбента. Периодическая адсорбция является нестационарным процессом контактного массообмена между потоком разделяемой смеси, содержащей поглощаемый компонент (адсорбтив), и неподвижным слоем адсорбента. В общем случае

625

этот процесс характеризуется последовательной диффузией адсорб-тива из ядра потока к поверхности частиц адсорбента (внешняя диффузия) и от этой поверхности —внутри частиц (внутренняя диффузия). В отдельных случаях процесс может лимитировать либо внешняя, либо внутренняя диффузия (последняя часто при скоростях газового потока более 0,25 м/с).

Кинетика нестационарного конвективного (внешнего) массообмена, лимитируемого внешней диффузией, описывается уравнением:

(I —ер) — = АГг(е-ер)Я0 (а)

где а — количество адсорбированного вещества в единице объема адсорбента за единицу времени; т — время; Кг — коэффициент массоотдачи, отнесенный к единице наружной поверхности гранул адсорбента; с — текущая концентрация адсорбтива о потоке; ср — его равновесная концентрация над адсорбатом; 50— площадь поверхности массообмена; е„ — порозность слоя.

Величина Кг, зависящая от режима потока и его физических свойств, определяется по эмпирическим формулам: тику периодической адсорбции в следующих начальных и граничных условиях: прит = 0 а (х) = 0,и ~ = 0; при с = сн = = 0 и а = 0.

Расчет адсорбционных аппаратов можно базировать на закономерности изменения во времени степени насыщения адсорбента

_ iflsa ix ai dx = (1 -«.) ^ dT didx+^ dT «tr it

дх д\ 64

или

д(Щ (1-е,) да в„дс _ . .

дх ' дх дх v '

Присоединив к последнему уравнению уравнение изотермы яр = / (с), получаем систему уравнений, описывающую кине626 и концентрации адсорбтива в газе (или жидкости) в каждом сечении слоя адсорбента. Это пространственно-временное распределение поглощаемого компонента между фазами можно представить следующим образом. При входе потока с постоянной начальной концентрацией адсорбтива са в слой свежего адсорбента (а — 0) адсорбируемый компонент начинает поглощаться первым рядом частиц, затем вторым, третьим и т. д. С течением времени вовлекается в работу много последовательно расположенных рядов частиц адсорбента, однако, каждый последующий ряд омывается потоком с концентрацией адсорбтива с <3 си, так как часть его уже поглощена предыдущими рядами. После предельного насыщения частицы первого ряда как бы выключаются, и газ с концентрацией с„ начинает омывать частицы второго ряда, затем третьего и т. д. Таким образом, с течением времени по высоте слоя адсорбента Н образуются три зоны (рис. ХШ-6, а): 1) зона отработанного адсорбента (высота Hi), где достигнута предельна

страница 100
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая" (4.14Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
бишкек компьютерные курсы архикаду
прибор для автомобиля антибактериальной обработки кондиционера
Intro CHR-5121 H
L7905

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)