Никольский Б.П., Григоров О.Н., Позин М.Е. Справочник химика (Том 5) (1113399), страница 117
Текст из файла (страница 117)
м/сгн; с„ в — начальная концентрация адсорбируемого вещества в газе, хг/м' ингргнога глмг; Н вЂ” высо- С та слоя адсарбента, м; Ь вЂ” коэффициент, опреде- в ляемый по табл. Х1-4 и зависищий от отношения г в„/с„в„(с„„, — концентрация вещества в газовом потоке, выходящем нз адсорбера, кг/м гдов в во» в в г ннгртнога глзл); Кк — коэффициент мзссопередачи, !/ггк; г — концентрация адсорбируемого вещества в адсорбенте, равновесная с концентрацией потока, поступающего в адсорбер, кг/м' лдгорбгнта. Ввввевность вовффвввовтв Ь ог огвоювввв вовиввтуввва Если по изотерме адсарбции определяется концентрация У» в размерности кг/хг„ то г,=Яр (Х1-40) где рв — иасыпнзв плотность адсорбеита, кг/мэ.
52. Для второй области изотермы адсорбции зависимость между концентрацией газа и количеством поглощенного вещества является криволинейной. Продолжительность адсорбции определяют приближенно по уравнению: ХГ. АДСОРБЦИЯ унеч . — ° где Р= —; г„.о,г — содержание вещества в газовой фазе, равновесное с г у.о,г количеством, рзввым половине вещества, максимально поглощаемого шгсорбеитом 1 с при данной температуре по кривой Лэигмюрз 11 — гг кг/мг инертного газа. 2 53.
Для третьей области нзотермы здсорбции количество вещества, нагло. щземого здсорбентом, достигает предела н остаетсн постоянным, Продолжительность вдсорбции в этом случае определяют по уравнению: ггг 1 су нач г у нее у нон 54. Длн выбора расчетного уравнения по задзиной концентрации се„,ч ' с помощью кривой Лэигмюра (рнс. К1-В) устанавливают, в какой облвстн изо- ' термы начинается процесс адсорбции. Подробнее см.
[Х1-5[. Адсорввры пвриодмчнского действия с кмпящмм слонм Адсорввнтл 55. В отличие от адсорбера с неподвижным слоем адсорбента: а) поверхность фазового контзкта значительно увеличивается, что в соче- . Км танин с повышенными скоростямн газового пото- ' ка обеспечивает ббльшую интенсивность про цессз; б) происходит интенсивное перемешиваиие час- ' тиц адсорбеита, что приводит к выравниванию тем- ' ф перзтур слоя н предотвращает перегрев; в реэультз- ' те поремешивзнив здсорбента концентрация погло- . щаемого веществе во всем слое оказывается прзк- . тически одинаковой„ т. е.
не изменяется по высоте ' аппарата и является функцией только времени. 56. Время поглотительного действия слоя до " проекока в аппарате периодического действия ' (рнс. Х1-9): Рис. Х1-9. Зависимость т у(Н) для кипящего слоя адсорбента. т КН (Х1-43)., где т — время поглотительного действия кипящего слоя адсорбента до проскокз, сек; К вЂ” коэффициент поглотительного действия этого слоя, сгк/м. 57.
Материальный бзлзнс процесса: Сг (су нач — су сон) т — [ногнНРн (ге кон - се яач) (Х!"44) где С, — масса поглощземого здсорбеитом вещества„кг; ф— расход инертного '' газа, кг(сгк; р, — плотность инертного гзэз, кг/мг; с„ нгч — начальная концентрация адсорбируемого нещества в гзэе, кг вгщесгеа1м' инертного газа; се „ „ — ". копечнвя концентрация здсорбнруемого вещества в газе, кг вещества)мг инерг- Сг нога газа; [ньен — полная плошлдь поперечного сечения здсорберз, за- .' туерг висяшзя от привитой скоростл гвзв, мг; 'ю,— скорость газа, отнесенная к полному сечению адсорбера, м[сгк (эта скорость должна быть больше критической, прн нагорай неподвижный слой псевдоожнжается); Н вЂ” высота кипящего озон 730 Рдсчвт Адсорверов ндсорбентз, м; с, „,„ — начальная концентрация адсорбируемого вещества в гдсорбенте, кг ггщгсгза[м' адгорбгнга; с, , — коиечнзя концентрация адсорбируемого вещества в адсарбенте, при которой еще не наступает проскок этого вещества через кипящий слой (определяется опытным путем), кг вещества/ме одсорбгнта.
53 Уравнение массопередзчи: О =КР1 Ьг г ке еежесжаа Здесь КР— коэффициент мзссопередачи ме сесе едсоубенжа сее. ке ееыесжее ме сдсоубенеее пу) [ = (1 — и) — — площадь поперечного сечения адсорбера, занятая з 4 гернаин ндсорбента. мг; Ое — внутренний диаметр здсарбера, лц р„)гм к=1 — ~ — ) — доли попеРечного сечения вдсоРбеРз менЫУ эеРнами адсоР- ~ Реаж бента (безразмерная величина); ре — насыпная плотность слоя в условиях псеядоожижения, кг нгщгсгоа/м' кипящего слоя; реем.
кажущаяся плотность пористых зерен, кг згщгсгеа[мг зерен; бее — средняя движущая сила процесса эдсорбцви: кг гущустга Се «он м" одгорбунта 2,3!ц ге — гг кон где с — концентрация здсорбируемого вещества в зерне з момент равновесия,кг егщгстеа)мг адгорбеига. Подробнее о ноэффнциенте мзссопередзчи Кг см.[Х1-71 АдсоРБеРы нвпрерывцого двйствмя с движущимся слоем зврпмстого АдсорявитА гРАзделеиин глзовых смвсвй мнтодом гипсвсорвцммг 59.
Адсорберы с движущимся слоем представляют собой колонны, в которых зернистый адсорбент движется сверху вниз (обычно самотеком), проходя последовательно зону адсорбцин высотой Ь, зону десорбции, т. е. продув; ки адсорбентз, высотой йг и зону сушки высотой Ье.
Общая высота аппарата: (Х1-46) Не й+Ь +А 60. Для расчета коэффициента массопередачи при здсорбцни от пзрогвэовой смеси к слою, движущемуся сплошным потокбм, надежных зависимостей пока не существует. Для ориентировочных расчетов применяют формулы, полученные для неподвижного слоя, например, формулу (Х1-32); см. также [К!-18[. 61. Необходимый объем эдсорбента: Се (сунач сукон) "ах= м' Куре йгу ер где ф— расход инертного газа, кг/ггк; се ееч — начальная концентрация адсорбнруемого вещества в газе, кг згщгггеа/ме инертного ганг; с„„„— конечнзя 731 насчет Адсоэвнэав хт, АДСОРБЦИЯ Э нчч Э ннн э ср (Х1-48) »г «чн гг нзч г — г э э »»рр Ь = — м 1 1',д(гр „— г, н„) = 1 „(г„н,ч — гэ „н) (Х1-54) (Х1-Ю) (Х1-51) (Х1-55) (Х1-52) »Э нон » ~ »»сэ Кз» г„— с„ »Н ннч (Х1-58) адсорбента, сек.
732 концентрация адсорбируеиого вещества в газе, кг эгщггтэа(яй ннгртиого газа; К вЂ” коэффициент массопередзчи, 1(ггк; р,— плотность инертного газа, кг/л»з; з» Ьсн,н — средняя двннгушэя сила, кг эгщгстэа(мр инертного газа. 62. Средняя двюкушая сила процесса рассчитывается по уравнению: где ㄠ— равновесная концентрация адсарбируемого вещества в газе, кг эещггтэа(мз инертного газа. Интеграл в уравнении (Х1-48) решается графически (сгр. 728). 68. Площадь поперечного сечения адсорбера.' 1 — мз (»сн Юг где У,н — расход газовой смеси, мз/сгк; ю» — скорость газовой смеси, отнесенная к полному сечению адсорбера, м(сгк (максимальио возможную величину этой скорости следует устанавливать таким абрагом, чтобы слой адсорбента не разрыхлялся).
64. Высота зоны десорбцин: где г — площадь поперечнога сечения адсарбера, мд. 65..Время поглотительного действия слою )И 5 где 1 — площадь поперечного сечения адсарбера, мз; й — высота зоны адсврбцин. м; Š— расход адсорбента, мн1сгк. 66. Общее время нребываиия адсорбеита в аппарате: Н) тчэ -ч и 5 млн тнэ»д т+ тд+ т» (Х1-53) где Н вЂ” общая высота слоя адсорбента, м; 1 — площадь поперечного сечения адсорбера, м'; 1.— расход адсарбента, мзггек; т — время паглотительиого дейАд Ь, ствнЯ слоЯ, сек; тд -та- т — вРемЯ десоРбцнн, сек; т,= — т — вРемЯ сУшкн Адсоэинэы пепэеэывпага дппствия с цнэкклмэиощим кипящим сюашв Адсаэнв~тл 67. Применяются адсорберы одноступенчатые и многоступенчатые, Процесс эдсорбции в иих является процессом устаиовившимсв, и средняя койцентрация адсорбента Т на каждой ступени аппарата будет неизменной.
По сравнению с адсорбцней в аппаратах с неподвижным слоем адсорбция в кипящем слое имеет ряд преимуществ и недостатков. Преимушества: а) процесс осуществляется с максимальной нитенсввнастью; б) в результате интенсивного перемешивания адсорбеита температура оказывается одинаковой во всем кипящем слое, благодаря чему предотвращается перегрев; в) гидравлическое сопротивление кипящего слов относительно очень невелико. Недостатки: а) в кипящем слое частицы адсорбента, насыщенные адсорбируемым веществом, смешаны со свежими частицами; газовый поток, выходящий нз кипящего слоя, соприкасаясь с частицами адсорбента, насыщенными адсарбируемым веществом, может вызвать десарбцню из них этого вещества; б) возможен повышенный износ адсорбента; н) возможна эрозия стенок аппарата. 68.
Расчет протнвоточиых адсарберов осуществляется па общим методам расчета диффузионных аппаратов. Примем, что при прохождении мелкозернистого адсорбента через аппарат объемная массовая относительная концентрация поглощенного вещества в адсорбенте за время т увеличивается от с. „, до г, „,„, а объемная массовав отнас»цельная концентрация поглощаемого вещества в газе за то же время т уменьшается ат сн нчч до гн „,. 69. Уравнение материального баланса процесса 'адсорбцни: где Унр — объемный расход адсорбента, мз7сгк; )»» — объемный расход инертного газа, мр/ггк.
70. Уравнение рабочей линии: Это выражение представляет собой уравнение прямой с тавгеисом угла наклона, равным отношению потоков Унд/)»». Кривая равновесия строится по опытным данным или по приближенному расчету. 7!. Рабочий объем слон (если допустить, что коэффициент массапередачи Кузелнчнна пастояинан): где Г,д †объ слоя адсорбента, м', (»» — объемный расход инертного газа, мд!сгк; Кз» вЂ” коэффициент массопередзчн, Цсгк Интеграл в уравнении (Х1-58) решается графически (стр. 728).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
