Аппаратурное оформление адсорбционных процессов
Виды промышленных установок для реализации адсорбционных процессов определяются свойствами адсорбентов (механической прочностью, химической стойкостью, возможностью регенерации и др.) и подразделяются на аппараты периодического и непрерывного действия. Традиционно адсорбционные процессы являются периодическими. Адсорбер с неподвижным слоем адсорбента после насыщения последнего адсорбатом переключается на стадию десорбции. При этом рабочий цикл может включать ряд дополнительных стадий: нагрев и охлаждение адсорбента, его замену, регулирование давления и др.
Существуют процессы с движущимся слоем адсорбента в реакторе. При этом определяющим является механическая прочность материала. Применяют также аппараты с псевдоожиженным слоем адсорбента.
13.2.1. Адсорберы периодического действия (вертикальный, горизонтальный, кольцевой, с теплообменными элементами, с прижимными устройствами)
Вертикальный адсорбер . В адсорбционных установках периодического действия наибольшее распространение нашли адсорберы, в которых отношение высоты слоя к диаметру аппарата больше единицы. Конструкции аппаратов указанного типа весьма разнообразны.
На рис. 1. в качестве примера представлен вертикальный адсорбер, применяемый в процессе отбензинивания.
Указанный аппарат представляет собой железный цилиндрический сосуд диаметром 2,1 м и высотой 2,9 м. Высота слоя угля в адсорберах – 2,5 м, загрузка угля в каждый адсорбер – 4 т. Сверху адсорберы закрыты крышками, прикрепленными к цилиндрической части болтами. Слой угля расположен на керамической плитке (газораспределительной решетке); последняя имеет большое число мелких отверстий, с помощью которых входящий газ равномерно распределяется по сечению адсорбера.
Существует значительное количество различных конструктивных решений газораспределительных устройств: решетки с вертикальными и наклонными отверстиями, двухслойные тарелки, колпачковые газораспределители и др. Для повышения качества распределения потоков по сечению аппарата и предотвращения высыпания из аппарата адсорбента (или продуктов его механического разрушения) на решетку может быть насыпан слой гравия. В рассмотренной конструкции адсорбера на керамическую плитку насыпают слой гравия высотой 100–200 мм. Зернение гравия по высоте аппарата неравномерно (рис. 13.2.1.2): внизу располагаются более крупные куски размером 25–30 мм, затем последовательно фракции 15–25, 10–15, 5–10 мм. Гравий предохраняет адсорбент от загрязнения конденсатом, содержащимся в «жирном» газе,
а также препятствует просыпанию мелких фракций и забиванию отверстий в керамической решетке. Сверху слой угля во избежание уноса покрывают сеткой, выполненной из проволоки толщиной 0,8 мм с отверстиями размером 2,5 мм.
В нижней части адсорбера находятся нижняя и верхняя головки с восемью штуцерами для ввода и вывода газов и паров на разных стадиях процесса. Внутри адсорбера расположена труба, отводящая газ во время охлаждения, сушки и насыщения. При десорбции водяной пар подают по трубе в верхнюю часть адсорбера. Такая конструкция позволяет все управление адсорбером сосредоточить внизу.
Адсорберы, работающие при атмосферном давлении, обычно выполняют сварными из листовой стали толщиной 10 мм. Если в газе присутствуют агрессивные примеси, в качестве материала используют легированную или нержавеющую сталь, например марки Х18Н10Т.
Горизонтальный адсорбер . В горизонтальных адсорберах их длина, диаметр и высота слоя адсорбента достигают соответственно 6, 2 и 0,8–1,0 м (рис. 13.2.1.3). Большое сечение горизонтальных адсорберов при малой высоте слоя и наличие сфероидальных участков приводят к неравномерности распределения парогазовых потоков по сечению такого аппарата. Неравномерностью распределения газового потока в горизонтальных адсорберах отчасти объясняется и трудность регулирования качества продукции путем изменения времени адсорбции.
Рис 2. Горизонтальный адсорбер:
1 – люки для загрузки адсорбента;
2 – штуцер для подачи газа
на стадиях адсорбции, сушки и охлаждения; 3 – кожух;
4 – распределитель водяного пара на стадии десорбции;
5 – люк для выгрузки адсорбента;
6 – штуцер для отвода конденсата;
7 – штуцер для отвода паров при десорбции;
8 – штуцер для отвода газа
Адсорберы горизонтальной конструкции следует рекомендовать только при очистке больших количеств газа в условиях, когда к степени очистки не предъявляются слишком жесткие требования.
Кольцевой адсорбер. В случае очистки газов от примесей, присутствующих в небольших концентрациях, иногда применяют кольцевые адсорберы. Разрез такого аппарата представлен на рис. 13.2.1.4.
Вся конструкция смонтирована в металлическом корпусе 1. Газ, подлежащий очистке, через штуцер 2 поступает во внешнюю часть адсорбера, проходит в горизонтальном направлении через кольцевой слой угля, находящийся между внутренней 7 и внешней 6 цилиндрическими решетками, и выводится через штуцер 4. На стадиях сушки и охлаждения указанное направление потоков сохраняется. На стадии десорбции водяной пар подают через штуцер 4, а парогазовую смесь отводят через штуцер 3. Загружают адсорбент через люки 8,
а выгружают через люк 5.
Рис. 3. Кольцевой адсорбер:
1 – корпус; 2 – штуцер для подачи газа;
3 – штуцер для
Одними из наиболее популярных услуг на рынке IT-технологий являются создание и продвижение лендингов. Они способны положительно влиять на деятельность любого бизнес-проекта в интернете. Судя по многочисленным отзывам, заказавшие создание лендингов люди ни разу не пожалели о потраченных деньгах. Они вложили в будущее, которое неразрывно связано с интернетом. Всё больше и больше предпринимателей обращаются к услугам разных агентств, веб-студий, чтобы заказать создание лендинга у профессионалов.