6. Устройство адсорберов и схемы адсорбционных установок

577

пбтерь угля вследствие его истирания, а также для поддержания постоян­ного уровня загрузки в бункере 11 в него добавляют свежий уголь.

Разделяемый газ может содержать труднодесорбируемые вещества, не выделяющиеся в десорбционной зоне из угля и, следовательно, снижаю­щие его активность. В этих случаях часть угля из бункера направляют в реактиватор 12 — аппарат, нагреваемый до температуры более высокой, чем десорбер колонны. В реактиваторе, так же как и в десорбционной зоне колонны, обрабатывают уголь острым водяным паром. Продукты реакти­вации и водяной пар отводят из верхней части реактиватора. При допол­нительной обработке в реактиваторе активность угля не снижается даже при длительной работе установки.

Адсорберы с кипящим слоем поглотителя. Как отмечалось (см. главу II), в кипящем слое размеры частиц адсорбента меньше, чем размеры его частиц в неподвижном слое, что способствует уменьшению внутридиффузионного сопротивления твердой фазы и приводит к существенному увеличению поверхности контакта фаз. В кипящем слое при прочих равных условиях интенсивность внешнего массопереноса также выше, чем в неподвижном слое, вследствие больших скоростей газа, движущегося через слой.

Вместе с тем проведение процессов адсорбции в кипящем слое связано с трудностями выбора механически прочного адсорбента, способного выдер­жать достаточное число циклов работы в условиях повышенной истирае­мости при интенсивном механическом перемешивании частиц в самом аппа­рате и пневмотранспортных трубах.

В промышленности обычно применяются непрерывно действующие многокамерные адсорберы с кипящим слоем.

На рис. Х1У-8 показан однокамерный адсорбер с кипящим слоем, в котором газ непрерывно движется через корпус 1 снизу вверх, под­держивая находящийся на газораспределительной решетке слой адсор­бента в псевдоожиженном состоянии. Газ удаляется из аппарата через циклонное устройство 2, служащее для выделения из газа захваченных им мелких частиц адсорбента.

В однокамерных аппаратах такого типа интенсивное перемешивание твердых частиц приводит к значительной неравномерности времени пребы­вания в слое и соответственно различию степени их насыщения поглощае­мым компонентом. В этих аппаратах, работающих по принципу прямотока фаз, не удается достичь концентрации адсорбтива в газовой фазе меньшей, чем равновесная, которая соответствует средней концентрации адсорбента в слое.

Указанные недостатки, присущие и другим одноступенчатым (одно­секционным) массообменным аппаратам, можно в значительной мере пре­одолеть при использовании многосекционных аппаратов, в которых взаимо­действие фаз приближается к противоточному.

В многокамерном адсорбере с кипящим слоем (рис. Х1У-9) газ последовательно проходит через перфорированные тарелки (газорас­пределительные решетки) 1, имеющие переточные трубы 2, по которым твердые частицы адсорбента «стекают» со ступени на ступень, противотоком к потоку газа. При псевдоожиженном адсорбенте на каждой ступени взаи­модействие фаз приближается к режиму, идеального смешения, в то время как для аппарата в целом это взаимодействие близко к режиму идеального вытеснения. В таких условиях газ более равномерно распределяется по площади поперечного сечения аппарата, сводится к минимуму «проскок» газа без взаимодействия с адсорбентом и увеличивается время взаимодей­ствия фаз. В результате достигается более равномерная и полная «отра­ботка» зерен адсорбента.

На рис. XIV-10 приведена схема установки, в которой и адсорбция и де­сорбция осуществляются в псевдоожиженном слое поглотителя. Адсор­бер 1 и десорбер 2 имеют цилиндрический корпус с коническим днищем. Выходящий из десорбера регенерированный поглотитель увлекается пото-

19. а; Г. Касаткин

Гл.' XIV. Адсорбция

ком исходной паро-газовой смеси и подается в адсорбер по трубе 3. Ско­рость газа в адсорбере должна быть такой, чтобы зернистый поглотитель находился в нем в псевдоожиженном состоянии.

Непоглощенная часть газовой смеси через сепаратор 4 и циклон 5 уда­ляется из аппарата. Отработанный поглотитель отводится из нижней части адсорбера, нагревается в теплообменнике 6 и поступает в трубу 7, где увлекается десорбирующим агентом (например, перегретым водяным паром), и подается в десорбер, снабженный обогревательной рубашкой 8. В десорбере скорость десорбирующего агента должна быть такой, чтобы

Ддсорбент Газ

І і

I

I \

Газ Ддсорбент

Рис. Х1У-8. Однока­мерный адсорбер с ки­пящим слоем погло­тителя:

1. — корпус аппарата;