5. Десорбция

573

окончательную очистку адсорбента осуществляют выжиганием этих ком­понентов (окислительная регенерация адсорбента).

Выбор того или иного способа десорбции производится на основе тех­нико-экономических соображений, причем часто указанные выше способы применяются в комбинации друг с другом.

На практике процессы десорбции обычно осуществляют путем пропу­скания пара или газа, не содержащего адсорбтива, через слой адсорбента после завершения прямого процесса (адсорбции). Для повышения скорости

Рис. Х1У-5. Адсорберы периодического действия с не- подвижным слоем поглотителя:

а — вертикальный; 6 — горизонтальный; в — кольцевой; 1 —. корпус; 2 — штуцер для подачи парогазовой смеси (прн ад- сорбции) и воздуха (при сушке и охлаждении); 3 — штуцер для отвода отработанного газа (прн адсорбции) и воздуха (при сушке и охлаждении); 4 — барботер для подачи острого пара при десорбции; 5 — штуцер для' отвода паров при десорбции;' 6 — штуцер для отвода конденсата; 7 — люки для загрузки поглотителя; 8 — люки для выгрузки поглотителя; 9 и 10 —* внутренняя и внешняя цилиндрические решетки.

В качестве десорбирующих агентов используют острый насыщенный или перегретый водяной пар, пары органических веществ, а также инерт­ные газы. После проведения процесса десорбции слой адсорбента обычно подвергают сушке и охлаждению.

Десорбцию острым водяным паром наиболее часто применяют в про­цессах рекуперации летучих растворителей на активном угле. При этом основная масса поглощенного вещества выделяется из поглотителя в на­чале десорбции. По мере приближения к концу процесса скорость его зна­чительно снижается, а расход водяного пара на единицу десорбируемого продукта сильно возрастает. Поэтому из технико-экономических соображе­ний адсорбируемое вещество извлекают из поглотителя не полностью, оставляя некоторое количество его в адсорбенте.

Часть водяного пара, называемая греющим паром, расходуется при десорбции на нагревание всей системы, десорбцию поглощенных

Гл. XIV. Адсорбция

веществ из угля и компенсацию тепловых потерь в окружающую среду. Греющий пар полностью конденсируется в адсорбере. Некоторая часть пара расходуется на компенсацию отрицательной теплоты смачивания угля водой и также полностью конденсируется в адсорбере.

Десорбированные из угля вещества выдуваются из угольного слоя ди­намическим паром, который, не конденсируясь, выходит из адсор­бера в смеси с парами десорбированных веществ.

Расходы греющего пара и пара, идущего на компенсацию теплоты сма­чивания, находятся расчетом. Расход динамического пара зависит от усло­вий проведения процесса и с достаточной надежностью определяется лишь опытным путем. При ориентировочных расчетах расход динамического пара можно принимать в среднем 3—4 кг на 1 кг десорбируемого вещества.

Регенерацию цеолитов наиболее часто проводят путем продувания сквозь слой адсорбента нагретого сухого газа, причем удаление поглощен­ных веществ из цеолитов обычно более затруднительно, чем из активных углей.

Процессы десорбции, подобно процессам собственно адсорбции, осуще­ствляют не только в неподвижном, но также в движущемся и кипящем слоях адсорбента.

6. Устройство адсорберов и схемы адсорбционных установок

Процессы адсорбции могут проводиться периодически (в аппаратах с неподвижным слоем адсорбента) и непрерывно — в аппаратах с движу­щимся или кипящим слоем адсорбента, а также в аппаратах с неподвижным слоем — в установке из двух или большего числа адсорберов, в которых отдельные стадии процесса протекают не одновременно.

Адсорберы с неподвижным слоем поглотителя. Наиболее часто при­меняются цилиндрические адсорберы вертикального (рис. Х1У-5, а) и гори­зонтального (рис. Х1У-5, б) типов. Адсорберы со слоем поглотителя коль­цевого сечения (рис. Х1У-5, е) используются сравнительно редко.

Периодические процессы адсорбции часто проводятся четырех- фазным способом, при котором процесс проходит в четыре стадии.

Первая стадия — собственно адсорбция, т. е. насыщение поглотителя адсорбируемым компонентом. Паро-газовая смесь подается в корпус 1 аппарата (рис. Х1У-5)'через штуцер 2, проходит через слой поглотителя (на рисунке заштрихован) и выходит через штуцер 3.

Вторая стадия — десорбция поглощенного компонента из погло­тителя. Подача паро-газовой смеси прекращается, и в аппарат подается водяной пар через барботер 4 (рис. ХГУ-5, а, 6) или через штуцер 3 (рис. Х1У-5, в). Смесь паров десорбированного компонента и воды уда­ляется через штуцер 5. Конденсат пара отводится из аппарата после десорб­ции через штуцер 6 (рис. ХГУ-5, а, б) или 5 (рис. Х1У-5, в).

Третья"стадия — сушка поглотителя. Перекрывается вход и выход водяного пара, после чего влажный поглотитель сушится горячим возду­хом, поступающим в аппарат через штуцер 2 и выходящим из аппарата через штуцер 3.

Четвертая стадия — охлаждение поглотителя. Прекращается подача горячего воздуха, после чего поглотитель охлаждается холодным воздухом, поступающим в аппарат также через штуцер 2\ отработанный воздух удаляется через штуцер 3.

По окончании четвертой стадии цикл работы/аппарата начинается снова. Загрузку и выгрузку поглотителя производят периодически через люки 7 и 8.

В случае отсутствия одной из последних двух стадий (охлаждение угля или его осушка) метод проведения процесса будет называться трех- фа з в ы м,