- •Расчет адсорберов (примеры)
- •Расчет вертикального адсорбера
- •Физико-химические свойства веществ
- •Справочные и расчетные значения координат точек изотерм адсорбции бензола и ацетона активным углем ар-а
- •Значения параметров для графического интегрирования
- •Расчет кольцевого адсорбера
- •Физико-химические свойства веществ
Расчет кольцевого адсорбера
Пример 3. Рассчитать адсорбционную установку периодического действия для улавливания паров бутилацетата из воздуха активным углем при следующих условиях:
- расход паровоздушной смеси = 30000 м3/ч (8,33 м3/с);
- температура паровоздушной смеси = 20 °С;
- атмосферное давление = 9,81.104 Па (735 мм рт. ст.);
- начальная концентрация бутилацетата в воздухе = 0,0082 кг/м3;
- допустимая концентрация бутилацетата за слоем адсорбента (концентрация проскока) = 0,0004 кг/м3;
- адсорбент - активный уголь марки АР-А;
- эквивалентный диаметр зерен сорбента = 1,3 мм;
- порозность слоя сорбента = 0,37;
- тип аппарата — кольцевой адсорбер;
- принять, что сопротивление массопередаче сосредоточено в газовой фазе.
В кольцевом адсорбере толщина слоя адсорбента определяется размерами концентрических решеток, заключающих угольную шихту. Размеры концентрических решеток: наружный диаметр Dнар = 3 м; внутренний диаметр Dвн = 1,6 м.
Решение. Высота решеток, обеспечивающая сечение, через которое проходит исходный газ, определяется производительностью аппарата и скоростью газового потока. Высота решеток м. Тогда толщина слоя адсорбента:
м.
Эта высота значительно превышает толщину (высоту) работающего слоя (зоны массопередачи), что исключает возможность пpocкока адсорбтива. Высота слоя, большая высоты зоны массопередачи, определяет только его гидравлическое сопротивление и необходимую продолжительны стадии адсорбции.
Изотерму адсорбции строим по коэффициентам аффинности различных веществ для активных углей. Коэффициенты аффинности для некоторых адсорбтивов приведены в табл. 1.
Таблица 1
Значение коэффициентов аффинности
Вещество |
|
Вещество |
|
Ацетон |
0,88 |
Пентан |
1,12 |
Бензол |
1,00 |
Пропан |
0,78 |
Бромистый метил |
0,57 |
Сероуглерод |
0,70 |
Бутан |
0,90 |
Толуол |
1,25 |
Бутилацетат |
1,48 |
Уксусная кислота |
0,79 |
Гексан |
1,35 |
Хлористый этил |
0,76 |
Гептан |
1,59 |
Хлороформ |
0,86 |
Дихлорэтан |
1,31 |
Хлорпикрин |
1,28 |
Диэтиловый эфир |
1,09 |
Этиловый спирт |
0,61 |
Метиловый спирт |
0,40 |
Четыреххлористый углерод |
1,05 |
Муравьиная кислота |
0,61 |
Циклогексан |
1,03 |
Определим значения и для бутилацетата по точке на изотерме адсорбции бензола с координатами = 0,00854 кг/м3 и = 109,0 кг/м3. По данным табл. 2 давление насыщенных паров бензола = 9997,5 Па (75 мм рт. ст.), а бутилацетата = 2399,4 Па (18 мм рт. ст.).
Таблица 2