Расчет адсорберов

Составляют материальный баланс адсорбции исходя из условия равновесия:

(14.5)

Поскольку , а содержание поглощаемого компонента в адсорбенте х_н = 0, то из уравнения (14.5) находят количество адсорбента

(14.6)

или конечную концентрацию адсорбтива в газовой фазе:

(14.7)

Находят диаметр адсорбера исходя из уравнения расхода:

, (14.8)

где w – скорость газового потока, м/с;V – расход газовой смеси, м³.

Находят высоту адсорбера:

, (14.9)

где ρ_н – насыпная плотность адсорбента, кг/м³.

Рассчитывают продолжительность адсорбции:

. (14.10)

Ключевые слова и выражения

Адсорбция; адсорбент; адсорбтив; критерий Био; адсорбер - с неподвижным адсорбентом, с движущимся зернистым адсорбентом, с псевдоожиженным пылевидным адсорбентом

Вопросы для самопроверки:

1.Что называется процессом адсорбции и десорбции?

2. Дайте полную характеристику адсорбентов.

3. Из каких стадий состоит рабочий цикл аппарата?

4. Устройство и принцип действия адсорбера с неподвижным слоем адсорбента.

Лекция №15

ЭКСТРАКЦИЯ

ПЛАН:

1. ЭКСТРАКЦИЯ В СИСТЕМЕ “ЖИДКОСТЬ-ЖИДКОСТЬ”. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЭКСТРАКТОРОВ.

2. ЭКСТРАКЦИЯ В СИСТЕМЕ “ЖИДКОСТЬ-ТВЕРДОЕ ТЕЛО”. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЭКСТРАКТОРОВ.

1.Экстракция в системе “жидкость-жидкость”.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЭКСТРАКТОРОВ.

Жидкостная экстракция

Жидкостная экстракция – это процесс извлечения одного или нескольких компонентов жидкой смеси другой жидкостью, не смешивающейся или ограничено смешивающейся с первой.

Две взаимно нерастворимые жидкости и распределяемый между ними целевой компонент образуют экстракционную систему.

Экстракция используется: при незначительном содержании извлекаемого компонента в смеси (при ректификации потребовалось бы большее количество тарелок); при близких температурах кипения компонентов смеси; при выделении термически нестойких веществ (процесс экстракции протекает при комнатной температуре).

Достоинства процесса экстракции: низкие энергетические затраты (извлечение компонентов проводится при комнатной температуре).

Недостатки экстракции: ввод в систему третьего компонента, что обусловливает его последующее выделение, а это приводит к увеличению материальных затрат.

Принципиальная схема процесса

Операции при проведении процесса экстракции (рис.15.1):

– контактирование исходной смеси с жидким растворителем –здесь происходит переход извлекаемого компонента через границу раздела из одной фазы в другую;

– отделение полученного раствора от оставшейся жидкой смеси.

Рис.15.1. Физическая сущность процесса экстракции

Физическая сущность процесса заключается в следующем: исходная смесь, состоящая из компонентов А и В (А – извлекаемый компонент; В – растворитель I), перемешивается с экстрагентом (С – растворитель II). В результате образуется эмульсия, состоящая из компонентов А, В и С. Полученная гетерогенная смесь (эмульсия) разделяется на экстракт (А+С) и рафинат, из которого полностью удален экстрагируемый компонент (А+В). Далее экстракт (А+С) разделяется на целевой компонент А и экстрагент С, возвращаемый для повторного использования.