10. Очистка промышленных газообразных выбросов от вредных паров и газообразных компонентов. Метод адсорбции.
Адсорбция позволяет почти полностью извлечь из газовой смеси загряз. компоненты, она дает возможность осущест. глубокую очистку газов. Процесс адсорбции происх. на поверх.тв. пористого тела – адсорбента, где ненасыщ. поверх.силы вступают во взаим.с силовыми полями адсорбир. молекул.Адсорбенты, использ.в системах очистки отходящих газов,должны удовлет. след.требованиям: иметь большую адсорбцион.способ.при поглощ.компонентов при небол. концен.их в газовых смесях, обладать высокой селективностью, иметь высокую механ.прочность, обладать способ. к регенерации
и иметь низкую стоимость.На практике нашли прим. след. адсорбенты: активные уг-
ли, силикагели, алюмогели и цеолиты.Силикагели испол.для осушки газов и поглощения паров полярных органич. вещ-в.По срав.с углями силикагели,низкую стоим. и относит. высокую механич. прочность к истиранию.Алюмогели (активный оксид алюминия) использ. для осушки газов и поглощ.полярных органич. вещ-в из газовых смесей.Цеолиты - алюмосиликаты, содержащие оксиды щелочных и щелочноземельных металлов. Они подразд. на природные и синтетич.Из природ.цеолитов практически испол.клиноптилолит, морденит, шабазит, эрионит.
Устройство и принцип действия адсорберов
Для очистки газов испол. адсорберы период.и непрерыв. действия. сущест. различ. конструкции адсорберов: период. и непрерыв. действия, горизонт.и вертик.
Адсорберы периодического действия
К аппаратам период.действия отн. вертик. горизонт., кольцевые адсорберы, а также выполн. в виде трубчатого теплообменника. Единичная производит-ть вертик. одно-
слойных адсорберов обычно не превышает 10000 м3/ч.Адсорберы период. действия могут быть с неподвиж.слоем и с кипящим слоем адсорбента.Основн.положит. фактором адсорбц. установок период.действия с неподвиж. слоем адсорбента явл. отсут.в них истирания частиц сорбента в резул. трения одна о другую и о стенки аппарата, трубопровода и т.п. В адсорберах период.действия достигается достаточно высокая степень очистки и осушки газов, подаваемых в аппарат.
Основ.недост-ми адсорберов период. действия явл. небол. скорости газового потока в шихте и относительно малая доля сорбента, активно участвующ.в процессе.Кроме того, большое сечение горизонт.адсорберов не обеспеч.равномер.распредел. парогазовых потоков по сечению и, следова-но, и полноты испол.адсорбц.емкости сорбента. Поэтому вертик.адсорберы по сравнению с горизонт.более рациональны в испол. Адсорберы горизонт.конструкции целесообразно прим.при очистке больших кол-в газа от хорошо сорбирующихся примесей.В адсорбц.установках период. действия предусматр. несколько адсорберов для различ. технологич. стадий – адсорбции, десорбции, сушки или охлаждения.
Адсорберы с неподв. слоем представ.собой цилиндр.вертик.или горизонт.емкости, запол. слоем адсорбента. В таких аппаратах адсорбцию проводят по стадиям: 1) адсорбция; 2) десорбция; 3) сушка адсорбента и 4) охлаждение адсорбента. Новые конструкции адсорберов период.действия позволяют более эффек. провести процесс. К ним относят адсорбер полочного многосекционного типа (рис. 1).
(рис. 1).Адсорбер полочного типа с неподвиж. слоями адсорбента.
Адсорберы непрерывного действия
Одним из путей интенсификации(усиление) адсорбц. процесса явл.прим. непрерывной адсорбции. Преимущ. непрерывных адсорбц. процессов с движущимся плотным слоем сорбента след.: высокий коэф. использ. сорбента;отсут. энергозатрат на период.нагрев. и охлаждение в одном и том же аппарате;возможность полной автоматизации и простота обслуживания.Недостатки непрерывных процессов:высокие требов.к прочности зернистого сорбента (необх.испол.высокопрочные адсорбенты сферической формы); необх. прим.дорогостоящего теплоносителя;эрозия аппаратуры и т.д.Адсорбционные установки с движущимся слоем поглотителя относ. к установкам непрерыв. действия. Адсорбент перемещается в аппарате плотным слоем под действием силы тяжести, что позволяет организовать непрерыв. работу. Эти установки целесообразно прим. для выделения целевого компонента из газа-носителя с использ.адсорбционной и десорбционной секций.