Практическое занятие № 33

Тема: Абсорбция. Адсорбция.

Цель работы: Изучить конструкцию многоступенчатых адсорберов.

Порядок выполнения работы:

26. Записать в тетради тему практической работы.

27. Ознакомится с конструкцией и принципом многоступенчатых адсорберов.

28. Произвести сравнительный анализ

29. Записать вывод о проделанной практической работе.

30. Ответить на контрольные вопросы.

Содержание работы: Многоступенчатый тарельчатый адсорбер с псевдоожиженным слоем показан на рис. 6. Он пред­ставляет собой колонну (1), в которой расположены газораспредели­тельные решетки (2) с переливными патрубками (3), служащими одновре­менно затворами для газового потока. Адсорбент поступает в верх­нюю часть адсорбера и перетекает с верхней тарелки на нижнюю. С нижней тарелки адсорбент через шлюзовой затвор выгружается из адсорбера. Исходная парогазовая смесь поступает в адсорбер снизу и удаляется через верхний патрубок.

Многоступенчатый адсорбер отличается от одноступенчатого тем, что

работает по схеме, близкой к аппаратам идеального вытес­нения, что позволяет проводить процесс адсорбции в противотоке.

Применяют установки с адсорбцией с псевдоожиженным слоем и десорбцией в движущемся слое адсорбента.

Двухступенчатая установка для адсорб­ционной очистки сахарного сиропа показана на рис. 8. Обесцвечивание сахарных сиропов с помощью мелкозерни­стого активного (костяного) угля — последняя стадия очистки саха­ра. Вода и сахар смешиваются в обогреваемом автоклаве (1), в котором сахар расплавляется и образуется сахарный сироп. Предварительное обесцвечивание сиропа проводится в адсорбере (2), в который посту­пает частично отработанный уголь со второй ступени очистки. Рас­ход угля составляет 5... 10 г на 1 л сиропа. Адсорбция продолжается около 30 мин. Разделение суспензии происходит на фильтре-прессе (3). Отфильтрованный сахарный сироп поступает на вторую ступень адсорбционной очистки. В адсорбер (4) подается свежий уголь. Разде­ление суспензии происходит, как и на первой стадии, в фильтре-прессе. Уголь либо регенерируют, либо отводят в отвал.

Рис. 6. Многоступенчатый адсорбер с псевдоожиженным слоем: 1 — корпус; 2 — газораспределительная решет­ка; 3 — переливной патрубок; 4 — шлюзовой затвор.

Для очистки сахарных сиропов применяют также установки с гранулированным активным углем. Цилиндрические адсорберы высотой 8... 10 м и диаметром 1 м работают при скорости сиропа 1,5...2,5 м/ч. Время пребывания сиропа в слое адсорбента состав­ляет до 6 ч. Продолжительность работы до регенерации до 80 сут. Отработанный уголь выгружают из адсорбера, промывают от неор­ганических соединений, подсушивают и подвергают термичес­кой обработке при 1000... 1100 °С в слабоокислительной атмо­сфере, а затем активируют паром.

Для обесцвечивания сахар­ных сиропов применяют также адсорберы непрерывного дей­ствия с движущимся слоем адсорбента.

Адсорбционная уста­новка для очистки рафинадных и продук­товых сиропов от красящих веществ и растворимых солей показана на рис. 9.

Рис. 8. Схема установки для очистки сахарного сиропа:

1 — смеситель; 2, 4 — адсорберы; 3, 5 — фильт­ры-прессы.

Рис. 9. Установка для непрерывной очистки сиропа:

1, 13 — насосы; 2 — теплообменник; 3 — адсорбер; 4 — конвейер; 5, 11 — бункера; 6 — вибросито; 7, 10 — вакуум-установки; 8 — колонна; 9— гидроциклон; 12 — эжектор.

Рафинадный сироп после фильтра насосом (1) через подогрева­тель (2) подается в нижнюю часть адсорбера (3). Уголь, проходя виброси­то (6), поступает в адсорбер, где предварительно смачивается очищен­ным сиропом. Противотоком подается сироп, который очищается и непрерывно отводится из верхней части колонны. Отработанный активный уголь удаляется из нижней части адсорбера с некоторым количеством сиропа.

Отделение сиропа и сахаросодержащих промоев осуществляется на двух вакуум-установках (7,10). В колоннах (8) происходит обессахаривание угля, а промой из верхней части колонны отводятся на клеровку либо в стоки. Далее уголь поступает на следующую вакуум-установ­ку, где от него более полно отделяется сахаросодержащий промой. Адсорбированные углем вещества отмываются от него во второй колонне.

Уголь, обезвоженный в гидроциклоне (9) и на вакуум-установке (10), поступает в бункер (11) и вибрационным питателем подается в печь для регенерации. Из печи уголь поступает в бункер-охладитель, откуда вновь подается на вибросито (6).

Рис. 10. Адсорбционная установка для очистки паровоздушной смеси: 1 — адсорбер; 2 — холодильник; 3 — конденсатоотводчик; 4,5 — вентиляторы; 6 — теплообменник; 7 — обводная линия

Адсорбционная установка для очистки паровоздушной смеси от паров органических веществ приведена на рис.10. Основные аппараты установ­ки — адсорберы (1), работающие поочередно (на схеме показан один адсорбер). При этом в одних адсорберах происходит адсорбция, в других — десорбция. Паровоздушная смесь перед поступлением в адсорбер проходит фильтр, в котором очищается от пыли. С целью взрывобезопасности установки после фильтра устанавливают огнепреградитель и предохранительную мембрану, разрывающуюся при повышении давления сверх допустимого. Парогазовая смесь подается в адсорбер вентилятором (4,5) и проходит слой адсорбента сверху вниз.

При десорбции в нижнюю часть адсорбера подается острый пар. Выходящие из адсорбера пары конденсируются, а конденсат направ­ляется на разделение на сепараторах или ректификацией. Для сушки адсорбента в адсорбер подается воздух, который нагревается в теп­лообменнике. Для охлаждения адсорбента холодный воздух подается вентилятором 4 по обводной трубе.

При наличии в установке нескольких адсорберов установка рабо­тает непрерывно.

Контрольные вопросы:

1. Адсорберы периодического действия

2. Основные четыре стадии проходящие в адсорбере.

3. Адсорберы непрерывного действия.

4. Адсорберы сахарного сиропа.