Главная | Обратная связь

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 e = 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 D_нар = 3 м; внутренний диаметр D_вн = 1,6 м.

Решение. Высота решеток, обеспечивающая сечение, черезкоторое 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

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