Расчет адсорберов (задачи)

Необходимое количество адсорбента , кг, для поглощения компонента с начальной концентрацией , кг/м³, за время можно определить по уравнению:

(1)

где и – динамическая и остаточная (после десорбции) активность адсорбента, % (масс.).

Высота слоя адсорбента , м, в адсорбере диаметром , м, составит

, (2)

где – масса адсорбента, загруженного в адсорбер, кг; ρ_н – насыпная плотность слоя адсорбента, кг/м³.

Продолжительность стадии процесса адсорбции приближенно можно определить из уравнения:

, (3)

где — масса адсорбента, кг.

Задача 1.Определить требуемое количество активного угля, высоту слоя адсорбента и диаметр адсорбера периодического действия для поглощения паров бензина из смеси его с воздухом. Расход паровоздушной смеси м³/ч. Начальная концентрация бензина в парогазовой смеси кг/м³. Скорость паровоздушной смеси м/с, считая на полное сечение аппарата, динамическая активность угля по бензину % (масс.), остаточная активность после десорбции % (масс.), насыпная плотность угля r_н = 500 кг/м³. Продолжительность процесса адсорбции составляет ч.

Задача 2. Через адсорбер периодического действия за цикл адсорбции проходит м³ паровоздушной смеси с концентрацией диэтилового эфира кг/м³. Температура = 20 °С, давление = 10⁵ Па. Линейная скорость паровоздушной смеси в свободном сечении адсорбера м/с. Концентрация диэтилового эфира на выходе из адсорбера к концу цикла адсорбции (к моменту времени достижения максимально допустимого проскока) кг/м³. В качестве поглотителя применяется активированный уголь с насыпной плотностью ρ_н = 500 кг/м³, начальная концентрация диэтилового эфира в угле , линейная часть изотермы адсорбции диэтилового эфира на угле при температуре t = 20 °С имеет вид , где - равновесная статическая адсорбционная емкость (активность) угля, кг/м³. Высота слоя угля в адсорбере м. Оцените: 1) массу и объем угля в адсорбере, 2) диаметр адсорбера.