ВОПРОС 4. АДСОРБЕРЫ И СХЕМЫ АДСОРБЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

По характеру организации процесса адсорберы делятся на ап­параты периодического и непрерывного действия.

Адсорберы периодического действиябывают с неподвижным и псевдоожиженным слоем адсорбента. Для очистки растворов в спиртовом и водочном производствах применяют также емкост­ные адсорберы с механическим перемешиванием.

Вертикальный цилиндрический адсорбер (рис. 2) — наиболее распространенная конструкция адсорберов пе­риодического действия. Слой гранулированного адсорбента загру­жается через верхние люки на колосниковую решетку, выгружается через нижние люки.

Такие адсорберы используют для адсорб­ционной очистки парогазовых смесей и жидких растворов. Для подачи исходных смесей и острого пара адсорбер снабжен соот­ветствующими штуцерами. Исходная жидкая смесь, как правило, подается снизу вверх через кольцевую трубу. Парогазовая смесь может поступать и сверху вниз. В этом случае при десорбции ост­рый пар подается через кольцевую трубу.

Процесс в представленном адсорбере проходит в четыре ста­дии: адсорбция, десорбция, сушка, охлаждение адсорбента.

Рис. 2. Адсорбер с неподвижным сло­ем адсорбента:

1 — корпус; 2 — колосниковая решетка; 3 — кольцевая труба; 4—адсорбент

Рис. 3. Адсорбер с неподвижным коль­цевым слоем адсорбента:

1 — корпус; 2,3 — внутренняя и внешняя ци­линдрические решетки; 4 — адсорбент

После отработки адсорбента необходимо регенерировать слой поглотителя. Десорбция адсорбированного вещества из адсорбен­та — необходимая стадия технологического процесса, которая ре­шает две задачи: извлечение вещества и регенерация адсорбента.

Основной метод десорбции — вытеснение из адсорбента погло­щенных компонентов при помощи веществ (например, насыщен­ного водяного пара), обладающих лучшей адсорбционной способ­ностью. Для увеличения скорости десорбции процесс часто про­водят при повышенных температурах.

Вертикальный адсорбер с неподвижным коль­цевым слоем адсорбента (рис. 3) предназначен для поглощения компонентов из парогазовой смеси и представляет собой вертикальный корпус, внутри которого между перфориро­ванными сетками расположен слой адсорбента. На стадии адсорб­ции парогазовая смесь подается в нижнюю часть адсорбера и распределяется по кольцевому сечению адсорбента. Пройдя через слой адсорбента, очищенная парогазовая смесь выходит через центральный патрубок. На стадии десорбции водяной пар подает­ся в адсорбер через центральный патрубок. Смесь паров десорбированного компонента и воды удаляется через нижний боковой штуцер. Для сушки адсорбента подается горячий воздух, а для ох­лаждения — холодный. После охлаждения адсорбента цикл рабо­ты повторяется. Адсорбент загружается через верхние люки, а выг­ружается — через нижнюю течку.

Адсорбер с псевдоожиженным слоем (рис. 4) заполнен мелкозернистым адсорбентом. Исходная смесь подается снизу под распределительную решетку со скоростью, превышаю­щей скорость псевдоожижения частиц адсорбента. При этом слой расширяется и переходит в подвижное состояние. Проведение ад­сорбции в псевдоожиженном слое значительно интенсифицирует процесс массообмена и сокращает продолжительность процесса.

Адсорберы реакторного типа с механическим и пневматическим перемешиванием используют для очистки спиртоводочных растворов. Адсорбер представляет собой цилиндри­ческий корпус с эллиптическим днищем. Внутри корпуса враща­ется лопастная мешалка. Раствор заливается в адсорбер через верх­ний патрубок, адсорбент загружается через верхний люк. Суспен­зия сливается из аппарата через нижний патрубок и поступает на фильтр, где разделяется. Активный уголь направляется на регене­рацию в десорбер. Адсорбционные установки с адсорберами пери­одического действия состоят из нескольких аппаратов, работаю­щих попеременно. Часть адсорберов работает в стадии адсорбции, в то время как в других происходит регенерация адсорбента.