Адсорбционные процессы и установки. Устройство адсорбционных аппаратов.

Адсорбция - процесс поглощения одного или нескольких компонентов из газовой смеси или раствора твердым поглотителем. Обратный процесс – десорбция.

Вещества которые содержатся в газовой смеси и не переносятся в жидкую фазу называются газом или раствором носителем. Вещество в котором происходит поглощение адсорбируемых компонентов называют поглотителем – адсорбентом. Вещества которые находятся в газовой смеси или растворе и поглощаются – адсорбтив. Поглощенное вещество находящееся в объеме поглотителя – адсорбат.

Адсорбция применяется для: а) практически полного извлечения вещества из смеси; б) при очистки газов; в) при осветлении растворов.

Свойства которые должен иметь адсорбент: а) высокая сорбционная емкость; б) высокая механическая прочность; в) малая плотность; г) обтекаемая форма частиц; д) обладать высокой пористостью засыпки.

Рис. Адсорбер периодического действия. 1-входной патрубок для газа, 2-адсорбент, 3-решотка, 4- выходной патрубок для газа, 5-входной патрубок для пара, 6- выходной патрубок для пара, 7-корпус адсорбера.

Адсорбционная установка периодического действия работает в два цикла:

а) адсорбция: газовая смесь нуждающаяся в адсорбции заходит через патрубок (1), проходит через адсорбент (2) где поглощается адсорбтив, после чего чищеный газ-носитель выходит через патрубок (4).

б) дисорбция: водяной пар входит в полость адсорбера (7) через патрубок (5), проходит через адсорбат (2) растворяя в себе адсорбтив, очищая тем самым адсорбент и выходит через патрубок (6).

В качестве адсорбентов наибольшее применение получили:

- активированный уголь –применят в противогазах, поглащяет пары органических веществ.

- селикагели – для осушения газов.

- цеолиты (алюмосилекаты) - для осушения газов.

- иониты – бывают аниониты (-) и катиониты (+) способны притягивать вещества противоположных знаков. Используются для извлечения малых количеств вещества растворенного в воде для получения чистой обесоленой воды, а так же для извлечения малых количеств драгоценных металлов растворенных в воде.

и т.д.

Кристаллизационные установки. Принцип действия, основные конструкции установок.

Кристаллизация - процесс образования твердой фазы в виде кристаллов из раствора и расплавов, а также из газов и паров. Кристаллизация широко применяется в химической, нефтехимической, металлургической, медицинской, пищевой и других отраслях промышленности для решения следующих задач: выделения кристаллической фазы из растворов и расплавов, разделения смесей при однократной или многократной частичной кристаллизации, глубокой очистки веществ от примесей, выращивания монокристаллов.

Процесс кристаллизации происходит только в том случае, когда исходная фаза находится в состоянии пересыщения или переохлаждения. Начало образования зародышей кристаллов происходит не во всем объеме раствора или расплава, а в так называемых центрах кристаллизации. Для ускорения и равномерного образования зародышей во всем объеме раствора или расплава в аппарат подают затравку - мелкие частицы кристаллизующегося вещества. В промышленности используют два основных метода кристаллизации: изотермический, в котором перенасыщение раствора достигается удалением части растворителя путем выпаривания при постоянной концентрации (температура постоянна), и изогидрический, при котором пересыщение раствора достигается охлаждением раствора при сохранении массы растворителя.

По условию образования и роста кристаллов кристаллизаторы подразделяют на:

1) поверхностные, в которых образование и рост кристаллов происходят на охлаждаемой поверхности; 2) объемные, в которых образование и рост кристаллов происходят во всем объеме аппарата; 3) смешанного типа, в которых образование и рост кристаллов происходят на охлаждаемой поверхности и в объеме аппарата.

По типу создания условий пересыщения кристаллизаторы можно подразделить:

1) изогидрические; 2) испарительные; 3) вакуумные (более интенсивное испарение в условиях разряжения).

А Б В

Рис. А. Вальцовый кристаллизатор поверхностного типа. 1-баробан с водным охлаждением, 2-корыто с раствором, 3-нож для съема кристаллов, 4-паровая рубашка.

Рис. Б. Объемный кристаллизатор периодического действия. 1-корпус, 2-охлаждающая рубашка, 3-мешалка.

Рис. В. Барабанный кристаллизатор смешанного типа с воздушным охлаждением. 1-вращяющийся барабан, 2-привод, 3-бандажи-подшипники, 4-нож для срезания кристаллов образовавшихся на поверхности барабана.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: