Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
Средний диаметр пор может быть найден из объема пор, определяемого методом продавливания ртути под большим давлением [383] или с помощью электронной микроскопии [21]. Некоторые наиболее характерные данные для адсорбентов приведены в табл. Ш-5 [922].
Практическая эффективность активированного угля определяется опытным путем при пропускании воздуха, насыщенного CCl4 при 0 °С, через слой угля при 25 °С и 100 кПа и измерении массы
159
ТАБЛИЦА III-5
Характеристика некоторых адсорбентов [922]
Адсорбент Удельная поверхность. м2/г Объем пор, см3/г Средний днаметр пор, 10-10 м
Активированный уголь 500—1500 0,6-0,8 20—40
Силикагель 200—600 Около 0,4 30—200
Активированный глинозем 175 0,39 90
Кизельгур 4,2 1,14 22000
адсорбированного вещества. Эффективность определяют как соотношение масс адсорбированного вещества к первоначальной. Затем определяют удерживающую способность адсорбента после десорбции путем продувания воздуха через его слой при 25 °С в течение б ч.
При применении активированных углей для противогазов определяют продолжительность работы слоя при пропускании хлорпич крина в стандартных условиях. Типичные значения адсорбционной способности и удерживающей способности после удаления веществ для активированного угля приведены ниже [550]:
Удерживающая способность % (масс.)
27—30 2—3
5,9 (пары) .
1,2
1.05 1,15 .
4,87 3,0
2.5
* После нагревания угля в течение 1 ч прн 150 cC.
Активированный уголь применяют для рекуперации углеводородных растворителей, удаления и рекуперации газообразных углеводородов из коксового и природного газов и для удаления запахов и других следовых примесей из газовых потоков. В первых двух случаях рекуперация углеводородов экономически выгодна, поскольку они могут найти сбыт.
В емкость помещают два слоя угля высотой 300—900 мм. Емкость работает под давлением, через слои попеременно пропускают газовую смесь и затем пар при 100—150 0C для удаления адсорбированного материала (рис. 111-34). Скорость газов обычно составляет 0,15—0,60 м/с; перепад давления вдоль такого слоя показан на рис. III-35.
Адсорбция % (масс)
Тетрахлорид углерода 80—110
Газолин (автомобильный
бензин) .... 10—20
Бензол 45—55
Метанол 50
Этанол 50
Изопропанол .... 50
Этилацетат .... 57,5
Ацетон 51
Уксусная кислота 70
160
Рис. Ш-34. Двухслойный угольный адсорбер для рекуперации углеводородов:
I — адсорберы с активированным углем; 2 — конденсатор; 3 — декантер; 4 — воздуходувка.
Весьма эффективно удаление запахов с помощью активированного угля. Через тонкий слой адсорбента пропускают при высокой скорости газовый поток непрерывно в течение 12—18 мес и даже дольше до тех пор, пока не потребуется замена угля. Уголь загружают в коробки или пористые складные фильтры (рис. Ш-36). Скорость газового потока примерно равна скорости в аппаратах для кондиционирования воздуха, с которыми эти фильтры часто
Рис. Ш-35. Перепад давления в слоях сухого гранулированного угля (воздух поступает сверху под давлением 100 жПа при 21 °С) [879]:
P2smcP Фракции 2/4 меш (перепад давления в слое 4.7-9,4 мм рт. ст.); 2 — то же, со-Ветственно 4/6 меш (3,35—4,7 мм рт. ст.); 3 — то же. 6/8 меш (2,36—3,33 мм рт. ст.); 4 — же, 8/14 меш (1,17—2.36 мм рт. ст.); 5 — то же, 6/14 меш (1,17—3,33 мм рт. ст.), о-то же, '10/24 меш (0,7—1,65 мм рт. ст.); 7 — то Же, 12/28 меш (0,6—(1,4 мм рт. ст.).
Рис. III-36. Фильтры с гранулированным активированным углем для удаления
запахов [56]:
1 — запорный вентиль; 2 — корпус; 3 — фетровая прокладка; 4 — активированный уголь; S — гнльэы; 6 — тарелка коллектора; 7 — опорные тарелки.
объединяются. Удовлетворительная проектная величина равна 0,03 м/с для слоя угля высотой 12 мм.
Реактивация отработанного угля в этих условиях гораздо слож-; нее, чем в случае рекуперации растворителей. Для этой цели требуется нагревание до 600 0C, поэтому реактивация обычно производится предприятием, выпускающим фильтры, или подобной специализированной организацией.
Срок службы такого угля (в ч) может быть оценен исходя из уравнения, предложенного Тюрком [870]:
< = 2,41 IO^W(QctiM) (III.56)
где S — удерживаемая способность адсорбента; W — масса адсорбента, кг;. Q — скорость потока, м3/ч; т) — эффективность адсорбции, %; с — начальная концентрация, млн."1; M — средняя масса 1 моль.
Типичные значения удерживающей способности, используемые в этом уравнении, приведены в табл. Ш-6 [870].
Если принять удерживающую способность равной 0,2 и сред* нюю массу 1 моля 100, уравнение (111.56) примет вид
/ = 4,8-10^/(?: (III.57)
Здесь t — среднее время службы фильтра из активированного угля. В фильтрах для удаления запахов скорости газового потока через тонкий слой адсорбента составляют 0,13—0,8 м/с; в фильтрах рекуперации растворителей скорости выше. Температура не должна превышать 52 °С, поскольку при более высоких температура# адсорбция газов ухудшается. Необходимо также, чтобы относитель*.
162
ТАБЛИЦА 111-6
Удерживающая способность* активированного угля [570]
