Курсовая работа: Адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым слоем адсорбента. Технологическая схема для улавливания паров этилового спирта из воздуха

антраниловая кислота

Сорбционный фильтр, десорбция

HNO₃

Атомно-

абсорбиионный и атомно-эмнссионный

С<1, Со, Си,

Сг, Ре, Н8, НГ,

Мп, N1, РЬ,

Яе, 2п, РЗЭ C

Природные воды 8-Оксихинолин

Коэффициент концентрирования

1-Ю4

Фотометрия,

атомно- абсорбционный и рент-

генофлуоресцентный, нейтронно-активационный и

γ-активационный

анализ

2. Описание технологического процесса

Процесс адсорбции протекает непрерывно. Непрерывность процесса обеспечивается сменной работой двух групп адсорберов. Используемые, в данной технологической схеме, группы включают в себя по три кольцевых адсорбера каждая.

Процесс адсорбции протекает в определенный срок, по истечению которого данный процесс завершается. Первая группа адсорберов (А1, А2, А3), переходит в режим регенерации, а вторая (А4, А5, А6) в режим проведения процесса адсорбции.

Процесс адсорбции начинается с того, что исходная смесь подается в рукавный фильтр (Ф) с помощью вентилятора (В1) или резервного (В2) по линии 29. После предварительной очистки газ переходит в огнепреградитель с разрывными мембранами. На этом отрезке трубопровода расположена мембрана прорыва (М), которая предотвращает разрушение трубопровода. Затем смесь переходи в калорифер (Ка2), где газ охлаждается оборотной водой. Из охлаждающего калорифера газ попадает в адсорберы: при работе первой группы адсорберов через нижний левый штуцер в (А1, А2, А3), при этом регулирующие вентили (ВЗ₇ , ВЗ₁₉ , ВЗ₃₇ ) должны быть закрыты, а вентили (ВЗ₁₀ , ВЗ₁₃ , ВЗ₄₂ ) – открыты; при работе второй группы адсорберов (А4, А5, А6) регулирующие вентили (ВЗ₁₀ , ВЗ₁₃ , ВЗ₄₂ ) закрываются, а вентили (ВЗ₇ , ВЗ₁₉ , ВЗ₃₇ ) - открываются. Газ поступает в пространство между стенкой корпуса и наружной стенкой корзины, в которой расположен адсорбент – активированный уголь марки АР-А. При прохождении газа через слой адсорбента протекает процесс массообмена, то есть происходит поглощение этилового спирта из парогазовой смеси. После протекания этой реакции очищенный газ через центральный штуцер отводится по линии 3m в атмосферу или на дальнейшее использование.

Процесс идет до тех пор, пока на линии 3m не будет обнаружен проскок этилового спирта. При обнаружение этилового спирта вентили (ВЗ₇ , ВЗ₁₉ , ВЗ₃₇ , ВЗ₁₀ , ВЗ₁₃ , ВЗ₄₂ ) закрываются, а (ВЗ₁₇ , ВЗ₂₀ , ВЗ₂₇ , ВЗ₃₀ , ВЗ₃₂ , ВЗ₃₉ ) – открываются.

Процесс регенерации начинается с подачи в адсорберы острого пара по линии 2 через распределительный коллектор. При подачи в первую группу адсорберов вентиль (ВЗ₃₈ и ВЗ₄₆ ) закрыты, вентили (ВЗ₁₄ , ВЗ₂₅ , ВЗ₄₀ , ВЗ₄₄ ) открыты, а при подачи во вторую группу адсорберов вентили (ВЗ₁₄ , ВЗ₂₅ , ВЗ₄₆ ) закрыты, вентиль (ВЗ₃₈ , ВЗ₄₄ , ВЗ₁₅ , ВЗ₂₉ , ВЗ₃₄ ) открыты, соответственно вентили (ВЗ₇ , ВЗ₁₇ , ВЗ₁₉ , ВЗ_30, ВЗ₃₇ , ВЗ₃₂ , ВЗ₁₀ , ВЗ₁₃ , ВЗ₂₀ , ВЗ₂₆ , ВЗ₃₉ , ВЗ₄₂ , ВЗ₅₁ ) закрыты. Пар через, нижний центральный, штуцер попадает в центральную часть адсорберов. Затем происходит процесс регенерации перфорированных решеток (процесс десорбции), в частности активного угля. Образовавшейся конденсат, через нижний правый штуцер, попадает в канализацию по линии 30. Промывной водяной пар со следами этилового спирта и частицами адсорбента через нижний левый штуцер поступает в циклон по линии 41.

В циклоне смесь паров воды и этилового спирта очищается от пыли и сконденсированных капель пара под действием центробежных сил. Полученный конденсат через нижний штуцер циклона переходит в холодильник. А оставшаяся смесь переходит по линии 41 в конденсатор, где при подводе свежей воды через верхний штуцер, конденсируется капли пара, которые затем переходят в холодильник. Использованная при конденсации вода отводится по линии 40 через верхний правый штуцер.

В холодильнике при подаче свежей воды конденсат охлаждается. После охлаждения оборотная вода также отводится по линии 40. В результате охлаждения образуется очищенный этиловый спирт, который по линии 34 передается на склад для дальнейшего использования.

После процесса регенерации адсорберы высушивают. Воздух для сушки, подается в калорифер (Ка1) вентилятором (В3)., где нагревается до определенной температуры подачей острого пара по линии 2 (вентиль ВЗ₄₄ закрыт, ВЗ₄₆ - открыт). При этом регулирующий вентиль (ВЗ₅₁ ) закрыт, а вентиль (ВЗ₅₂ ) открыт. Затем нагретый воздух подается в адсорберы, регенерируемой группы, через нижний левый штуцер и удаляется из адсорберов через нижний центральный штуцер. При этом: если регенерируется первая группа (А1, А2, А3), регулирующие вентили (ВЗ₁₆ , ВЗ₂₈ , ВЗ₃₅ ) открыты, вентили (ВЗ₁₆ , ВЗ₉ ) закрыты; если регенерируется вторая группа (А4, А5, А6), регулирующие вентили (ВЗ₁₆ , ВЗ₂₈ , ВЗ₃₅ ) открыты, вентиль (ВЗ₁₁ ) закрыт. После просушки адсорберы вновь охлаждают с помощью подачи атмосферного воздуха вентилятором (В3), который поступает в адсорберы через нижний левый штуцер и удаляется из адсорберов через нижний центральный штуцер по линии 3m в атмосферу или на дальнейшее использование. Процесс идет до тех пор, пока на линии 3m не будет обнаружен проскок этилового спирта.

Процессы регенерации, сушки и охлаждения адсорберов протекают за тот же период времени, что и процесс адсорбции. После проведения этих процессов группы адсорберов вновь меняют, то есть те, которые работали в режиме адсорбции переходят в режим регенерации, а те, которые регенерировались - в режим адсорбции. Процесс протекает непрерывно.

3. Устройство и принцип действия

По способу организации процесса адсорбции представленные в данной курсовой работе аппараты являются аппаратами периодического действия. В них адсорбент находится в неподвижном состоянии и при достижении определенной (заданной) степени насыщения его необходимо заменить или регенерировать (десорбировать). На время регенерации процесс адсорбции прерывается.

Эффективность работы адсорбционной установки в первую очередь зависит от соответствия способа организации процесса, физико-химических характеристик обрабатываемых газов и адсорбента. По расходу, температуре, влажности, давлению отбросных газов, концентрации загрязнителя и его свойствам подбираются вид адсорбента, конструкция аппарата, вид адсорбции, режим обработки. В данной, курсовой был выбран адсорбер с неподвижным слоем адсорбента - активного угля АР-А, периодической обработки и физическим процессом адсорбции.