Рекуперация (обработка сырья)
Рекуперация — процесс улавливания и возвращения в рабочий цикл сырьевых материалов и полупродуктов.
Основные сведения править
Для рекуперации используются два основных метода:
- адсорбционный;
- компримирование (в нефтепромышленности).
Компримирование экономически эффективно при концентрациях рекуперируемых веществ 5—10 г/м3.
В большинстве случаев для рекуперации используется сорбция на активированном угле.
Применяемое оборудование править
Основные типы адсорберов, используемых при рекуперации:
Виды рекуперации править
Как правило, рекуперация ведётся по двух-, трёх- или четырёхфазной схеме.
В четырёхфазной схеме различают следующие стадии:
- адсорбция;
- десорбция (в качестве десорбирующего агента обычно применяется водяной пар) + отделение искомого вещества от десорбирубщего агента (при помощи декантации или ректификации);
- сушка слоя сорбента;
- охлаждение слоя сорбента.
В трёхфазной схеме различают два типа:
- Вариант без сушки:
- адсорбция;
- десорбция (в качестве десорбирующего агента применяется нагретый инертный газ) + отделение искомого вещества от десорбирующего агента;
- охлаждение слоя сорбента.
- Вариант без охлаждения
- адсорбция, на стадии адсорбции охлаждение производится потоком очищенного воздуха;
- десорбция (в качестве десорбирующего агента обычно применяется водяной пар) + отделение искомого вещества от десорбирубщего агента (при помощи декантации или ректификации);
- сушка слоя сорбента.
Из этих двух вариантов чаще используют трёхфазный цикл рекуперации без охлаждения.
В двухфазной схеме различают следующие стадии:
- подача нагретой до 35 °C паровоздушной смеси, затем нагретой до 65 °C паровоздушной смеси (то есть параллельно адсорбции идёт сушка);
- десорбция (в качестве десорбирующего агента обычно применяется водяной пар) + отделение искомого вещества от десорбирубщего агента (при помощи декантации или ректификации).
При концентрации рекуперируемого компонента более 3 г/м3 выгоднее вести четырёхфазный цикл, при концентрации рекуперируемого компонента менее 3 г/м3 — трёхфазный.
Инженерные расчёты рекуперации править
Количество испаряющегося растворителя править
Количество испаряющегося растворителя вычисляется по формуле:
где:
- А — коэффициент, являющийся функцией критерия Рейнольдса (A=f(Re));
- M — молярная масса;
- D — коэффициент диффузии вещества в воздухе;
- F — поверхность испарения;
- τ — время испарения;
- p* упругость паров (давление насыщенных паров жидкости);
- p' — давление пара жидкости;
- l — длина воздушного потока над поверхностью испарения.
Второй способ нахождения количества испаряющегося растворителя — по справочным данным через величины обратных скоростей испарения (в качестве эталона взят диэтиловый эфир, ω = 1).
Определение продолжительности адсорбции править
Этот раздел не завершён. |
См. также править
В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |