Владимиров А.И., Щелкунов В.А., Круглов С.А. Основные процессы и аппараты нефтегазопереработки

Подождите немного. Документ загружается.

áñîðáöèÿ (àíãë. absorbtion) – ïðîöåññ èçáèðà-

òåëüíîãî ïîãëîùåíèÿ êîìïîíåíòîâ ãàçîâîé ñìåñè

æèäêèì ïîãëîòèòåëåì (àáñîðáåíòîì). Ïðèìåíÿþò

â íåôòÿíîé, ãàçîâîé, íåôòåãàçîïåðåðàáàòûâàþùåé ïðî-

ìûøëåííîñòè äëÿ ðàçäåëåíèÿ, îñóøêè è î÷èñòêè óãëå-

âîäîðîäíûõ ãàçîâ. Èç ïðèðîäíûõ è ïîïóòíûõ íåôòÿíûõ

ãàçîâ ïóòåì àáñîðáöèè èçâëåêàþò ýòàí, ïðîïàí, áóòàí è

êîìïîíåíòû áåíçèíà; àáñîðáöèþ ïðèìåíÿþò äëÿ î÷èñò-

êè ïðèðîäíûõ ãàçîâ îò êèñëûõ êîìïîíåí- òîâ –

ñåðîâîäîðîäà, èñïîëüçóåìîãî äëÿ ïðîèçâîäñòâà ñåðû,

äèîêñèäà óãëåðîäà, ñåðîîêñèäà óãëåðîäà, ñåðîóãëåðîäà,

òèîëîâ (ìåðêàïòàíîâ) è ò.ï. Ñ ïîìîùüþ àáñîðáöèè òàê-

æå ðàçäåëÿþò ãàçû ïèðîëèçà è

êàòàëèòè÷åñêîãî êðå-

êèíãà

è îñóùåñòâëÿþò ñàíèòàðíóþ î÷èñòêó ãàçîâ îò

âðåäíûõ ïðèìåñåé.

Àáñîðáöèÿ çàíèìàåò

ïðîìåæóòî÷íîå ïîëîæåíèå ìåæ-

äó

ðåêòèôèêàöèåé

àäñîðáöèåé

ïî êîëè÷åñòâó èçâëå-

êàåìûõ êîìïîíåíòîâ. Â îòëè÷èå îò ïåðâîãî ïðîöåññà

àáñîðáöèÿ ïðîòåêàåò â îñíîâíîì îäíîíàïðàâëåííî, ò.å.

àáñîðáåíò ìîæíî ñ÷èòàòü ïðàêòè÷åñêè íåëåòó÷èì.

Ïðîöåññ àáñîðáöèè îáðàòèìûé, ïîýòîìó îí èñïîëü-

çóåòñÿ íå òîëüêî äëÿ ïîëó÷åíèÿ ðàñòâîðîâ ãàçîâ â æèä-

êîñòÿõ, íî è äëÿ ðàçäåëåíèÿ ãàçîâûõ ñìåñåé. Ïðè ýòîì

ïîñëå ïîãëîùåíèÿ îäíîãî èëè íåñêîëüêèõ êîìïîíåíòîâ

ãàçà èç ãàçîâîé ñìåñè íåîáõîäèìî âûäåëèòü èç àáñîð-

áåíòà ïîãëîùåííûå êîìïîíåíòû. Âûäåëåíèå (ðåãåíåðà-

öèþ) ïîãëîùåííûõ êîìïîíåíòîâ èç àáñîðáåíòà íàçûâà-

þò äåñîðáöèåé. Ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò âíîâü

íàïðàâëÿþò íà àáñîðáöèþ. Â êà÷åñòâå àáñîðáåíòîâ ïðè

ðàçäåëåíèè óãëåâîäîðîäíûõ ãàçîâ èñïîëüçóþò áåíçèíî-

âûå èëè êåðîñèíîâûå ôðàêöèè, à â ïîñëåäíèå ãîäû è

ãàçîâûé êîíäåíñàò, ïðè îñóøêå – äèýòèëåíãëèêîëü

(ÄÝÃ) è òðèýòèëåíãëèêîëü (ÒÝÃ). Äëÿ àáñîðáöèîííîé

î÷èñòêè ãàçîâ îò êèñëûõ êîìïîíåíòîâ ïðèìåíÿþò

N-ìåòèë-2-ïèððîëèäîí,

ãëèêîëè,

ïðîïèëåíêàðáîíàò,

òðè-

áóòèëôîñôàò, ìåòàíîë; â êà÷åñòâå õèìè÷åñêîãî ïîãëîòè-

òåëÿ èñïîëüçóþòñÿ ìîíî- è äèýòàíîëàìèíû.

Äâèæóùåé ñèëîé ïðîöåññà àáñîðáöèè (äåñîðáöèè)

ÿâëÿåòñÿ ðàçíîñòü ïàðöèàëüíûõ äàâëåíèé ïîãëîùàåìîãî

êîìïîíåíòà â ãàçîâîé è æèäêîé ôàçàõ, êîòîðûé ñòðå-

ìèòñÿ ïåðåéòè â òó ôàçó, ãäå åãî êîíöåíòðàöèÿ ìåíüøå,

÷åì ýòî òðåáóåòñÿ ïî óñëîâèþ ðàâíîâåñèÿ.

Îáîçíà÷èì ïàðöèàëüíîå äàâëåíèå ïîãëîùàåìîãî êîì-

ïîíåíòà â ãàçîâîé ôàçå

÷åðåç

, à ïàðöèàëüíîå äàâ-

ëåíèå òîãî æå êîìïîíåíòà â ãàçîâîé ôàçå, íàõîäÿùåéñÿ

â ðàâíîâåñèè ñ àáñîðáåíòîì, ÷åðåç

. Åñëè

, òî

êîìïîíåíò ãàçà ïåðåõîäèò â æèäêîñòü

, ò.å. ïðîòåêàåò

ïðîöåññ àáñîðáöèè (ðèñ. 3,

). Åñëè

, òî ïîãëî-

ùåííûå êîìïîíåíòû ãàçà ïåðåõîäÿò èç àáñîðáåíòà â ãà-

çîâóþ ôàçó, ò.å. îñóùåñòâëÿåòñÿ ïðîöåññ äåñîðáöèè

(ðèñ. 3,

×åì áîëüøå âåëè÷èíà

–

, òåì èíòåíñèâíåå îñóùå-

ñòâëÿåòñÿ ïåðåõîä êîìïîíåíòà èç ãàçîâîé ôàçû â æèä-

êóþ. Ïðè ïðèáëèæåíèè ñèñòåìû ê ñîñòîÿíèþ ðàâíîâå-

ñèÿ äâèæóùàÿ ñèëà óìåíüøàåòñÿ è ñêîðîñòü ïåðåõîäà

êîìïîíåíòà èç ãàçîâîé ôàçû â æèäêóþ çàìåäëÿåòñÿ.

Ïîñêîëüêó ïàðöèàëüíîå äàâëåíèå êîìïîíåíòà ïðîïîð-

öèîíàëüíî åãî êîíöåíòðàöèè, òî äâèæóùàÿ ñèëà ïðî-

öåññà àáñîðáöèè èëè äåñîðáöèè ìîæåò áûòü âûðàæåíà

òàêæå ÷åðåç ðàçíîñòü êîíöåíòðàöèé êîìïîíåíòà â ãàçî-

âîé ∆

y = y – y

èëè æèäêîé ôàçàõ ∆

x = x

– x

Êîëè÷åñòâî ãàçà

, ïîãëîùàåìîãî â åäèíèöó âðåìåíè

ïðè àáñîðáöèè èëè âûäåëÿåìîãî ïðè äåñîðáöèè, ïðÿìî

ïðîïîðöèîíàëüíî ïîâåðõíîñòè êîíòàêòà ãàçîâîé è æèä-

êîé ôàç

è äâèæóùåé ñèëå ïðîöåññà:

pã p p p

()()().

M KFp p KFy y KFx x

=−=−= −

Êîýôôèöèåíòû ïðîïîðöèîíàëüíîñòè

íà-

çûâàþòñÿ êîýôôèöèåíòàìè ìàññîïåðåäà÷è ïðè

àáñîðáöèè; îíè çàâèñÿò îò ãèäðîäèíàìè÷åñêîãî ðåæèìà

ïðîöåññà è ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñèñòåìû.

Ïî ñâîåé ïðèðîäå ðàçëè÷àþò äâà âèäà àáñîðáöèè:

ôèçè÷åñêóþ è õèìè÷åñêóþ (õåìîñîðáöèþ). Ïðè ïî-

ñëåäíåé àáñîðáèðóåìûå êîìïîíåíòû âñòóïàþò â õèìè-

÷åñêîå âçàèìîäåéñòâèå ñ àáñîðáåíòîì. Ñêîðîñòü ôèçè-

÷åñêîé àáñîðáöèè îïðåäåëÿåòñÿ äèôôóçèîííûìè ïðî-

Ðèñ. 3. Ñõåìà ïåðåíî-

ñà êîìïîíåíòîâ ïðè

êîíòàêòå ãàçà ñ àá-

ñîðáåíòîì

öåññàìè. Â îáùåì ñëó÷àå ñêîðîñòü õåìîñîðáöèè çàâèñèò

îò ñêîðîñòè äèôôóçèè è õèìè÷åñêîé ðåàêöèè. Â êèíå-

òè÷åñêîé îáëàñòè ñêîðîñòü ñîáñòâåííî õèìè÷åñêîãî

âçàèìîäåéñòâèÿ ìåíüøå ñêîðîñòè ìàññîïåðåäà÷è è ïî-

ýòîìó ëèìèòèðóåò ñêîðîñòü âñåãî ïðîöåññà, â äèôôóçè-

îííîé – ëèìèòèðóþùåé ÿâëÿåòñÿ ñêîðîñòü äèôôó-çèè

êîìïîíåíòîâ, êîòîðàÿ çàâèñèò îò ãèäðîäèíàìèêè è ôè-

çè÷åñêèõ ñâîéñòâ ôàç.

Íà ïðîöåññû àáñîðáöèè è äåñîðáöèè îêàçûâàþò

âëèÿíèå äàâëåíèå, òåìïåðàòóðà, óäåëüíûé ðàñõîä àáñîð-

áåíòà è äåñîðáèðóþùåãî àãåíòà, ÷èñëî ñòóïåíåé êîí-

òàêòà. Ïîâûøåíèå äàâëåíèÿ è ñíèæåíèå òåìïåðàòóðû

óñêîðÿþò àáñîðáöèþ è çàìåäëÿþò äåñîðáöèþ. Ïðîöåññ

àáñîðáöèè ñîïðîâîæäàåòñÿ âûäåëåíèåì òåïëîòû. Â àá-

ñîðáöèîííî-äåñîðáöèîííîé óñòàíîâêå (ðèñ. 4) èñõîäíûé

ãàç â àáñîðáåðå êîíòàêòèðóåò â ïðîòèâîòîêå ñ àáñîð-

áåíòîì, îñâîáîæäàåòñÿ îò èçâëåêàåìûõ êîìïîíåíòîâ è

Ðèñ. 4. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà àáñîðáöèîííî-äåñîðáöèîííîé óñòà-

íîâêè:

– àáñîðáåð;

– õîëîäèëüíèê;

– ïîäîãðåâàòåëü;

– äåñîðáåð;

–

êîíäåíñàòîð; 6 – åìêîñòü; 7 – òåïëîîáìåííèê. Ïîòîêè: I – ñûðîé ãàç; II –

ñóõîé (òîùèé) ãàç; III – íàñûùåííûé àáñîðáåíò; IV – ðåãåíåðèðîâàííûé

àáñîðáåíò;

– èçâëå÷åííûå êîìïîíåíòû;

– íåñêîíäåíñèðîâàííûå

ãàçîâûå êîìïîíåíòû;

VII

– æèäêèé ïðîäóêò;

VIII

– äåñîðáèðóþùèé àãåíò;

IX – òåïëîíîñèòåëü

óõîäèò ñâåðõó àáñîðáåðà. Íàñûùåííûé àáñîðáåíò èç

àáñîðáåðà ÷åðåç òåïëîîáìåííèê è íàãðåâàòåëü ïîñòóïà-

åò íà âåðõ äåñîðáåðà è â ðåçóëüòàòå ïîäîãðåâà è êîí-

òàêòà ñ äåñîðáèðóþùèì àãåíòîì ðåãåíåðèðóåòñÿ.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [18, 40, 46, 53].

äñîðáåðû (àíãë. adsorbers) – àïïàðàòû äëÿ ðàç-

äåëåíèÿ ãàçîâûõ è æèäêèõ ñìåñåé ïóòåì èçáèðà-

òåëüíîãî ïîãëîùåíèÿ (

àäñîðáöèè

) èõ êîìïîíåí-

òîâ òâåðäûìè ïîãëîòèòåëÿìè – àäñîðáåíòàìè. Ïîãëî-

ùàåìîå âåùåñòâî, íàõîäÿùååñÿ âíå ïîð àäñîðáåíòà,

íàçûâàåòñÿ àäñîðáòèâîì, à ïîñëå åãî ïåðåõîäà â àäñîð-

áèðîâàííîå ñîñòîÿíèå – àäñîðáàòîì

Àäñîðáåðû ïðè-

ìåíÿþò â ãàçîâîé è íåôòåïåðåðàáàòûâàþùåé ïðîìûø-

ëåííîñòè äëÿ ñëåäóþùèõ öåëåé: îñóøêè ãàçîâ (íàïðè-

ìåð, ïðèðîäíîãî ãàçà ïðè ïîäãîòîâêå åãî ê òðàíñïîðòó);

îòáåíçèíèâàíèÿ ïîïóòíûõ è ïðèðîäíûõ óãëåâîäîðîäíûõ

ãàçîâ; îñóøêè æèäêîñòåé; ðàçäåëåíèÿ ãàçîâ íåôòåïåðå-

ðàáîòêè ñ öåëüþ ïîëó÷åíèÿ âîäîðîäà è ýòèëåíà; âûäå-

ëåíèÿ íèçêîìîëåêóëÿðíûõ àðîìàòè÷åñêèõ óãëåâîäîðî-

äîâ èç áåíçèíîâûõ ôðàêöèé; î÷èñòêè ìàñåë; î÷èñòêè

ãàçîâ è æèäêîñòåé îò âðåäíûõ âåùåñòâ, çàãðÿçíÿþùèõ

îêðóæàþùóþ ñðåäó. Àäñîðáåðû ðàçäåëÿþò ïî ñïîñîáó

êîíòàêòèðîâàíèÿ îáðàáàòûâàåìîé ñðåäû ñ àäñîðáåíòà-

ìè íà àïïàðàòû ñ íåïîäâèæíûì, äâèæóùèìñÿ ïëîòíûì

ïñåâäîîæèæåííûì ñëîåì.

Àäñîðáåðû ñ íåïîäâèæíûì ñëîåì – àïïàðàòû ïå-

ðèîäè÷åñêîãî äåéñòâèÿ, ðàáîòàþùèå â öèêëè÷åñêîì

ðåæèìå. Ðàáî÷èé öèêë òàêèõ àäñîðáåðîâ âêëþ÷àåò ñëå-

äóþùèå ñòàäèè: àäñîðáöèþ, äåñîðáöèþ, óäàëåíèå äå-

ñîðáèðóþùåãî àãåíòà (ñóøêó) è îõëàæäåíèå. Ïðè íàëè-

÷èè ìèíèìóì äâóõ àïïàðàòîâ è ñîîòâåòñòâóþùåì ñîîò-

íîøåíèè äëèòåëüíîñòè âûøåóêàçàííûõ ñòàäèé âîçìîæ-

íà íåïðåðûâíàÿ ðàáîòà âñåé àäñîðáöèîííîé óñòàíîâêè.

Àäñîðáåðû ñ íåïîäâèæíûì ñëîåì àäñîðáåíòà âûïîëíÿ-

þò â âèäå âåðòèêàëüíûõ èëè ãîðèçîíòàëüíûõ öèëèíäðè-

÷åñêèõ àïïàðàòîâ, ñíàáæåííûõ âíóòðåííèìè óñòðîéñò-

âàìè: îïîðíûìè äëÿ àäñîðáåíòà; ðàñïðåäåëèòåëüíûìè è

ñáîðíî-âûðàâíèâàþùèìè äëÿ ïîòîêà ðàçäåëÿåìîé ñðå-

Ðèñ. 5. Àäñîðáåð àêñè-

àëüíîãî òèïà ñ íåïîä-

âèæíûì ñëîåì àäñîð-

áåíòà:

1 – êîðïóñ; 2 – îïîðíàÿ

ðåøåòêà;

– ïåðôîðèðî-

âàííûé ëèñò è äâà ñëîÿ

ñåòêè; 4 – ôàðôîðîâûå

øàðû; 5 – ïåðåòî÷íûå

òðóáû äëÿ çàãðóçêè (âû-

ãðóçêè) àäñîðáåíòà; 6 –

ñëîé öåîëèòà; 7 – ñëîé

àëþìîãåëÿ; 8 – ðåøåòêà;

9 – êðàí-óêîñèíà; 10 –

øòóöåð äëÿ çàãðóçêè

àäñîðáåíòà; 11 – ëþê-ëàç;

–

òðóáîïðîâîä

äëÿ âûã-

ðóçêè àäñîðáåíòà; 13 –

øòóöåð äëÿ äðåíàæà. Ïî-

òîêè: I – èñõîäíûé ãàç; II

– îòðàáîòàííûé ãàç

äû. Íà ðèñ. 5 ïðåäñòàâëåí àäñîðáåð àêñèàëüíîãî òèïà,

ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ î÷èñòêè ïðèðîäíîãî ãàçà îò ñåðî-

âîäîðîäà è ìåðêàïòàíîâ. Â êîðïóñå àïïàðàòà äèàìåòðîì

3,6 ì ðàñïîëîæåíû ïî âûñîòå äâà ñëîÿ öåîëèòà NaX

âûñîòîé 3,6 ì. Êàæäûé ñëîé öåîëèòà ïîääåðæèâàåòñÿ

îïîðíîé ðåøåòêîé, íà êîòîðîé óñòàíîâëåí ïåðôîðèðî-

âàííûé ëèñò è äâà ñëîÿ ìåòàëëè÷åñêîé ñåòêè. Íàä âåðõ-

íèì ñëîåì öåîëèòà ðàçìåùåí äîïîëíèòåëüíî ñëîé àëþ-

ìîãåëÿ äëÿ îñóøêè ãàçà. Äëÿ óìåíüøåíèÿ äèíàìè÷åñêîãî

âîçäåéñòâèÿ ïîòîêà ãàçà è áîëåå ðàâíîìåðíîãî åãî ðàñ-

ïðåäåëåíèÿ íàä àäñîðáåíòîì ðàñïîëîæåí ñëîé ôàðôî-

ðîâûõ øàðîâ âûñîòîé 300–600 ìì. Ïðè çàãðóçêå àäñîð-

áåíòà èñïîëüçóþò âåðõíèé ëþê è êðàí-óêîñèíó. Ïåðå-

òî÷íûå òðóáû îáåñïå÷èâàþò ïåðåìåùåíèå àäñîðáåíòà

èç îäíîé çîíû â äðóãóþ ïðè åãî çàãðóçêå è âûãðóçêå.

Àäñîðáåíò èç àïïàðàòà âûãðóæàþò ïî òðóáîïðîâîäó,

óñòàíîâëåííîìó íà íèæíåé îïîðíîé ðåøåòêå.

Äëÿ óìåíüøåíèÿ ãèäðàâëè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ

ñëîÿ àäñîðáåíòà ðàçðàáîòàíû êîíñòðóêöèè àäñîðáåðîâ ñ

ðàäèàëüíûì äâèæåíèåì ïîòîêà ãàçà. Íà ðèñ. 6 ïðåä-

ñòàâëåíà êîíñòðóêöèÿ àäñîðáåðà ðàäèàëüíîãî òèïà, â

êîòîðîì ïîòîê ðàçäåëÿåìîé ñðåäû äâèæåòñÿ ÷åðåç ñëîé

àäñîðáåíòà îò öåíòðà ê ïåðèôåðèè. Àäñîðáåíò çàñûïàí

ìåæäó äâóìÿ êîëüöåâûìè ðåøåòêàìè. Èñõîäíàÿ ãàçîâàÿ

ñìåñü ïîñòóïàåò ñíèçó â öåíòðàëüíûé êàíàë, ïðîõîäèò

÷åðåç ñëîé àäñîðáåíòà è ñîáèðàåòñÿ íà ïåðèôåðèè â

êîëüöåâîì ïðîñòðàíñòâå, îòêóäà óäàëÿåòñÿ èç àïïàðàòà.

Ñâåæèé àäñîðáåíò çàãðóæàåòñÿ ñâåðõó ÷åðåç øòóöåð.

Îòðàáîòàííûé àäñîðáåíò âûãðóæàåòñÿ ñíèçó ñ ïîìî-

ùüþ êëàïàíà. Ñ öåëüþ çàùèòû îò âíåçàïíîãî ïîâûøå-

íèÿ äàâëåíèÿ àïïàðàò ñíàáæåí ðàçðûâíîé ìåìáðàíîé.

Ïîâåðõíîñòü ôèëüòðàöèè àäñîðáåðîâ ðàäèàëüíîãî òèïà

â çàâèñèìîñòè îò èõ ðàçìåðîâ ëåæèò â ïðåäåëàõ 10–

80 ì

, òîëùèíà ñëîÿ àäñîðáåíòà ñîñòàâëÿåò 0,4–0,63 ì.

Àäñîðáåðû ñ äâèæóùèìñÿ èëè ïñåâäîîæèæåííûì

ñëîåì – ýòî íåïðåðûâíî äåéñòâóþùèå àïïàðàòû, â êî-

òîðûõ ñòàäèè ïðîöåññà àäñîðáöèîííîãî ðàçäåëåíèÿ

ñûðüÿ ïðîòåêàþò îäíîâðåìåííî, íî ñìåùåíû ïî ìåñòó.

Àäñîðáåð ñ äâèæóùèìñÿ çåðíèñòûì ñëîåì àäñîðáåíòà

(ðèñ. 7) – âåðòèêàëüíûé àïïàðàò, ïî âûñîòå êîòîðî-

Ðèñ. 6. Àäñîðáåð ðàäèàëüíîãî òèïà ñ íåïîäâèæíûì ñëîåì àäñîð-

áåíòà:

1 – ñîáèðàþùèé êîëëåêòîð; 2 – êîðïóñ; 3 – êîëüöåâàÿ ðåøåòêà; 4 – ñëîé

àäñîðáåíòà; 5 – øòóöåð äëÿ çàãðóçêè àäñîðáåíòà; 6 – öåíòðàëüíûé ðàçäàþ-

ùèé êàíàë; 7 – êîëüöåâîé ñîáèðàþùèé êàíàë; 8 – ðàçãðóçî÷íîå óñòðîéñòâî;

9 – ðàçäàþùèé êîëëåêòîð; 10 – øòóöåð äëÿ âûãðóçêè àäñîðáåíòà; 11 –

øòóöåð äëÿ ñëèâà êîíäåíñàòà; 12 – ïðåäîõðàíèòåëüíàÿ ðàçðûâíàÿ ìåìáðàíà.

Ïîòîêè: I – èñõîäíûé ãàç; II – îòðàáîòàííûé ãàç; III – âîäÿíîé ïàð íà

äåñîðáöèþ; IV – ñìåñü ïàðîâ âîäû è àäñîðáàòà

Ðèñ. 7. Àäñîðáåð ñ äâèæó-

ùèìñÿ çåðíèñòûì ñëîåì

àäñîðáåíòà:

1 – õîëîäèëüíèê; 2, 4 – ðàñïðå-

äåëèòåëüíûå òàðåëêè; 3, 6 –

ðàñïðåäåëèòåëüíûå óñòðîéñòâà;

7 – çàòâîð-îòâîä÷èê äëÿ àäñîð-

áåíòà. Ïîòîêè:

– àäñîðáåíò;

II – õëàäàãåíò; III – èñõîäíàÿ

ñìåñü; IV – ñìåñü ïîñëå àäñîðá-

öèè; V – ïðîäóêòû äåñîðáöèè ñ

äåñîðáèðóþùèì àãåíòîì; VI –

òåïëîíîñèòåëü; VII – äåñîðáè-

ðóþùèé àãåíò

ãî ðàñïîëîæåíû

òðè

çîíû: íàâåðõó

–

îõëàæäåíèÿ,

ñðåäíåé ÷àñòè – àäñîðáöèè, âíèçó – íàãðåâà è äåñîðá-

öèè. Îõëàæäåíèå è íàãðåâ àäñîðáåíòà îñóùåñòâ-ëÿåòñÿ

÷åðåç ïîâåðõíîñòü òðóá, âíóòðè êîòîðûõ îí äâè-

æåòñÿ.

Õëàäàãåíò

òåïëîíîñèòåëü

ïðîõîäÿò â ìåæ-

òðóáíîì ïðîñòðàíñòâå ñîîòâåòñòâóþùèõ ñåêöèé àïïàðà-

òà. Äëÿ ðàñïðåäåëåíèÿ ðàçäåëÿåìîé ñìåñè è äåñîðáè-

ðóþùåãî àãåíòà ïî ñå÷åíèþ àïïàðàòà â ñîîòâåòñòâóþ-

ùèõ åãî ñåêöèÿõ ðàçìåùåíû ðàñïðåäåëèòåëüíûå óñò-

ðîéñòâà. Íà âåðõó ñåêöèé àäñîðáöèè è äåñîðáöèè óñòà-

íîâëåíû ðàñïðåäåëèòåëüíûå òàðåëêè ñ ïàòðóáêàìè,

îáåñïå÷èâàþùèå ðàâíîìåðíîå ðàñïðåäåëåíèå ïî ñå÷å-

íèþ àïïàðàòà àäñîðáåíòà è ñáîð ñîîòâåòñòâåííî íåñîð-

áèðóåìîé ÷àñòè ãàçà è äåñîðáèðóþùåãî àãåíòà ñ âûäå-

ëåííûìè êîìïîíåíòàìè. Ðàñïðåäåëèòåëüíàÿ òàðåëêà,

ðàçäåëÿþùàÿ çîíû àäñîðáöèè è äåñîðáöèè, òàêæå ñîç-

äàåò íåîáõîäèìûé ãèäðîçàòâîð ìåæäó íèìè.

Â àäñîðáåðå ñ ïñåâäîîæèæåííûì ñëîåì àäñîðáåíòà

äëÿ ðàâíîìåðíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ãàçîâîé ôàçû è îáðà-

çîâàíèÿ ïñåâäîîæèæåííîãî ñëîÿ ïî âûñîòå óñòàíîâëåíû

îïîðíî-ðàñïðåäåëèòåëüíûå ðåøåòêè ñ ïåðåòî÷íûìè

óñòðîéñòâàìè. Èñõîäíàÿ ãàçîâàÿ ñìåñü è äåñîðáèðóþ-

ùèé àãåíò ïðîõîäÿò ÷åðåç ñîîòâåòñòâóþùèå ñåêöèè àï-

ïàðàòà, è â ðåçóëüòàòå èõ êîíòàêòà ñ ïîñòóïàþùèì

ñâåðõó

àäñîðáåíòîì

îáðàçóþòñÿ

ïñåâäîîæèæåííûå ñëîè,

â êîòîðûõ ïðîòåêàþò ïðîöåññû àäñîðáöèè è äåñîðáöèè

â óñëîâèÿõ ïðîòèâîòî÷íî-ñòóïåí÷àòîãî êîíòàêòà.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ: [32, 40, 53].

äñîðáöèÿ (àíãë. adsorption) – ïðîöåññ ïîãëîùå-

íèÿ êîìïîíåíòîâ ãàçîâ (ïàðîâ) èëè æèäêîñòåé

ïîâåðõíîñòüþ òâåðäûõ òåë (àäñîðáåíòîâ). Àä-

ñîðáöèþ ïðèìåíÿþò â ãàçîâîé è íåôòåïåðåðàáàòûâàþ-

ùåé ïðîìûøëåííîñòè äëÿ îñóøêè ãàçîâ, íàïðèìåð,

ïðèðîäíîãî ãàçà ïðè ïîäãîòîâêå åãî ê òðàíñïîðòó, äëÿ

îòáåíçèíèâàíèÿ ïîïóòíûõ è ïðèðîäíûõ ãàçîâ, ðàçäåëå-

íèÿ ãàçîâ íåôòåïåðåðàáîòêè ñ öåëüþ ïîëó÷åíèÿ âîäî-

ðîäà è ýòèëåíà, îñóøêè æèäêîñòåé, âûäåëåíèÿ íèçêîìî-

ëåêóëÿðíûõ àðîìàòè÷åñêèõ óãëåâîäîðîäîâ (áåíçîëà,

òîëóîëà, êñèëîëîâ) èç áåíçèíîâûõ ôðàêöèé, äëÿ î÷èñòêè

ìàñåë. ßâëåíèå àäñîðáöèè èñïîëüçóåòñÿ â õðîìàòîãðà-

ôèè, â ïðîòèâîãàçàõ, äëÿ ïîãëîùåíèÿ ïàõó÷èõ è âðåä-

íûõ âåùåñòâ, ñ öåëüþ çàùèòû îêðóæàþùåé ñðåäû. Ïî

ñðàâíåíèþ ñ äðóãèìè ìàññîîáìåííûìè ïðîöåññàìè

àäñîðáöèÿ ýôôåêòèâíà ïðè ìàëîì ñîäåðæàíèè èçâëå-

êàåìûõ êîìïîíåíòîâ â èñõîäíîé ñìåñè. Òàê, ïðè ðàçäå-

ëåíèè ñìåñè ñóõèõ óãëåâîäîðîäíûõ ãàçîâ ïðîöåññ àä-

ñîðáöèè îêàçûâàåòñÿ áîëåå âûãîäíûì, ÷åì ïðîöåññ

àáñîðáöèè

, òîãäà êàê äëÿ æèðíûõ ãàçîâ öåëåñîîáðàçíåå

ïðèìåíÿòü ïðîöåññ àáñîðáöèè. Àíàëîãè÷íî äëÿ æèäêèõ

ñìåñåé: ïðè íåâûñîêîì ñîäåðæàíèè èçâëåêàåìûõ êîì-

ïîíåíòîâ â ñûðüå àäñîðáöèîííîå ðàçäåëåíèå ïðåäïî÷-

òèòåëüíåå

ýêñòðàêöèè

Ðàçëè÷àþò ôèçè÷åñêóþ è õèìè÷åñêóþ àäñîðáöèþ

(õåìîñîðáöèþ). Ïðè ôèçè÷åñêîé àäñîðáöèè ìîëåêóëû

àäñîðáåíòà è ïîãëîùåííîãî âåùåñòâà (àäñîðáàòà) íå

âñòóïàþò â õèìè÷åñêîå âçàèìîäåéñòâèå è èõ ñâÿçü îáó-

ñëîâëèâàåòñÿ ñèëàìè ìåæìîëåêóëÿðíîãî âçàèìîäåéñò-

âèÿ, ïðè êîòîðîì ñâÿçü ìåíåå ïðî÷íà, ÷åì ïðè õåìî-

ñîðáöèè. Ôèçè÷åñêàÿ àäñîðáöèÿ – ýêçîòåðìè÷åñêèé

ïðîöåññ, äëÿ ãàçîâ è ïàðîâ òåïëîòà àäñîðáöèè ïðèìåðíî

ðàâíà òåïëîòå êîíäåíñàöèè.

Àäñîðáèðóåìîñòü âåùåñòâ çàâèñèò îò èõ ïðèðîäû,

ñòðîåíèÿ ìîëåêóë, à òàêæå îò ïðèðîäû è ñòðóêòóðû

àäñîðáåíòà (âåëè÷èíû óäåëüíîé ïîâåðõíîñòè, ðàçìåðîâ

ïîð). Àäñîðáèðóåìîñòü óãëåâîäîðîäîâ îáû÷íî âîçðàñòà-

åò ñ óâåëè÷åíèåì èõ ìîëåêóëÿðíîé ìàññû, îäíàêî çíà-

÷èòåëüíîå âëèÿíèå íà íåå îêàçûâàþò ñòðóêòóðà è ðàç-

ìåðû ìîëåêóë. Òàê, ïàðàôèíîâûå è íàôòåíîâûå óãëåâî-

äîðîäû ïîãëîùàþòñÿ â ìåíüøåé ñòåïåíè, ÷åì àðîìàòè-

÷åñêèå. Ñåðíèñòûå ñîåäèíåíèÿ ëó÷øå ñîðáèðóþòñÿ, ÷åì

ñîäåðæàùèå èõ ïàðàôèíîâûå è íàôòåíîâûå óãëåâîäî-

ðîäû. Íåïðåäåëüíûå íèçêîìîëåêóëÿðíûå óãëåâîäîðîäû

(ýòèëåí, ïðîïèëåí) àäñîðáèðóþòñÿ ëó÷øå, ÷åì ñîîòâåò-

ñòâóþùèå èõ ïðåäåëüíûå àíàëîãè (ýòàí, ïðîïàí).

Àäñîðáåíòû – ïîðèñòûå òâåðäûå âåùåñòâà åñòåñò-

âåííîãî è ñèíòåòè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ ñ ðàçâèòîé

ïîâåðõíîñòüþ ïîð. Óäåëüíàÿ ïîâåðõíîñòü ïîð ëåæèò â