Рекуперация (обработка сырья)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Рекуперация — процесс улавливания и возвращения в рабочий цикл сырьевых материалов и полупродуктов.

Основные сведения[править | править вики-текст]

Для рекуперации используются два основных метода:

Компримирование экономически эффективно при концентрациях рекуперируемых веществ 5—10 г/м3.

В большинстве случаев для рекуперации используется сорбция на активированном угле.

Применяемое оборудование[править | править вики-текст]

Основные типы адсорберов, используемых при рекуперации:

  • вертикальный адсорбер;
  • горизонтальный адсорбер;
  • адсорбер с развернутой шихтой;
  • адсорбер с движущимся слоем сорбента.

Виды рекуперации[править | править вики-текст]

Как правило, рекуперация ведётся по двух-, трёх- или четырёхфазной схеме.

В четырёхфазной схеме различают следующие стадии:

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 | править вики-текст]

Количество испаряющегося растворителя[править | править вики-текст]

Количество испаряющегося растворителя вычисляется по формуле:

где:

А = 0.5 ·Re0.58
  • 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 | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]