Процессы и аппараты упаковочного производства

Отгонка в токе инертного газа или водяного пара

Для проведения десорбции по этому методу в качестве инертного газа обычно используют воздух. Если температуры воздуха и поступающего на десорбцию поглотителя практически равны, то теплотой выделения компонента из раствора можно пренебречь и считать, что процесс протекает изотермически. Вследствие того что парциальное давле­ние десорбируемого компонента над раствором выше, чем равно­весное давление в десорбирующем агенте, происходит переход этого компонента из раствора в поток воздуха. Отметим, что последующее извлечение газа из газовой смеси обычно затрудни­тельно. Поэтому чаще этого метод десорбции применяю! тогда, когда извлеченный из газовой смеси компонент далее не использу­ется (например, этот компонент является вредной примесью, но в удаляемом в окружающую среду газе его содержание ниже ПДК-предельно допустимой концентрации).

Таким образом, процесс десорбции инертным газом аналогичен изотермической абсорбции, причем линии равновесия для процессов совпадают. Для построения рабочей линии десорбции составим материальный баланс процесса. В этом случае заданными являются расход поглотителя L, его начальная и конечная Концент­рации, начальная концентрация Ун д десорбирующего агента. Тогда уравнение материального баланса десорбции примет следующий вид:

Откуда находим расход десорбирующего агента:

Обычно на десорбцию подается десорбирующий агент, не содер­жащий удаляемого компонента, поэтому в уравнениях (16.53) и (16.54) можно принять, что Ун д = 0. Тогда расход десорбирующего агента

А количество десорбированного компонента -

(16.56)

Поскольку расход десорбирующего агента (7Д или его конечная концентрация Ук д не заданы, то величина (7Д может быть выбрана по аналогии с выбором расхода абсорбента для процесса абсорбции (см. разд. 16.2). Построим рабочую линию (так же как для абсорб­ции) для противоточной десорбции на диаграмме Y— X (рис. 16-31). Очевидно, что в точке касания рабочей линии с линией равновесия (линия АВ3) Расход десорбирующего агента будет минимальным, так как в этом случае в уравнении (16.55) значение Укд будет максимальным, т. е Но при этом движущая сила процесса будет равна нулю.

Рабочее значение Сл Буде! соответствовать положению точки

94

Рис. 16-31. Построение рабочей линии десорбции на диаграмме У— X

В Между точками В{ И В3, ко­торое находят технико-эконо­мическим расчетом.

Использование в качестве десорбирующего агента водя­ного пара предпочтительнее, чем воздуха, если десорбируе-Мый компонент нерастворим в воде. В лом случае после де­сорбции, пропуская смесь де­сорбированного газа и водяно­го пара через конденсатор, достигают отделения газа от водяно! О Пара вследствие конденсации последнего. Если же температура кипения десорбированного компонента высока, то происходя! его конденсация совместно с водяным паром и последующее отделение от воды (конденсата) отстаиванием.

Если раствор на десорбцию поступает при температуре кипения абсорбента, то по всей высоте десорбера эта температура будет постоянной, и процесс протекает в изотермических условиях. Расход острого пара при этом определяется как расход инертного газа, так как пар расходуется только как десорбирующий агент. Рассмотрен­ные условия следует определить как идеальные. В реальных усло­виях на процесс десорбции острым паром затрачивается некоторое количество теплоты (на компенсацию потерь теплоты в окружаю­щую среду и др.), и часть пара, конденсируясь, расходуется на покрытие этих затрат. При этом расход острого пара будет выше, чем рассчитанный расход инертного газа.