Mavzu: adsorbtsiya va desorbsiya jarayoni

Turbulen rejimda esa (Re = 30 …150)

бу ерда - Нуссельт диффузион критерийси; Re=w^l3/v Рейнольдс критерийси; Prjj=v/D - Прандтл диффузион критерийси; D — газ ёки суюқлик фазадаги диффузия коэффициенти; wg - оқимнинг соҳта тезлиги; v оқимнинг кинематик қовушоқлиги. (5.173) ва (5.174) тенгламалардаги Л/ид ва R e критерийларида аниқловчи геометрик ўлчам сифатида эквивалент диаметр d3 ҳисобланади.


33-MARUZA
ADSORBERLAR.
REJA:
1. Adsorberlarning tuzilishi.
2. Davriy ishlaydigan vertikal adsorberlar.
3. O’zluksiz ishlaydigan harakatchan qatlamli adsorberlar.
4. O’zluksiz ishlaydigan mavhum qaynash qatlamli adsorberlar.


Adsorberlarning tuzilishi. Adsorberlar ish rejimiga ko’ra davriy va o’zluksiz ishlovchi bo’ladi. Adsorbent qatlamining tuzilishiga ko’ra davriy adsorberlar qo’zgalmas va mavhum qaynash qatlamli bo’ladi

29.1 –rasm. Davriy ishlaydigan vertikal adsorber sxemasi.
. O’zluksiz ishlaydigan adsorberlar esa harakatlanuvchan va mavhum qaynash qatlamli bo’lishi mumkin. 29.1-rasmda davriy ishlaydigan vertikal adsorbentning sxemasi ko’rsatilgan. Qobiq 3 ning ichidagi taqsimlovich panjara 2 ning ustida qo’zg`almas adsorbent qatlami 4 mavjud. Gaz aralashmasi patrubka 6 orqali adsorberga kirib, panjara 2 orqali adsor­bent qatlamiga tarqaladi. Tegishli komponent gaz fazasidan qattiq fazaga yutiladi. Tozalangan gaz patrubka 5 orqali adsorberdan tashqariga chiqadi. Adsorbent lyuk 7 yordamida qurilmaga solinadi, lyuk 8 yordamida esa qurilmadan tushiriladi. Desorbsiya qilish uchun taqsimlovchi qurilma (barbotyor) 1 yordamida ochtkir suv bug`i beriladi. Desorbsiya paytida adsorbentda yutilgan kompo­nent suv bug`i tarkibiga o’tadi va bug`-gaz aralashmasi sifatida patrubka 10 orqali qurilmadan chiqariladi. Ochtkir bug`ning qisman kondensatsiyalanishi oqibatida hosil bo’lgan kondensat patrubka 9 orqali qurilmadan chiqib ketadi. Davriy ishlaydigan adsorberlarda adsorbentning yutish sig`imidan to’la foydalanilmaydi. Desorbsiya jarayoni ham ushbu adsorberlarning o’zida olib boriladi. Natijada quril­madan foydalanish darajasi kam bo’ladi. Bu kamchiliklardan o’zluksiz ishlaydigan qurilmalar xolidir.
Odatda davriy adsorbsiya jarayoni to’rtta bosqich bilan olib boriladi: 1) adsorbsiya; 2) desorbsiya; 3) adsorbentni quritish; 4) adsorbentni sovitish.
29.2-rasmda o’zluksiz ishlaydigan harakatlanuvchan qat­lamli adsorbentning sxemasi berilgan. Qattiq jism-gaz sistemalari uchun bunday qurilmalar balandligi bo’yicha bir necha seksiyalarga ajratilgan kolonna shaklida tayyorlanadi. Har bir seksiya ma’lum bir jarayonni amalga oshirish uchun moslashtiriladi. I seksiya adsorbentni sovitish uchun mo’ljallangan bo’lib, qobiq-quvurli issiqlik almashgich ko’rinishga ega. Regenerasiyadan qaytgan adsorbent aralashmasi zarrachalari quvurlarning ichidan harakat qiladi. Sovituvchi suyuqlik quvurlararo bochshliqdan o’tadi.
II seksiya adsorberdan iborat bo’lib, bu yerda, asosiy jarayon, ya’ni gaz fazasidan qattiq fazaga bir yoki bir necha komponentning yutilishi yo’z beradi. Adsorbent zarrachalari taqsimlovchi tarelka 3 yordamida kolonnaning kochndalang kesimi bo’ylab sochib beriladi. Gaz ara­lashmasi taqsimlagich 2 orqali III seksiyaga beriladi, tozalangan gaz esa tarelka 3 ning ostida joylashgan patrubka orqali tashqariga chiqariladi.
Ushbu seksiyada qattiq va gaz fazalari qarama-qarshi oqimda harakat qiladi.
III seksiyada adsorbent regenerasiya qilinadi. Bu seksiya ham II seksiyaga ochxshash qobiq-quvurli issiqlik almashgich ko’rinishiga ega. Quvurlarning ichki qismidan adsorbent zarrachalari harakat qiladi, quvurlararo bochshliqdan esa isituvchi agent o’tadi. Adsorbentni regenerasiya qilish maqsadida taqsimlagich II orqali ochtkir bug` yuboriladi. II va III seksiyalarning oralig`ida ham taqsimlovchi tarelka o’rnatilgan.
Regenerasiya paytida hosil bo’lgan bug`-gaz aralashmasi seksiyaning yuqorigi qismidan joylashgan patrubka orqali tashqariga chiqariladi.



29.2-rasm. O’zluksiz ishlaydigan harakatchan qatlamli adsorberning sxemasi: I — adsorbentni sovitish seksiyasi; II — adsorbsiya seksiyasi; III — regenerasiya seksiyasi; 1 va 2 — taqsimlovchi moslamalar; 3 — taqsimlovchi tarelka; 4 — zatvor (tushirish mexanizmi).
Gaz va qattiq fazalar zichliklari o’rtasida katta farq borligi sababli keyingi yillarda adsorbsiya jarayonlarini adsorbentning mavhum qaynash holatida olib borish keng tarqalmoqda. Bunday jarayonlarda adsorbentni o’zatish uchun pnevmotransport, gaz oqimlaridan qattiq zarrachalarni ajratish uchun esa siklonlar qo’llanilmoqda.
29.3-rasmda o’zluksiz ishlaydigan mavhum qaynash qatlamli qurilmaning sxemasi berilgan. Bu qurilmaning tarkibi qatoriga adsorber I va desorber 6 kiradi. Dastlabki gaz aralashmasi regenerasiya qilingan adsorbent bilan birgalikda shtutser 10 orqali adsorberga kiradi. Adsorbetning yuqorigi qismidan yutilmagan gaz chiqadi, uning tarkibidagi adsorbentning zarrachalari separasion bochshliq 2 va siklon 3 da ajratiladi. O’zida gaz fazasidan bir yoki bir necha komponentlarni yutib olgan adsorbent isitgich 9 ga tushadi. Isitgichda adsorbent desorberdan chiqayotgan bug`-gaz aralashmasi bilan isitiladi va sochngra desorbsiya qiluvchi agent (odatda suv bug`i) yordamida quvur 8 orqali desorberga o’zatiladi. Desorber isituvchi qobiq, separasion bochshliq 5 va siklon 4 bilan tachminlangan. Regenerasiya qilingan adsorbent issiqli almashgich 7 da soviydi va adsorberga qaytariladi.
Mavhum qaynash qatlamli qurilmalar bir qator afzalliklarga ega: adsorbsiya va desorbsiya jarayonlari o’zluksiz ravishda boradi, fazalar o’rtasidagi kontakt yuza katta; adsorbent zarrachalari qurilmaning ichida jadal aralashadi; ish unumdorligi yuqori va hokazo.

29.3-rasm. O’zluksiz ishlaydigan mavhum qaynash qatlamli adsorbsiya qurilmasining sxemasi: 1 — adsorber; 2, 5 — separasiya bochshliqlari; 3, 4 — siklonlar; 6 — desorber; 7 — issiqlik almashgich; 8 — quvur; 9 — isitgich; 10 — shtutser.
Mavhum qaynash qatlamli qurilmalarning ishini samarali olib borish uchun bir qator murakkab texnikaviy vazifalari hal qilishga tochg`ri keladi. Bular qatoriga quyidagilar kiradi: adsorbentning o’zluksiz harakatini uyushtirish; adsorbent zarrachalarining yoyilib ketishini minimumga keltirish; adsorbentning chang holatidagi mayda zarrachalarini qurilmadan chiqib ketishiga yo’l qochymaslik. Shunday kamchiliklarni yo’qotish uchun, birinchidan yuqori darajadagi mustahkam adsorbentlardan foydalanish, ikkinchidan esa adsorber va desorberni konstruktiv jihatdan mukammal qilib tayyorlash maqsadga muvofiq bo’ladi.