Влагоемкость - адсорбент
Cтраница 2
Проектирование адсорберов включает в себя, наряду с выбором конструкции, определение их окончательной стоимости при различных сочетаниях таких параметров эксплуатации, как продолжительность циклов, влагоемкость адсорбентов, необходимая точка росы осушенного газа, допустимая скорость газа и величина потерь давления в слое осушителя. [16]
На большинстве установок температуру регенерации рекомендуется поддерживать в пределах 176 7 - 232 2 С. Регенерация при более высоких температурах позволяет увеличить влагоемкость адсорбентов, но уменьшает срок их службы. Основное количество влаги десор-бируется из пор адсорбентов при температуре около 120 С. Температура газа регенерации на выходе из подогревателя поддерживается в пределах 205 - 230 С. [17]
Это снижение особенно заметно в начале работы слоя. Затем оно уменьшается и через некоторое время влагоемкость адсорбента становится практически постоянной. [18]
Если повышение температуры сопровождается соответствующим увеличением влагосодержания газа так, чтобы относительная влажность осталась неизменной, то влияние температуры на влагоемкость адсорбента сказывается значительно слабее. Однако и в этом случае с повышением температуры влагоемкость адсорбента уменьшается. [19]
Значение яд, полученное в этих расчетах, соответствует влагоемкости адсорбентов при осушке газа, не содержащего примесей, которые могут привести к ненормальной потере адсорбционной активности. Если газ не содержит сернистых соединений, то эта влагоемкость адсорбентов сохраняется в течение нескольких лет эксплуатации установки осушки. Скорость падения адсорбционной активности по воде будет самой малой для молекулярных сит ЗА и 4А, так как тяжелые углеводороды не могут проникать в поры этих осушителей. [20]
В тех случаях, когда необходимо осушать газ до точки росы заметно ниже - 40 С ( например на заводах сжижения), рекомендуется влагоемкость адсорбентов принимать несколько меньшей приведенной. Это связано с тем, что массообмен между газом и адсорбентом в концевой части слоя ухудшается из-за уменьшения движущей силы процесса адсорбции. [21]
Силикагели не рекомендуется использовать для осушки газа, в состав которых входят непредельные углеводороды. Они, так же как и масла, гликоли и амины, легко сорбируются силика-гелем и при регенерации его, частично разлагаясь, образуют смолы, закупоривающие поры, снижают влагоемкость адсорбентов. [22]
Редко приходится осушать природный газ, не содержащий примесей тяжелых углеводородов. Хотя избирательность адсорбентов в отношении паров воды исключительно высока, все же углеводороды, молекулы которых способны проникнуть в поры адсорбентов, оказывают конкурирующее влияние на адсорбцию воды, понижая влагоемкость адсорбентов. Происходит так называемая соадсорбция воды и углеводородов. Это уменьшение активности адсорбентов по воде за счет адсорбции углеводородов также необходимо учитывать при проектировании установок осушки. [23]
В летние месяцы возможно повышение температуры осушаемого газа ( воздуха) вследствие повышения температуры охлаждающей воды или других причин. При повышении температуры осушаемого газа, насыщенного влагой после компрессора, значительно увеличивается его влагосодержание. Наоборот, влагоемкость адсорбента при повышении температуры снижается. Все это приводит к резкому уменьшению времени защитного действия силикагеля и активного глинозема. [24]
Перед осушкой газ освобождают от тяжелых, углеводородов, для чего его после компримирования, охлаждения и сепарации подвергают ректификации. Отделение тяжелых углеводородов необходимо во избежание забивания пор адсорбента и его дезактивации, а также потому, что на разделение очень важно подавать газ, свободный от тяжелых фракций. Перед осушкой газ должен быть охлажден, так как с понижением температуры увеличивается влагоемкость адсорбента. [25]
В настоящее время распространены и адсорбционные методы осушки газа с применением силикагеля, активированного угля и молекулярных сит. В качестве смешанного адсорбента используются силикагель марки КСМ, сорбент, состоящий из 9 1 % алюмосиликата, 78 2 % силикагеля, 15 7 % цеолита. Алюмосиликат добавляется в смесь для предохранения основного сорбента силикагеля КСМ от разрушения, цеолит - для сохранения общей влагоемкости адсорбента. Применение адсорбента такого состава снижает точку росы осушаемого газа с минус 40 С ( по прежней технологии) до минус 60 С. Опыт эксплуатации показал, что при регенерации смешанного адсорбента происходит дезактивация и закоксовывание, а также разрушение силикагеля в результате проникновения паров диэтиленгликоля и моноэтаноламина. [26]
 |
Зависимость равновесной динамической влагоемкости свежих адсорбентов от относительной влажности газа для температуры контакта 25 С.| Температурная поправка на влагоемкость Са. [27] |
Исходное для проектных расчетов значение ар должно быть оптимальным с точки зрения срока службы адсорбента и стоимости замены его на новый. Максимальное количество вещества, которое может поглотить новый адсорбент, соответствует его равновесной активности по этому веществу, определяемой в статических условиях. Значение равновесной статической активности является предельным значением ар. На равновесную влагоемкость адсорбента при осушке газа влияют в основном температура контакта и относительная влажность газа. [28]
В осушаемых газах, кроме воды, содержатся тяжелые углеводороды, диоксид углерода, сероводород и другие соединения серы. Установки адсорбционной очистки газа проектируют при подборе адсорбентов с учетом влияния этих компонентов и примесей на процессы адсорбции и десорбции воды. Адсорбционную осушку газа часто комбинируют с адсорбционной очисткой газа от нежелательных примесей. При этом влагоемкость адсорбентов при наличии тяжелых углеводородов в газе значительно ниже. [29]
Из приведенных данных следует, что в период формирования температурного фронта скорость десорбции влаги резко возрастает и в начале периода перемещения фронта достигает максимального значения. При последующем перемещении температурного фронта скорость десорбции остается практически постоянной, а в период его затухания резко уменьшается. Повышение давления в системе от 0 1 до 4 5 МПа приводит к незначительному уменьшению скорости десорбции в период перемещения температурного фронта. С повышением давления эффективность процесса снижается: влагоемкость адсорбентов уменьшается, повышается точка росы осушенного газа. [30]
Страницы: 1 2 3