Адсорбция. Расчет адсорберов.

Адсорбцией называют процесс поглощения газов или паров из газовых смесей или растворенных веществ из растворов твердыми поглотителями — адсорбентами. Поглощаемое вещество назы­вается адсорбтивом.

Характерная особенность процесса адсорбции — избиратель­ность и обратимость. Благодаря обратимости процесса возможно поглощение из парогазовых смесей или растворов одного или нескольких компонентов, а затем в определенных условиях выделе­ние их из адсорбента.

Процесс, обратный адсорбции, называют десорбцией. Адсорб­ция широко распространена в различных отраслях промышленности для очистки и осушки газов, очистки и осветления растворов, разде­ления парогазовых смесей, для извлечения ценных летучих раство­рителей из их смеси с другими газами.

В пищевой технологии адсорбцию используют для очистки диф­фузионного сока и сахарных сиропов в сахарном производстве, осветления пива и фруктовых соков, очистки от органических и дру­гих соединений спирта, водки, коньяка и вин, сиропов в крахмал о-паточном производстве и др.

Различают физическую и химическую адсорбцию. Расчет адсорберов периодического действия заключается в опре­делении высоты слоя адсорбента. Количество адсорбента для погло­щения адсорбтива из исходной смеси с начальной концентрациейу до конечной у_к можно определить из материального баланса

G(y_н-y_k)=V_a(x_k-x_н),(21.13)

где G и V_a — масса газовой (жидкой) смеси и адсорбента, кг; х_н, х_к — концентрации адсорбтива и адсорбента, г/кг.

Высоту адсорбера определяют по основному уравнению массо-передачи, которое записывается так:

V_adx=K_yFΔy_cpdτ=K_yV_a σΔy_cpdτ,

где V_a — масса адсорбента в адсорбере, кг; σ— удельная площадь поверхности адсор­бента в условиях проведения процесса, м²/кг.

(21.14). Высота адсорбента в адсорбере

Н= V_a(0,785D²ρ_н)