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

Основные сведения

Для рекуперации используются два основных метода:

адсорбционный; компримирование (в нефтепромышленности).

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

В большинстве случаев для рекуперации используется сорбция на активированном угле.

Применяемое оборудование

Основные типы адсорберов, используемых при рекуперации:

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

Виды рекуперации

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

В четырёхфазной схеме различают следующие стадии:

адсорбция; десорбция (в качестве десорбирующего агента обычно применяется водяной пар) + отделение искомого вещества от десорбирубщего агента (при помощи декантации или ректификации); сушка слоя сорбента; охлаждение слоя сорбента.

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

Количество испаряющегося растворителя

Количество испаряющегося растворителя вычисляется по формуле:

где: А — коэффициент, являющийся функцией критерия Рейнольдса (A=f(Re));

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

См. также

Рекуперативное торможение

Категория:Методы очистки газовых смесей Категория:Защита атмосферного воздуха Категория:Сорбция