Физические методы переработки и использования газа: Учебное пособие, страница 58

результате загрязнения пор адсорбентов без изменения: их структуры. Оно обратимо, т. е. можно восстановить активность адсорбента, очистив его поверхность от загрязнений. При проектировании установок осушки необходимо предусмотреть меры, чтобы исключить, возможность кажущегося старения осушителя.

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.

В связи с этим при подборе адсорбента для осуш­ки необходимо обратить особое внимание на компо­нентный состав газа и на наличие в нем сорбирующих­ся примесей. С учетом соадсорбции паров воды и при­месей, особенно если эти примеси трудно вытесняются водой из пор адсорбента, принимают окончательную величину динамической влагоемкости адсорбента, рав­ную тому ее значению, которое она будет иметь ко времени окончания срока службы адсорбента и замены его свежим. На основании опыта работы установок: осушки при нормальных условиях их эксплуатации для расчетов рекомендуется принимать следующие значе­ния динамической влагоемкости адсорбентов (мае. %): синтетические цеолиты -— 9, силикагель — 7—9, акти­вированная окись алюминия — 4.

Иногда в соответствии с условиями транспортиро­вания газа или его переработки возникает необходи­мость одновременно с осушкой очистить газ от примесей СОг, метанола, конденсирующихся углеводо­родов. В этом случае выбирают тот адсорбент, кото­рый обладает высокой избирательностью как по воде, так и по извлекаемой примеси. Так, для одновремен­ной осушки газа и очистки его от метанола рекомен­дуется применять синтетический цеолит NaA. Мелкопо­ристый силикагель лучше применять для осушки и очистки газа от углеводородов; синтетический цеолит

125-


CaA, NaX успешно применяют для осушки и очистки таза от СО2. При расчете адсорберов таких установок адсорбционную емкость поглотителя принимают раз­дельно по каждому адсорбтиву.

2. Выборлинейнойскоростигазаивремениконтакта

Габариты слоя (адсорбера) зависят от линейной ^скорости и времени контакта газа и адсорбента. Так как адсорбция молекул воды происходит с очень боль­шой скоростью (практически мгновенно), то при рас­чете процесса осушки принимают сравнительно неболь­шое время контакта. Практикой установлено, что вре--Мя контакта более 5 с не влияет отрицательно на про­цесс поглощения паров воды цеолитами, силикагелем и окисью алюминия. Однако такие параметры, как вы­сокие концентрация паров воды, температура газа, мо­гут отрицательно повлиять на адсорбцию. В этих слу­чаях время контакта должно быть больше. В расчетах принимают время контакта в пределах от 10 до 20 с.

При выборе скорости учитывают экономические по­казатели, а именно: по мере увеличения скорости воз­растает гидравлическое сопротивление слоя, что при­водит к увеличению эксплуатационных расходов, но стоимость капитальных затрат и постоянные расходы с возрастанием скорости уменьшаются.

Таким образом, общая стоимость эксплуатации ад­сорбционной установки осушки должна иметь мини­мальное значение, которому будет соответствовать оп­тимальная величина скорости. Для проектирования установок адсорбционной осушки скорость газа в сво­бодном сечении адсорбера принимают не выше 0,3 м/с. Нельзя не учитывать и того факта, что с увеличением скорости газа растет механический износ гранул ад­сорбента, особенно при высоких давлениях.

Например, при использовании для осушки силика-геля скорость газа рекомендуется принимать в зависи­мости от давления: