Псевдоожижение слоя наступает при повышении скорости потока сточной воды, проходящей снизу вверх, до такой величины, при которой зарна расширившегося слоя начинают интенсивно и беспорядочно перемещаться в объеме слоя, сохраняющего постоянную для данной скорости высоту. При размерах частиц активированного угля 0,25-1 мм, скорость потока воды составляет 10-20 м/ч, при крупности зерен 1-2,5 мм - 30-40 м/ч.
Гидравлическое сопротивление в кипящем слое по сравнению с неподвижным меньше, а скорость массообмена выше в результате использования более мелких частиц адсорбента. Однако в кипящем слое уменьшается адсорбционная емкость и коэффициент защитного действия из-за интенсивного перемешивания частиц по высоте слоя, велик унос сорбента, сложнее конструкция адсорберов.
Если из колонны с неподвижным слоем сорбента отводить отработанный, или так называемый, "мертвый" слой и одновременно вводить в нее такое же количество свежего сорбента, то колонна будет работать непрерывно. В таких установках с движущимся слоем адсорбента процесс адсорбции и регенерации идет непрерывно, что позволяет значительно интенсифицировать процесс очистки.
14.3.4. Адсорбционные аппараты и схемы адсорбционных установок
Чаще всего в практике водоочистки используются аппараты с неподвижным, плотно движущимся, псевдоожиженным слоем поглотителя (сорбция в динамических условиях), а также аппараты, в которых обеспечивается интенсивное перемешивание воды с порошкообразным сорбентом (сорбция в статических условиях).
В качестве адсорберов применяют конструкции безнапорных открытых и напорных фильтров с загрузкой в виде плотного слоя гранулированного угля высотой до 2,5-2,7 м. Различают горизонтальные и вертикальные фильтры, последние могут быть кольцевыми. Вода в таких аппаратах движется снизу вверх, заполняя все сечение. Диаметры сорбционных фильтров от 1,0 до 3,4 м, высота принимается конструктивно. Условием применимости таких аппаратов является практически полное отсутствие взвесей в очищаемой воде, не более 5 мг/л, во избежание забивки адсорбента. Используются они при регенеративной очистке локальных сточных вод с целью утилизации выделенных веществ. В них осуществляется собственно адсорбция, десорбция (чаще всего водяным паром) и охлаждение.
|