Сорбционные процессы

Гиперсорбция.
Это авторское название непрерывного адсорбционного 
процесса, предложенного в начале 50-х годов группой американских 
инженеров под руководством Берга для разделения легких углеводородных 
газов. Он был реализован в виде шести промышленных установок. Крупная 
установка непрерывной адсорбции была сооружена также для выделения 
этилена из низко концентрированных газов. Опубликованы многочисленные 
данные об испытаниях других опытных и опытно-промышленных установок 
разделения газов этим методом.
Схема гиперсорбера - центрального аппарата рассматриваемого метода 
приведена на рис.2.38. В этом процессе использован высокоактивный и 
высокопрочный уголь, приготовленный из скорлупы кокосовых орехов. Как 
видно из схемы, адсорбент из бункера 1 движется в направлении сверху вниз 
по колонне, составленной из ряда аппаратов. Навстречу ему поднимаются
потоки газов. Адсорбент охлаждается в теплообменнике 2 и поступает в 
адсорбер 3. В нижнюю часть этого аппарата подают исходную газовую смесь 
(например, нефтяной газ). Целевые компоненты газа поглощаются углем, и 
из адсорбера выходит так называемый сухой газ, в состав которого входят 
преимущественно метан и этан. Адсорбент, насыщенный углеводородами, 
поступает в ректификатор 4 и десорбер 5. В десорбере, благодаря нагреву 
адсорбента через теплообменные поверхности и подаче небольшого 
количества пара, углеводороды десорбируются. Пары десорбированных 
углеводородов поднимаются вверх и поступают в секции ректификатора 4. В 
этом аппарате происходит разделение смеси: хорошо адсорбирующийся 
бутан вытесняет из угля пропан. Бутан, в свою очередь, вытесняется 
пентаном, пентан – более тяжелыми углеводородами и т.п. Углеводороды, в 
соответствии со своей молекулярной массой, распределяются по высоте 
ректификационной колонны и могут быть отобраны в виде товарных 
фракций. 
После десорбера 5 основную массу угля с помощью пневмоподъемника 
6 поднимают на верх колонны, подают в бункер 1 и далее во все те аппараты, 
о которых говорилось выше. Некоторую часть угля направляют в 
реактиватор 7, в котором из угля в результате обработки его горячими 
топочными газами при 700-900 °С удаляют высокомолекулярные 
углеводороды – вещества, десорбция которых в атмосфере острого пара 
практически не происходит. Прошедший реактивацию адсорбент через 
бункер реактиватора 8 присоединяют к основной массе угля.
Таким образом, в одном гиперсорбере за один проход осуществляют 
извлечение целевых компонентов, их разделение на фракции и осуществляют 
восстановление 
поглотительных 
свойств 
адсорбента. 
Операции 
восстановления проводят в два этапа: в сравнительно мягких условиях, под 
действием водяного пара, осуществляют десорбцию веществ со сравнительно 
низкой адсорбируемостью и в жестких температурных условиях 
деструктурируют и, тем самым, удаляют вещества, которые адсорбируются

---

160 
необратимо и отравляют адсорбент. Вещества первой группы выделяют в 
качестве фракционированных товарных продуктов. 
Эти благоприятные особенности гиперсорбции, казалось бы, придают 
ей характер некоторого «абсолютного» метода очистки и разделения газов. 
Увы, это не так. Функционирование введенных в действие в 50-х годах 
гиперсорбционных установок со временем, видимо, было прекращено, а 
сведения о сооружении новых установок перестали появляться в научной 
литературе. Можно предполагать, что гиперсорберы в силу высокой 
конструктивной сложности и из-за значительных потерь дорогостоящего 
адсорбента не выдержали конкуренцию с более простыми и дешевыми 
абсорбционными методами разделения углеводородных газов 

---

161 
Рис.2.38. Гиперсорбер: 1.бункер, 2.холодильник, 3.адсорбер, 4.секции 
ректификации, 5.десорбер, 6. пневмоподъемник, 7.реактиватор, 8.бункер 
реактиватора, 9.фракции углеводородов. 
.