ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппаратурное оформление и кинетический расчет процесса абсорбции из "Очистка технологических газов" Очистка газов растворами этаноламинов является типичным процессом хемосорбции, широко распространенным в настоящее время в промышленности. Изучению этого процесса посвящено много работ, однако и в настоящее время продолжаются исследования с целью его усовершенствования и интенсификации Поскольку наибольшее промышленное применение получил процесс очистки растворами моноэтаноламина (МЭА), ему уделяется значительное внимание. [c.120] МПа (760 мм рт. ст.) — 171 о Температура плавления МЭА со- 1 + 7 ставляет 10,54 °С, ДЭА - 28 °С. [c.121] Зависимость температуры плавления водных растворов этанол аминов от их концентрации [7] приведена па рис. 1У-4. [c.121] Уравнение (1У, 4) рекомендуется для расчета вязкости в интервале изменения до 5 кмоль/м , а от О до 0,4 ж I от 15 до 40 °С. [c.122] Экспериментально [33] определена теплоемкость растворов МЭА концентрацией 8, 15, 25% (масс.) в интервале от 5 до 160 °С. Теплоемкость растворов МЭА концентрации до 30% (масс.) немного ниже теплоемкости чистой воды. [c.122] В табл. 1У-4 приведено равновесное давление паров этаноламинов над их растворами [34] при 30, 50, 75 и 100 °С. [c.122] В табл. 1У-5 приведено [34] равновесное давление ларов воды над растворами этаноламинов различной концентрации. [c.122] Данные по равновесию пар — МЭА при различных давлениях рис. 1У-6. [c.123] С уменьшением концентрации МЭА понижается показатель преломления раствора [38, 391 так, для 10%-ного раствора МЭА он составляет 1,3473 при 20 °С для чистого МЭА — 1,4539. [c.123] Однако эти уравнения можно рассматривать лишь как суммарную схему поглощения СО2 растворами МЭА, устанавливающую принципиальную возможность получения в качестве конечного продукта как карбоната, так и бикарбоната моноэтаноламмония. [c.123] Молекула МЭА содержит две полярные функциональные группы — гидроксильную и аминогруппу, соединенные цепочкой из двух метиленовых групп. Эти функциональные группы определяют два пути взаимодействия- МЭА и СО2, но, как правило, моноэтанол-амин вступает в реакцию, характерную для аминосоединения. [c.124] ОТ температуры приведена на риб. 1У-7. Константа диссоциации ДЭА заметно меньше, чем МЭА. [c.124] Энергия активации реакции СО2 с ДЭА меньше энергии активации взаимодействия СО2 с МЭА. [c.125] Если протекает быстрая реакция (IV, 16), то на 1 моль СО2 расходуется 2 г-иона ОН . Однако скорость процесса определяется скоростью реакции (IV, 15), т. е. она пропорциональна 0Н . Зависимость константы скорости гсо .он- реакции (IV, 15) от температуры [56] показана на рис. -8 (кривая 2). [c.125] Зависимость константы скорости этой реакции от температуры [56 представлена на рис. IV-8 (кривая 3). Расчеты подтверждают соизмеримость скоростей реакций (IV, 15) и (IV, 19) при pH 8. [c.126] Скорость поглощения сероводорода щелочными растворами вьппе, чем скорость абсорбции Oj [55, 581. [c.126] Взаимодействие СО2 и ДЭА изучено довольно подробно [45, 59]. В слабощелочном растворе образуются главным образом карбаматы. [c.126] Поскольку в функциональной аминогруппе триэтаноламина водород отсутствует, карбамат не образуется. Этим объясняется меньшая реакционная способность ТЭА по сравнению с МЭА и ДЭА [60]. [c.126] Малое значение константы скорости разложения карбамата по сравнению с Гнкнг-сОг показывает, что равновесие реакции (j[V, 20) устанавливается сравнительно медленно следовательно, также медленно достигается и конечное равновесие суммарного поглощения СОа водным раствором МЭА, особенно при пониженных температурах. С. Фаурхольт [45] предложил следующий механизм разложения карбамат распадается на МЭА и СО 2 в соответствии с обратной реакцией (IV, 11) при этом на 1 моль СО2 регенерируется 2 моля МЭА. Двуокись углерода взаимодействует с ионами 0Н с образованием НСО [реакция (IV, 15)]. [c.126] Подробно механизм поглощения СОа ным раствором МЭА при а 0,5 рассмотрен в работах [40, 46, 61, 63]. [c.127] Вернуться к основной статье