ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Абсорбция из "Теоретические основы типовых процессов химической технологии" Процесс абсорбции чаще всего проводится при противотоке газа и жидкости, используемой для поглощения выделяемых из смеси веществ и называемой абсорбентом. В промышленных установках абсорбция сочетается с десорбцией — выделением поглощенного вещества. Этим обеспечивается возможность получения целевого продукта и многократного использования абсорбента. [c.536] При разработке аппаратурно-технологического оформления процесса абсорбции в первую очередь приходится решать задачу выбора абсорбента. При этом учитывается большое число технико-экономических и конъюнктурных факторов селективность, токсичность, пожарная опасность, стоимость, доступность и т. д. [c.536] С технологической точки зрения лучшим из числа возможных является тот абсорбент, расход которого для проведения заданного процесса меньше, т. е. в котором выше растворимость поглощаемого вещества. Поэтому абсорбенты выбираются по данным о растворимости в них поглощаемых веществ. [c.536] Выбор температуры и давления — конъюнктурный вопрос, решение которого определяется условиями производства. [c.537] В простейшем случае из газовой смеси поглощается одно вещество. Тогда условия фазового равновесия могут быть представлены графически в виде кривой, изображающей зависимость содержания этого вещества в паровой фазе г/j от его содержания в жидкой фазе Xi (см. рис. V. 16). При расчете бывает задано начальное и желательное конечное содержание поглощаемого вещества в газе. Последнее определяется санитарными нормами, если цель процесса — очистка газа от вредного вещества, или техникоэкономическими соображениями, если цель процесса заключается в выделении из газа ценного продукта. Конечное содержание вещества в газе обусловливает требование к содержанию этого вещества в абсорбенте оно должно быть ниже отвечающего равновесию с отходящим газом. В противном случае имел бы место переход вещества из жидкой фазы в газовую. Содержание поглощаемого вещества в абсорбенте определяет требования к процессу десорбции. Обычно этим содержанием задаются. [c.537] Процессы абсорбции проводят периодически или непрерывно. [c.537] Периодический метод используется в производствах небольшого масштаба. Определенный объем абсорбента, находящегося в емкостном аппарате или циркулирующего в замкнутой системе, приводится в контакт с газовой смесью до тех пор, пока не будет достигнуто предельно допустимое содержание поглощаемых веществ в отходящем газе. Полученный раствор заменяется регенерированным абсорбентом. [c.537] Наиболее распространено проведение процессов абсорбции при непрерывном или ступенчатом противотоке фаз. Методы расчета таких процессов были рассмотрены выше. Они заключаются в совместном решении уравнений материального и энергетического балансов, а также уравнений фазового равновесия с учетом закономерностей, описывающих кинетику массопередачи. [c.537] При минимальном относительном расходе абсорбента (L/G)mhii требуется аппарат с бесконечно большим разделяющим действием. Поэтому процессы абсорбции проводятся при относительных расходах абсорбента L/G, превышающих минимальный. Необходимое разделяющее действие уменьшается с увеличением отношения (L/G)/(L/G)mhh, но при этом понижается содержание поглощаемых веществ в получаемом после абсорбции растворе. В связи с этим возрастают затраты на проведение процесса десорбции и транспортировку абсорбента в системе. Таким образом, имеется определенное оптимальное сочетание технологических (относительный расход абсорбента) и конструктивных (размеры аппаратов) факторов. Оптимальные условия выявляются при сопоставлении различных вариантов проведения процесса. [c.538] Число теоретических ступеней может быть найдено путем построения ступеней между линией равновесия и рабочей линией или путем совместного решения уравнений материального и теплового балансов с уравнениями, описывающими условия фазового равновесия, по методу от ступени к ступени , принцип которого описан выше. [c.538] Особенность процесса абсорбции заключается в том, что из-за малой относительной летучести абсорбента перенос вещества происходит преимущественно в одном направлении — из газовой фазы в жидкую. Переход вещества из газового состояния в конденсированное (жидкое) приводит к уменьшению энергии этого вещества. В результате в процессе абсорбции происходит выделение теплоты, количество которой равно произведению количества поглощенного вещества на теплоту его конденсации. Связанное с этим повышение температуры взаимодействующих фаз, которое определяется с помощью уравнения теплового баланса, приводит, как было показано, к уменьшению равновесного содержания поглощаемого вещества в жидкой фазе, т. е. ухудшает разделение. Поэтому при необходимости организуется отвод теплоты абсорбции. [c.538] Вернуться к основной статье