ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Осушка газа из "Производство серной кислоты Издание 2" В увлажнительной башне газ практически полностью насыщается парами воды. Содержание водяных паров в газе, поступающем в сушильные башна, зависит от температуры оно тем больше, чем выше температура газа. [c.144] Водяные пары, извлекаемые из газа серной кислотой в сушильных башнях, вместе с сушильной кислотой передаются затем в абсорбционное отделение, где из серного ангидрида получается серная кислота. Температура газа перед сушильными башнями поддерживается такой, чтобы содержание влаги в газе не превышало количества воды, необходимого для образования в абсорберах серной кислоты заданной концентрации. При получении улучшенной серной кислоты (см. табл. 5, стр. 32) всю воду, необходимую для абсорбции SOg, желательно вводить в систему в виде водяных паров, поглощаемых из сернистого газа в сушильных башнях. При конденсации паров воды получается чистая дистиллированная вода, насыщение газа водяными парами происходит в увлажнительной башне. [c.144] Абсорбция. В абсорбционных процессах участвуют две фазы— жидкая и газовая -и происходит переход вещества из газовой фазы в жидкую. [c.144] При соприкосновении газа с жидкостью некоторое количество молекул газа в каждый данный момент в результате ударов о поверхность жидкости проникает в нее (абсорбируется), т. е. происходит растворение газа в жидкости. Одновременно часть уже растворенного газа выделяется из жидкой в газовую фазу—происходит десорбция газа. При достаточно длительном соприкосновении. между газом и жидкостью устанавливается динамическое равновесие. В состоянии равновесия количество молекул газа, переходящих в жидкую фазу, равно количеству молекул этого газа, выделяющихся из жидкой фазы в газовую. [c.144] Если в этих условиях увеличить парциальное давление газа, абсорбируемого жидкостью, то равновесие нарушится и количество молекул, переходящих в жидкость, возрастет. Однако через некоторое время опять установится новое состояние равновесия. В случае уменьшения парциального давления газа соответственно уменьшится количество газа, абсорбируемого жидкостью, и через некоторое время содержание в ней растворенного газа понизится настолько, что из жидкости будет выделяться такое же количество молекул газа, какое переходит из газа в жидкость, т. е. снова наступит динамическое равновесие. [c.144] Для объяснения процессов сорбцпп предложена пленочная теория, согласно которой по обе стороны поверхности раздела фаз образуются неподвижные пленки газа н жидкости (рис. 6-3). Молекулы абсорбируемого компонента диффундируют из общей массы газа через газовую пленку к поверхности раздела фаз, зате.м от этой поверхности диффундируют через жидкостную пленку в основную массу жидкости. Принимается, что концен-т.рации абсорбируемого компонента в основной массе газа р и в массе жидкости Сх постоянны, и изменяются лишь при прохождении газовой пленки (от Р1 до рг) и жидкостной пленки (от С-1 до Сх). Таким образом, абсорбция рассматривается как процесс диффузии вещества через две пленки—газовую и жидкостную. Скорость абсорбции может определяться скоростью диффузии газа только через газовую пленку (если скорость диффузии через жидкостную пленку очень велика) или только через жидкостную (если диффузия через газовую пленку происходит с очень большой скоростью), или же скорость абсорбции будет зависеть от соотношения скоростей диффузии через обе пленки. [c.145] Рь Р2—концентрация абсорбируемого компонента в газе и газовой пленке С, Сг—то же в жидкости и жидкостной пленке. [c.145] Если абсорбируемый газ вступает в химическое взаимодействие с абсорбирующей его жидкостью, то процесс усложняется и скорость абсорбции газа будет зависеть также от скорости химической реакции. [c.145] К—коэффициент абсорбции, м сек р[ и р —парциальное давление абсорбируемого газа в начале и в конце процесса, н/ж- (мм рт. ст.). [c.146] При абсорбции в башнях с насадкой поглощение газов происходит на поверхности насадки, орошаемой жидким абсорбентом. Поэтому чем больше поверхность насадки, тем полнее и быстрее протекает абсорбция. Однако с увеличением поверхности насадки возрастают размеры абсорбционных башен и повышается их стоимость, в связи с чем большое значение игуТсют способы повышения эффективности абсорбционного процесса при минимальной поверхности насадки, в частности путем увеличения коэффициента абсорбции К, который в большой степени зависит от скорости газа. [c.146] При увеличении скорости газа повышается интенсивность абсорбции. Например, при повышении скорости газа вдвое коэффициент абсорбции возрастает в 1,75 раза. Поэтому производительность абсорбционных башен может быть значительно повышена путем увеличения количества газа, пропускаемого через них за единицу времени. Однако с увеличением количества газа возрастают унос брызг и гидравлическое сопротивление башни, что в большинстве случаев является основным препятствием для повышения производительности существующих абсорберов. [c.147] Др1—гидравлическое сопротивление башни при скорости газа Л , н/м- (мм рт. ст.) т и 1ю —скорости газа в насадке, м/сек. [c.147] Из формулы (6-8) видно, что при увеличении скорости прохождения газа в башне в 2 раза гидравлическое сопротивление ее возрастает в 4 раза. [c.147] По некоторым другим данным, при концентрации кислоты 93—96 о НдЗО величина Д о=1,7-10 при давлении в н/м (или 2,3-10 при давлении в мм рт. ст.). [c.147] С изменением температуры в пределах 10 °С величина Ко меняется незначительно. При повышении концентрации серной кислоты константа абсорбции возрастает, одновременно увеличивается движущая сила абсорбции, так как уменьшается давление насыщенных паров воды над серной кислотой. Благодаря этому поверхность насадки в сушильной башне может быть уменьшена. [c.147] Из этих данных видно, что при повышении концентрации серной кислоты до 93% поверхность насадки, необходимая для осушки газа, уменьшается, а дальнейшее повышение концентрации кислоты не дает значительного эффекта в смысле уменьшения размеров сушильной башнн. В то же время количество моногидрата, передаваемого нз абсорбционного в сушильное отделение для повышения концентрации сушильной кислоты, значительно возрастает [см. уравнение (8-21), стр. 2471. В связи с этим увеличиваются расход электроэнергии и потери сернистого ангидрида с отходящими газами. [c.148] Выходящая из сушильной башни серная кислота содержит растворенный сернистый ангидрид и используется для разбавления кислоты, орошающей моногидратный абсорбер. В него поступают газы, содержащие лишь следы SOg, и потому здесь происходит десорбция (выделение) сернистого ангидрида. Выделившийся SOg удаляется с отходящими газами в атмосферу, т. е. теряется. [c.148] Потери сернистого ангидрида, связанные с его растворением в серной кислоте, увеличиваются с повышением концентрации кислоты, орошающеи сушильную башню, и с понижением ёе температуры. так как в этих условиях возрастает растворимость 50 в серной кислоте. Для повышения же концентрации сушильной кислоты требуется подавать больше моногидрата в сушильную башню, а следовательно, возвращать больше кислоты в моногидратный абсорбер. [c.148] Вернуться к основной статье