ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Хемосорбция из "Типовые процессы химической технологии как объекты управления" Принципиальная схема процесса. хемосорбции в паса-дочной колонне при противоточном движении фаз показана еа рис. 1-23. На этим рисунке обозначены О, Ь — нагрузки колонны по газу и жидкости у — концентрация поглощаемого компонента в газовой фазе — концентрация активной части абсорбента I — высота слоя насадки индексы в и н — верх и низ колонны. [c.57] содержащий поглощаемый компонент, поступает иод слой насадки (здесь рассматриваются только кольца Рашиха, наиболее распространенные в промышленности). Раствор с активным поглотителем через специальное распределяющее устройство подается на насадку сверху. При движении фаз противотоком поглощение Рис. 1-23. Принци-компонента из газовой фазы происходит в результате пиальная схема его абсорбции поглотителем и химического взаимодей- нроцесса хемо-ствпя с ним. сорбции. [c.57] В задачах управления можно выделить переменные, определяющие процесс хемосорбции, входные, выходные и промежуточные переменные. [c.57] Входные переменные. Возмущающие воздействия нагрузка по газу концентрация поглощаемого компонента в газовой фазе на входе в аппарат температура газовой фазы. Управляющие воздействия нагрузка по жидкости концентрация активной части абсорбента температура жидкой фазы на входе в колонну. [c.57] Выходные переменные концентрация поглощаемого компонента в газовой фазе на выходе из аппарата перепад давления в рабочей части колонны температура газа на выходе из аппарата. [c.57] Промежуточные переменные степень превращения активной части абсорбента общее давление в системе температура жидкой фазы на выходе из колонны. [c.57] В зависимости от целевого назначения процесса и схемы включения в общий цикл возмущающие и управляющие воздействия, а также управляемые выходные и промежуточные переменные соответственно могут частично меняться местами. [c.57] Протекание хемосорбционного процесса в насадочной колонне обусловливается совокупностью ряда факторов, которые учитывают влияние гидродинамики двухфазного потока, массопередачи и химической кинетики. [c.57] Максимальную удерживающую способность, соответствующую точке инверсии фаз, можно вычислить по уравнению (1,109). [c.58] Максимальный перепад давлений, отвечающий точке инверсии фаз, может быть определен по формуле (1,91). [c.58] Кинетика массопередачи с химической реакцией. При расчете процессов хемосорбции обычно приходится иметь дело с необратимыми простыми и сложными реакциями первого и второго порядков. [c.59] В этих формулах у, хХ — равновесные концентрации поглощаемого компонента в газовой и жидкой фазах — концентрация поглощаемого компонента в жидкой фазе т — константа фазового равновесия Н — константа Генри Ра — парциальное давление поглощаемого компонента. [c.59] Здесь Но — константа Генри для чистой воды / — ионная сила раствора активной части абсорбента. [c.60] При расчете насадочных хемосорбционных колонн наибольшее распространение получила теория Данквертса. Однако при малых различиях в коэффициентах диффузии поглощаемого компонента и активной части абсорбента разница между коэффициентами ускорения, вычисленными по пленочной теории и теории обновления, невелика и обычно не превышает 10—15%. Поэтому иногда при расчетах можно использовать более простые уравнения пленочной теории. [c.60] В уравнениях (1,181)—(1,187) введены обозначения ха, хв, Da, Db — концентрации и коэффициенты диффузии поглощаемого компонента и активной части абсорбента т — время г — координата в направлении, перпендикулярном поверхности раздела фаз ха, гр — концентрация поглощаемого компонента в жидкой фазе на границе раздела фаз. [c.61] Величину удельной поверхности контакта фаз при интенсивных гидродинамических режимах можно принять равной величине удельной поверхности насадки. [c.61] Кинетической области всегда предшествует область физической абсорбции, где жидкая фаза насыщается поглощаемым компонентом. Скорость процесса при этом определяется как скорость физической абсорбции с возможной поправкой на одновременно протекающую реакцию. [c.62] В промышленных хемосорбционных колоннах могут быть одна или несколько областей протекания процесса (см. главу IV, стр. 255 сл.). [c.62] Математическая модель статики процесса включает описания гидродинамического режима и структуры потоков взаимодействующих фаз, уравнения скорости массопередачи и условия материального баланса. [c.62] Основные допущения. Рассматривается случай хемосорбции для простой необратимой реакции при изотермических и изобарических условиях, т. е. для средних по высоте колонны температуры и давления (i p = onst Pep = onst). Модель составлена на основе зонного принципа с делением аппарата на кинетические области (см. также стр. 255). [c.62] Вернуться к основной статье