ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физическая абсорбция из "Очистка технических газов" Абсорбционные методы можно условно разделить на две основные группы — физической абсорбции и хемосорбции. Промежуточной областью можно считать абсорбцию растворителями, способными к образованию водородной связи с растворяемым газом. Примером такой абсорбции является извлечение ацетилена различными растворителями. [c.25] При физической абсорбции взаимодействие молекул в растворе в большинстве случаев обусловливается силами Ван-дер-Ваальса. Для физической абсорбции обычно применяются вода, органические растворители — неэлектролиты, не реагирующие с растворяемым газом, и их водные растворы. [c.25] В азотной промышленности к методам физической абсорбции можно отнести водную очистку от СО2, очистку от двуокиси углерода пропиленкарбонатом, метанолом при низких температурах, очистку от СО и СН4 жидким азотом. Современная теория растворов не позволяет в общем случае предсказать растворимость по свойствам чистых компонентов, но дает возможность сделать качественные или полу-количественные оценки. Это относится в первую очередь к термодинамике разбавленных растворов, которые наиболее распространены в практике абсорбции. [c.25] Теория растворов дает следующие основные закономерности для расчета технологического процесса по минимальному количеству экспериментальных данных. [c.26] Иид — мольный объем идеального газа. [c.26] Практически большая часть процессов очистки ведется при давлениях, не превышающих 30 ат. Увеличение давления в пределах до 30 ат приводит иногда к тому, что растворимость возрастает на 10—30% быстрее, чем это должно происходить по закону Генри. [c.26] В уравнении (П-3) коэффициенты а и Ь не зависят от состава раствора. [c.26] Значения коэффициентов а, Ь и величины обычно определяют из экспериментальных данных, т. е. уравнения (П-1) и (11-3) используют как интерполяционные. [c.27] Л1 з — коэффициент, характеризующий отклонение бинарной смеси растворителей от закона Рауля. [c.27] Коэффициент Л можно определить по экспериментальным данным о равновесии жидкость—пар в двойной системе. [c.27] Из уравнения (11-5) следует если два растворителя образуют смесь с положительными отклонениями от закона Рауля, то растворимость газа в этой смеси выше его растворимости в идеальной смеси. При отрицательных отклонениях растворимость будет снижаться. Более подробно характер изменения растворимости в расслаивающихся смесях, растворах, не подчиняющихся законам регулярных растворов и при больших концентрациях газа, описан в литературе - . Аналогично можно оценить и влияние одного газа в растворе на растворимость другого. [c.27] Приведенные уравнения позволяют проводить количественные расчеты лишь для небольшого класса смесей, но во многих случаях при отсутствии экспериментальных данных дают полуколичественную оценку ожидаемого эффекта. [c.28] Методы расчета растворимости с использованием параметров растворимости, а также различные уточнения теории растворов использование в приведенных уравнениях концентрации компонентов в объемных долях, учет изменения энтропии при растворении по Флори—Хаггинсу, учет отклонения при взаимодействии молекул от закона геометрического среднего и др.) изложены в монографии Гильдебранда и Скотта . [c.28] В большинстве случаев растворимость хорошо растворимых газов уменьшается при увеличении температуры (в достаточно широком интервале температур должна проходить через минимум). Растворимость малорастворимых газов (таких, как водород) во многих случаях возрастает с увеличением температуры. [c.28] В ограниченном интервале температур теплота растворения АН есть величина постоянная. [c.28] Аналогично можно выразить зависимость давления над раствором от температуры при заданной концентрации растворенного вещества или растворимости при заданном постоянном давлении. [c.28] Теплота растворения характеризует скорость изменения растворимости с температурой. Поскольку при физической абсорбции не происходит сильного взаимодействия молекул газа с молекулами растворителя, теплота растворения невелика и составляет обычно не более 4000 ккал1моль. В этом случае растворимость относительно мало зависит от температуры, поэтому десорбцию целесообразнее проводить в основном путем снижения давления, а не повышения температуры. В промышленных условиях регенерация физических абсорбентов осуществляется, как правило, снижением давления до атмосферного или до остаточного давления 0,2—0,3 ат, либо за счет отдувки газом. [c.28] в — коэффициент Генри для условий верха абсорбера. [c.29] если десорбция проводится при атмосферном давлении без нагрева, вакуумирования и без отдува каким-либо газом (т. е. р2, р равно общему давлению в десорбере), то для того чтобы концентрация примеси в очищенном газе составляла 4%, давление в абсорбере должно быть выше 25 ат. [c.30] Гр — температура раствора на выходе из десорбера. [c.30] Вернуться к основной статье