ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Процесс неизотермической абсорбции из "Абсорбционные процессы в химической промышленности" До сих пор, рассматривая процесс абсорбции, мы считали, что температура обеих фаз во всех точках одинакова. Вследствие выделения тепла при абсорбции такой случай, вообще говоря, не может иметь места, и поэтому об изотермической абсорбции можно говорить лищь тогда, когда изменение температуры настолько незначительно, что им можно пренебречь. Это бывает в тех случаях, когда количество подавае.мой жидкости велико по сравнению с количеством поглощаемого газа (например, при низкой растворимости газа) или при хорошем отводе тепла в процессе абсорбции. В общем случае пренебречь изменением температуры в процессе абсорбции нельзя, и абсорбцию следует рассматривать как неизотермический процесс. [c.108] В дифференциальном уравнении теплоотдачи также появляется добавочный член, учитывающий концентрационный градиент [178]. [c.109] Интегрирование в общем виде таких сложных уравнений невозможно, но, учитывая, что величина термодиффузионного отношения незначительна (обычно kj, лежит в пределах О — 0,1 и тем больше, чем больше разность молекулярных весов компонентов), можно опустить добавочные члены и ограничиться совместным решением обычных уравнений абсорбции и теплообмена. [c.109] Для решения вопросов, связанных с выделением тепла при абсорбции, необходимо определить количество этого тепла и составить уравнение теплового баланса. [c.109] В разбавленных растворах величина J стремится к пределу Jq (интегральная теплота растворения для бесконечно разбавленного раствора), а 5 стремится к нулю (для бесконечно разбавленного раствора 5о = 0). При X = 1 (чистый сконденсировавшийся газ) J = S = r, где г — теплота конденсации. [c.109] Нетрудно убедиться, что при л = О дифференциальная теплота разбавления обращается в нуль (Ч о = 0), а дифференциальная теплота растворения равна интегральной теплоте растворения (Фд = Л)- Величина Фо называется последней теплотой растворения. При х = 1 дифференциальная теплота растворения равна теплоте конденсации (Ф = У = 5 = г). [c.110] Характер изменения величин У, 5, Ф и Г в зависимости от х показан на рис. 29. Кривая для 5 имеет максимум, причем в точке, соответствующей максимуму, 5 = Ф = 1 . [c.110] По кривой зависимости 5 от х можно найти Ф и графически для любой точки М на кривой касательная отсекает на оси ординат отрезок, равный а на вертикали, соответствующей 1, отрезок, равный Ф справедливость этого построения вытекает непосредственно из формул (II. 78, II. 79). [c.110] Промежуточные теплоты Фу, 2 и Р1 2 можно найти графически (рис. 30), проведя секущую через точки М и N кривой 5=/(х), соответствующие абсциссам Х1 и х секущая отсекает на оси ординат отрезок, равный Рх.- г, и на вертикали л = 1 отрезок, равный Ф1 2. [c.111] В пределе при уменьшении разности (х2 — 5) формулы (11.81, II82) обращаются в формулы (II. 78, II. 79) и нромежуточные теплоты переходят в соответствующие дифференциальные теплоты растворения или разбавления. [c.111] Тепловой баланс абсорбера. Обозначим температуру газа через t, а жидкости через О, их теплоемкости (отнесенные к 1 кг-мол носителя) через с и с (в ккал кг-мол град). Количество инертного газа пусть будет V (в кг-мол1час), а поглотителя Ь (в кг-мол1час). [c.112] Ро — тепло, отводимое в процессе абсорбции (включая потери в окружающую среду). [c.112] При прямотоке тепло, вносимое жидкостью, будет составлять а уносимое соответственно L . [c.112] Здесь первый член правой части уравнения выражает тепло, расходуемое на нагрев газа, а второй член — тепло, расходуемое на нагрев жидкости (знак минус перед вторым членом уравнения относится к прямотоку). [c.112] Начальные температуры и 2 обычно известны, и таким образом в приведенных уравнениях имеется три неизвестных /5, Од и Одной из этих величин можно задаться, но и тогда остальные две величины не могут быть найдены из уравнения (II. 85), хотя они и определяются однозначно. Их можно определить путем совместного рассмотрения процессов абсорбции и теплообмена (см. стр. 116). [c.113] Возможно и более простое решение задачи, при котором изменением температуры газа и теплообменом между фазами пренебрегают. В ряде случаев такое упрощающее допущение возможно, так как член с( 2— 1) обычно невелик по сравнению с другими членами уравнения. [c.113] После построения указанным способом исправленной линии равновесия АВ дальнейший расчет абсорбции можно вести обычными способами (см. стр. 72 и сл.). [c.114] Пример и. Рассчитать абсорбер для поглощения аммиака водой из газа, содержащего 5 /о объемы. NH . [c.114] Принимая, что поступающий газ насыщен водяными парамп, определяем общее давление Я = 760—23,8=736,2 мм рт. ст. (23,8 мм рт. ст. — давление насыщенного водяного пара при 25°). [c.114] Вернуться к основной статье