ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теоретические основы процессов абсорбции и десорбции из "Газоперерабатывающие заводы" При изучении процессов осушки и очистки газов мы уже встречались с термином абсорбция, под которым понимается поглощение газов или паров из газовых (паровых) смесей жидкими поглотителями, называемыми абсорбентами. Процесс абсорбции является избирательным и обратимым. Каждый абсорбент обладает способностью поглощать одни компоненты газовой смеси, тогда как другие поглощаются незначительно или вовсе не поглощаются. Движущей силой процесса абсорбции является различие в парциальном давлении поглощаемого компонента в газе и жидкости. Чем больше разность парциальных давлений компонента в газе и жидкости, тем интенсивнее поглощение (абсорбция). При уменьшении этой разности поглощение ко шонента идет менее интенсивно и совсем прекращается, когда парциальные давления компонента в газе и жидкости станут одинаковыми и между фазами установится состояние термодинамического равновесия. [c.94] Если же парциальное давление компонента в жидкой фазе больше, чем в газовой (паровой), то происходит десорбция — процесс, обратный абсорбции. При десорбции поглощенный компонент переходит из жидкой фазы в паровую. [c.94] Процесс абсорбции широко применяется в химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. В газовой промышленности он используется при разделении, очистке и осушке углеводородных газов. [c.94] Абсорбционный способ извлечения из нефтяных и природных газов газового бензина, а также пропана и бутанов — один из самых распространенных и экономич ных. [c.94] Абсорбция проводится в вертикальном цилиндрическом аппарате — абсорбере. Контакт между газом и абсорбентом происходит на тарелках, смонтированных внутри абсорбера, причем газ движется противотоком абсорбенту. [c.95] Вывод уравнения Кремсера приводится во многих литературных источниках. [c.97] Числа на кривых — число тарелок в абсорбере. [c.97] Предварительно рассчитывают среднюю температуру абсорбции и количество сухого газа. Конечная цель технологического расчета — определение числа тарелок в абсорбере и расхода тощего абсорбента. [c.97] Задавшись коэффициентом извлечения ключевого компонента (например, пропана) и числом тарелок, определяют по диаграмме Кремсера фактор абсорбции. Затем по уравнению (33) вычисляют факторы абсорбции для других компонентов и находят для них (по той же диаграмме) коэффициенты извлечения. [c.98] Число молей газа в 1 л его составляет 1/22,42. Отсюда V = - . [c.98] Анализируя уравнение (35), можно сделать вывод, что лучшим является тот абсорбент, для которого величина р М, т. е. отношение плотности абсорбента к его молекулярному весу — максимальная. [c.99] При абсорбции выделяется теплота растворения, равная теплоте конденсации поглощаемых углеводородов при давлении в абсорбере. Если абсорбция ведется без отвода тепла или с неполным его отводом, то температура абсорбента повышается, что затрудняет поглош,ение. [c.99] Здесь левая часть уравнения соответствует количеству тепла, вносимого в абсорбер сухим газом, извлекаемыми компонентами и тощим абсорбентом, а в правой части указано суммарное количество тепла, уносимого потоками сухого газа и насыщенного абсорбента. [c.99] Величины vq и vqf выражают количество тепла, соответственно вносимое и выносимое всеми извлекаемыми компонентами в газовой и жидкой фазах. [c.99] Если отличается от заданной температуры, то следует задаться другим значением, температуры и провести пересчет. [c.99] Для отвода теплоты абсорбции на современных установках применяют промежуточное охлаждение абсорбента в выносных холодильниках, которое позволяет снизить среднюю температуру в абсорбере и повысить коэф-фициент извлечения целевых компонентов из отбензиниваемого газа. Охлаждающим агентом в промежуточных холодильниках может служить пропан, аммиак или артезианская вода. [c.100] В районах с холодным климатом для промежуточного охлаждения абсорбента можно использовать воздушные холодильники. [c.100] Метод расчета абсорбции, предложенный Крейсером, прост и применим для расчетов абсорбции тощих газов, в которых содержание тяжелых углеводородов (С + высшие) не превышает 100 г/ж . В этих случаях уменьшение объема газовой фазы и увеличение объема жидкой фазы, движущихся внутри абсорбера, относительно невелики и потому соотношение между жидкостью и газом Ь V остается по существу постоянным. [c.100] При расчетах процесса абсорбции жирных газов, т. е. газов с высоким содержанием тяжелых углеводородов, применение метода Кремсера связано с большими погрешностями, так как абсорбция углеводородов из смеси происходит неравномерно по высоте колонны метан и этан абсорбируются близ верхней тарелки, пропан — между верхней и средней частями колонны, а бутан и более тяжелые — внизу абсорбера. Это приводит к резкому повышению температуры сначала в верхней, а затем в нижней частях абсорбера. В средней и нижней частях вследствие повышения температуры в некоторых случаях происходит перемена направления массообмена — десорбция легких углеводородов. [c.100] Вернуться к основной статье