Противоточная абсорбция газов

Рис. 9.2. Ступенчатое представление противоточной абсорбции газа.

Рис. 9.4.5 Графический метод определения числа теоретических тарелок для случая противоточной абсорбции газов (четыре тарелки)

Аксельрод Ю. В.,Дильман В. В., Труды научно-исследовательского и проектного института азотной промышленности и продуктов органического синтеза, вып. 10, 1971, стр. 196. О расчете противоточной абсорбции двух газов, осложненной необратимыми химическими реакциями в жидкой фазе. [c.267]

Двухфазное движение газа и жидкости через насадку является противоточным движением (например, в процессе абсорбции) газ идет вверх с массовой скоростью 0 (в расчете на полное сечение аппарата), а жидкость стекает вниз с массовой скоростью Gя (рис. П-39), [c.132]

Сжатый газ, освобожденный от большей части высших углеводородов, пропускают через небольшой угольный адсорбер для удаления паров и увлеченного жидкого поглотительного масла. Затем сжатый газ пропускается через колонну противоточной абсорбции ацетилена избирательным растворителем, например диметилформамидом. Здесь ацетилен вместе с небольшими количествами других компонентов переходит из крекинг-газа в раствор. Выходящий из колонны насыщенный ацетиленом раствор пропускают через сепаратор (выветриватель), а затем через колонну отпарки растворителя, в которой проводится его отдувка циркулирующим ацетиленом под давлением, немного превышающим атмосферное. [c.252]

Для обеспечения высокой движущей силы процесса абсорбции, а также для снижения потерь бензольных углеводородов с обратным газом в скрубберах осуществляется противоточное движение газа и масла. В этом случае давление паров бензольных углеводородов в газе выше давления паров над поглотительным маслом. [c.176]

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ Абсорбция, ИЛИ процесс погло-противоточного щения газов (паров) жидким по- [c.185]

Если заданы количества поступающего на абсорбцию газа У] (без инертного компонента) и уходящей с абсорбции жидкости 1], а также их составы и температуры, то для определения числа теоретических тарелок противоточного абсорбера при помощи диаграммы /, / — X, у необходимо сначала найти координаты Хр и р [c.402]

Абсорбция — это процесс разделения газовых смесей путем избирательного поглощения отдельных компонентов смеси жидким поглотителем — абсорбентом. Физическая сущность процесса абсорбции заключается в молекулярной и конвективной диффузии вещества из газовой фазы в жидкую вследствие разности парциальных давлений извлекаемого компонента в контактирующих фазах. Различие парциальных давлений компонентов во встречных фазах обеспечивается противоточным движением газа и жидкости. [c.15]

Следующая стадия очистки — извлечение спиртом бутадиена из газа. Для повышения растворимости и температуры кипения бутадиена газ предварительно сжимают до 7-10 н/м в компрессоре /0. После охлаждения нагревшегося при этом газа он поступает в три последовательно соединенные поглотительные башни (скруббера) 12 с насадкой (на рис. 81 изображен лишь один), где происходит абсорбция бутадиена холодным спиртом, движущимся противоточно движению газа. Отгонкой из раствора в ректификационной колонне М получается бутадиен-сырец, а спирт из этой колонны после охлаждения в теплообменнике 13 вновь направляется на абсорбцию. Дальнейшая стадия очистки — удаление содержащихся в бутадиене-сырце этилового спирта, уксусного альдегида и эфира, для чего используется их хорошая растворимость в воде. В промывной колонне с насадкой из керамических колец примеси растворяются в воде при противоточном движении жидкостей. Ректификацией отмытого сырца получают бутадиен-ректификат с содержанием 91—95% бутадиена остальное — бутен-2. Выход бутадиена достигает 60% от теоретического количества, считая на прореагировавший спирт. [c.236]

Непрерывная противоточная экстракция (абсорбция газа). Этот процесс, применимый только к системам с одним растворителем, обычно типа 3/1, может проводиться либо в каскаде смесителей и отстойников, либо в противоточной колонне, как показано соответственно на рис. 8,а и 8,6. Питание и растворитель, аналогично газу и жидкости в процессе абсорбции газа, поступают с двух концов каскада или колонны, тогда как экстракт и рафинат удаляются с соответствующих противоположных концов. Следовательно, выходящий из системы экстракт приводится в контакт со свежим питанием, имеющим наибольшую концентрацию растворенного вещества, и желательная степень экстракции достигается с минимальной затратой растворителя. Направление движения растворителя в колонне может быть различным (вверх или вниз) в зависимости от удельных весов растворителя и питания. [c.25]

Предложено математическое описание изотермического процесса противоточной абсорбции, осложненной необратимой химической реакцией второго порядка в жидкой фазе. Это описание учитывает режим работы и распределение концентраций по высоте аппарата. Принято, что 1) диффузионное сопротивление в газовой фазе крайне мало 2) продольное перемешивание газа и жидкости может быть описано с помощью диффузионной модели 3) приведенные скорости газа и жидкости постоянны по высоте аппарата. Мгновенные значения коэффициентов массопередачи при хемосорбции представлены на основе пленочной теории. При рассмотрении бесконечно малого элемента абсорбера составлены его материальные балансы по общей концентрации компонента в газовой и жидкой фазах. Полученные системы дифференциальных уравнений решены для случая незначительного продольного перемешивания потоков. В частности, для режима, в котором скорость абсорбции зависит от константы скорости химической реакции, решение системы имеет вид [c.96]

Схема одного из вариантов производства диаммонийфосфата из аммиака коксового газа представлена на рис. 83. Абсорбция аммиака происходит в форсуночных абсорберах 1 при противоточном движении газа и орошающей кислоты. В первом по ходу газа абсорбере раствор насыщается аммиа- [c.248]

С использованием фактора гидродинамического состояния двухфазной системы в качестве гидродинамического параметра, определяющего массоперенос, получены хорошие корреляции экспериментальных данных по массопередаче в аппаратах самого различного типа и для различных процессов абсорбция газов [51] и ректификация [286] в насадочных колоннах, массо- и теплообмен в ротационных тарельчатых аппаратах [287, 288], экстракция в струйных аппаратах [289] и др. В частности, для расчета коэффициента массопередачи при абсорбции в колоннах с противоточными решетчатыми тарелками предложено [51] уравнение [c.159]

Условия, необходимые для достижения равновесия в противоточной абсорбции серного ангидрида олеумом (в насадочной колонне), исследованы И, Форстером [37]. Олеум на входе и газ на выходе должны иметь одну и ту же температуру, так как только при этом условии возможно равенство давления пара над олеумом и парциального давления серного ангидрида в газе на выходе. Для установления оптимального режима абсорбции соблюдение этого условия обязательно. [c.18]

В ступенчатом контактном аппарате, таком, как колпачковая колонна или смеситель, межфазная поверхность, через которую происходит массопередача, создается прежде всего в результате диспергирования газа в жидкости в форме пузырьков или пены. Другой способ создания поверхности массопередачи состоит в одновременном пропускании потока жидкости через раздробленный твердый материал или насадку, а потока газа через матрицу, образуемую твердой фазой и жидкостью. В указанном устройстве газовая и жидкая фазы находятся в более или менее непрерывном контакте, так что соответствующий аппарат можно назвать устройством с непрерывным контактом. В большинстве случаев при абсорбции газ и жидкость проходят противоточно друг другу в колонне, заполненной насадкой. Насадочные колонны и типичные насадки обсуждены в главе П. [c.460]

В промышленной практике используются также методы получения только плавиковой кислоты (до 40% фтористого водорода), например в случае производства криолита и фтористого алюминия. Кислота такой концентрации получается из газа печей описанной выше конструкции при противоточной абсорбции фтористого водорода водой в башнях с насадкой (графитовые или угольные кольца). Башни изготовляют пз стали, гуммируют и футеруют тольными или графитовыми блоками для предохранения резины от перегревания. В результате абсорбции получается плавиковая кислота, содержащая до 5% кремнефтористоводородной и до 2% серной кислоты. В этом производстве плавиковой кислоты используются печи с непосредственным обогревом реакционной массы продуктами сгорания газообразного топлива. В печах такой конструкции получается газ только с низким содержанием фтористого водорода (до 23% по объему) и повышенным содержанием серной кислоты и сернистого ангидрида. [c.290]

Под щелочными методами очистки газов от H2S подразумевают классическую схему, состоящую из противоточной абсорбции и тепловой регенерации отработанных растворов. В результате такой технологии получается смесь газов регенерации с концентрацией H2S, значительно превышающей начальную в обрабатываемом газе. [c.115]

Абсорбция газов является обычной технологической операцией, которая может быть осуществлена противоточно, т. е. газ и жидкость движутся в противоположных направлениях, либо прямоточно, когда оба потока имеют одинаковое направление. При относительно высоких концентрациях вредных газов (1% и более) используется проти-воточный метод, так как при этом во всей системе создается необходимая разность концентраций, являющаяся движущей силой процесса газовый поток с самой низкой концентрацией контактирует с жидкостью, имеющей также самую низкую концентрацию (рис. У1-2). [c.153]

Охлажденный газ с объемным содержанием H2S до 3% и СО2 до 20% противоточно промывают раствором алканоламина в абсорбере, специально рассчитанном для полной абсорбции всего H2S и лишь незначительной части СО2. Очищенный газ из 194 [c.194]

В системе I (газ + газ) проводят высокотемпературные химические процессы, для которых применяют змеевиковые 2 и контактные аппараты 1 и конвертеры различных систем, а также процессы газоочистки, для которых используют газоочистительные аппараты 3. В системе И (газ-f жидкость) производят ректификацию, абсорбцию, мокрую газоочистку, а также многие химические реакции. Прн этом применяют колонные 4 и башенные аппараты с устройствами, обеспечивающими хороший контакт между жидкостью и газом. Для газов, хорошо растворимых в жидкости, когда достаточна небольшая поверхность контакта, процесс проводят в простейших аппаратах барботажного типа 5 или в поверхностных абсорберах 6. В системе III (жидкость + жидкость) осуществляют физико-химические и различные химические процессы. Для этого применяют емкостные аппараты с мешалками 7 или без них и аппараты змеевикового типа 8. Для обработки взаимно нерастворимых жидкостей с различным удельным весом иногда используют аппараты колонного типа с противоточным движением жидкостей. Сепарацию проводят в сепараторах центробежного типа 9. [c.5]

На рис. Х У1П-2 схематично изображен контактный аппарат е так называемым турбулентным слоем, являющимся разновидностью противоточного трехфазного нсевдоожижения и получившим промышленное применение. Псевдоожиженный восходящим потоком газа слой частиц низкой плотности (обычно, шары — полые из полиэтилена или сплошные из вспененного полистирола) орошается нисходящим потоком жидкости. Установки подобного типа используются в промышленности для жидкостной абсорбции из газовых смесей, мокрой очистки запыленных газов, а также их охлаждения и осушки. [c.658]

Для определения диаметра колонны надо знать поток газа (пара) по колонне и скорость газа (пара) в свободном сечении колонны При проведении процесса абсорбции поток газа по колонне определяется из условий материального баланса. При проведении процесса ректификации из материального баланса находят величину Ор. Оптимальное флегмовое число можно рассчитать по методике, изложенной ранее, при условии минимального объема противоточного аппарата. [c.340]

IX-1-6. Продольное перемешивание. Как отмечалось в разделе VI П-1, при расчетах противоточной абсорбции в насадочных колоннах обычно принимают, что и газ, и жидкость движутся поршневым потоком , в котором элементы жидкости, входящие в колонну в одно и то же время, движутся через аппарат, не опережая и не отставая друг от друга, и выходят из него также одновременно. Известно, что такое допущение об идеальном вытеснении не совсем точно отражает реальную картину и что на самом деле происходит некоторое перемешивание, или обмен местами между элементами потока, входящими в колонну не одновременно. Измерения степени перемешивания жидкости и газа проводились, например, Де Мариа и Уайтом Сэтером и Левеншпилем и Де Ваалем и Мэмереном [c.219]

На рис. 5.1 дана схема абсорбционной установки. Газ на абсорбцию подается газодув-кой / в нижнюю часть колонны 2, где равномерно распределяется перед поступлением на контактный элемент (насадку или тарелки). Абсорбент из промежуточной емкости 9 насосом 10 подается в верхнюю часть колонны и равномерно распределяется по поперечному сечению абсорбера с помощью оросителя 4. В колонне осуществляется противоточное взаимодействие газа и жидкости. Газ после абсорбции, пройдя брызгоотбойник 3, выходит из колонны. Абсорбент стекает через гидрозатвор в промежуточную емкость 13, откуда насосом 12 направляется на регенерацию в десорбер 7 после предварительного подогрева в теплообменнике-рекуператоре II. Исчерпывание поглощенного компонента из абсорбента производится в кубе 8, обогреваемом, как правило, насыщенным водяным паром. Перед подачей на орошение колонны абсорбент, пройдя теплообменник-рекуператор //, дополнительно охлаждается в холодильнике 5. Регенерация может осуществляться также другими методами, например отгонкой поглощен- [c.191]

Описание процесса. Исходный вариант процесс катасульф (рис. 8.9, а) отличается простотой схемы. Газ сначала пропускают через электрофильтр для удаления смол, после чего в теплообменнике нагревают до 400° С газом, покидающим каталитический реактор. После добавки воздуха газ поступает в каталитическую камеру, где HaS превращается в SOa-Вследствие экзотермичиости окисления температура газа значительно повышается. Отходящий из каталитической камеры поток частично охлаждается в теплообменнике поступающим газом, а затем подается в низ абсорбционной колонны, где подвергается противоточной абсорбции водным раствором сульфита — бисульфита аммония, поглощающим SO и аммиак. Остаточные следы примесей удаляются окончательной водной промывкой. [c.189]

Из пленочных абсорберов наибольшее распространение в газовой промышленности получили абсорберы с восходящим движением пленки. Принцип действия аппаратов этого типа основан на том, что при достаточно высоких скоростях (более 10 м/с) движущийся снизу вверх газ увлекает жидкую пленку абсорбента в направлении своего движения. Тем самым реализуется восходящий прямоток. В таких аппаратах абсорбция проводится при больших скоростях (до 40 м/с), чем достигаются высокие коэффициенты массообмена фаз. На рис. 2.16 представлена одна из конструкций абсорбера с восходящим потоком пленки. Аппарат включает корпус с вмонтированными в него тарелками с инжекционными элементами. Корпус разделен на камеры вертикальными перегородками, не доходящими до его стенок и образующими каналы для прохождения газа. Тарелки каждой камеры оснащены инжекционными элементами, в верхней части которых расположены перегородки для сбора отсепарированной жидкости в соседнюю камеру. Такая конструкция обеспечивает противоточное движение газа и жидкости по аппарату. Контактирование фаз на каждой тарелке осуп1ествляется в режиме восходящего прямотока. [c.35]

Произведена оценка роли продольного перемешивания в газовой фазе при абсорбции СО2 водой в насадочных скрубберах. Для этой цели использованы полученные в работах [9, 10] решения системы дифференциальных уравнений, описывающих связь между эффективностью массообмена и продольным перемешиванием в каждой фазе при противоточном движении газа и жидкости. Расхождение фактических и расчетных коэффициентов массопередачи можно объяснить продольным перемешиванием в газовой фазе при условии, если критерий Боденштейна будет равен примерно 16. Для условий работы промышленных скрубберов величина коэффициента продольного перемешивания составляет 400 см 1сек. По-литературным данным [8], для насадки из колец Рашига диаметром 9,5 мм при скорости газа 0,1—0,15 м1сек и максимально исследованной плотности орошения 30 м 1мЧ О, составляет 30—40 см /сек. Установлено, что с увеличением плотности орошения втрое (с 10 до 30 м 1м ч) значение критерия Боденштейна уменьшается примерно-вдвое. Исходя из этих данных, для промышленных насадочных скрубберов (при плотности орошения 150—250 м /м ч и размере насадки 50—75 мм) можно ожидать увеличения коэффициента продольного перемешивания в газовой фазе. Последнее свидетельствует о влиянии продольного перемешивания в газовой фазе на эффективность водной абсорбции СОг в насадочных скрубберах [10, 11], поэтому следует определять опытным путем. [c.96]

Для быстрого проведения процесса во избежание усиления побочных реакций крекинга применяется катализатор — оксид хрома на носителе — оксиде алюминия активатором служит оксид калия. При оптимальной температуре 580°С и атмосферном давлении равновеспе достигается за 2 сек с превращением 40% н-бутана в бутилены. Катализатор постепенно покрывается коксом и теряет свою активность. Применяется процесс с кипящим слоем пылевидного катализатора, который сходен с процессом каталитического крекинга нефтепродуктов. В установку для дегидрирования также входят трубчатая печь для нагревания бутана, реактор и регенератор (оба с кипящим слоем катализатора). Выходящий из реактора контактный газ освобождается в циклоне от пыли катализатора, затем постепенно охлаждается в котле-утилизаторе и в скруббере, орошаемом водой. Для того чтобы осуществить циркуляцию непрореагировав-шего бутана, необходимо его отделить от образовавшихся бутиленов, водорода и продуктов побочных реакций. Газ сжимают до 1,3-10 н/ж и охлаждают водой выделившуюся при этом тяжелую фракцию (углеводороды s и выше) используют для извлечения из газа противоточной абсорбцией в колонне С4-фракции затем ее выделяют из раствора ректификацией и конденсацией паров. Отделить бутан от бутиленов непосредственно ректификацией не удается вследствие близости температур кипения. Но при введении в смесь ацетонитрила H3 N (побочного продукта в производстве акрилонитрила) летучесть бути-ленов уменьшается вследствие их лучшей растворимости в ацетонитриле по сравнению с летучестью бутана, который удаляется ректификацией. Этот способ разделения называют экстрактивной ректификацией. Раствор бутиленов из первой ректификационной колонны поступает во вторую, отгонную колонну, в которой ректификацией пары бутиленов отделяются от менее летучего ацетонитрила. Выход бутиленов на прореагировавший бутан составляет около 70%. [c.237]

НО идет процесс абсорбции в начале падения капли, так как жидкость (вещество капли) под действием внутренних конвек гивных токов интенсивно перемешивается, что уменьшает диффузионное сопротивление пленки. По мере падения капли внутренние конвективные токи в ней ослабевают и распространение абсорбируемого вещества происходит лишь как диффузия в неподвижной среде. Поэтому, чем больше путь, пройденный каплей в полом абсорбере, тем меньше общий коэффициент скорости абсорбции. По этой причине полые абсорберы конструируют из отдельных, относительно невысоких секций, в каждой из которых осуществляется противоточное движение газа и распыливаемой жидкости. Это, естественно, усложняет конструкцию абсорбера, но интенсифицирует его работу и процесс массообмена в целом. [c.233]

По результатам экспериментального исследования абсорбции газов в насадочных колоннах в режиме развитой свободной турбулентности [124, 302] и на решетчатых противоточных тарелках [67, 303] найдено, что коэффициенты массопередачи обратно пропорциональны коэффициентам Генри. В. В. Панов и В. С. Еремеев [15], исследуя десорбцию NHg из водно-аммиачных растворов и СОг из водно-аммиачных карбонизованных растворов, установили, что при 12—16 С скорость десорбции определяется скоростью химических реакций в растворе (реакций дегидратации H Oj и диссоциации NHt) . однако при 30—65° С значения констант скорости этих реакций, быстро возрастающие с повышением температуры, столь значительны, что скорость процесса десорбции определяется только скоростью массопередачи из жидкой в парогазовую фазу. Проведенное нами сопоставление температур газожидкостного слоя и составов жидкости по высоте моделей-спутников и промышленных колонн показало, что на всех тарелках десорбционных колонн и во [c.160]

В пенном аппарате абсорбируют аммиак из газа промывкой его водой. Рассчитать движущую силу абсорбции на противоточных и перекрестноточных решетках, если процесс абсорбции проводят при давлении 10 Па и 20 °С концентрация аммиака в газе снижается от Снач = 6% (об.) до Скон = 0,9% (об.), а содержание аммиака в воде увеличивается от Хиач = 0,06 кмоль/м до Хкон = = 0,3 кмоль/м . [c.221]

Мицубиси Хэви Индастриз разработала противоточный скруббер [562], представляющий собой набор горизонтальных У-образ-i ыx желобов, плотно соединенных в вертикальные ряды, так что газ вынужден проходить через слой жидкости. Эффективность абсорбции 50г (содержание в газе 0,11—0,24%) раствором сульфита натрия составляла 90—95% при перепаде давления около 0,7— [c.133]