Абсорбция и равновесные линии

Каково взаимное расположение рабочей и равновесной линий при абсорбции, при десорбции Могут ли они пересекаться [c.86]

Рассмотрим теперь второй частный случай. Пусть рабочая и равновесная линии — прямые, но не параллельные, т. е. движущая сила не постоянна. Этот случай характерен для процесса абсорбции. [c.167]

В тех случаях, когда рабочая и равновесная линии прямые, и, следовательно, соотношение расходов фаз не меняется, число теоретических ступеней можно рассчитать аналитически. Тогда для абсорбции [c.46]

Рис. 19. Рабочая и равновесная линии в процессе абсорбции

Задача Х.З. В насадочной колонне происходит абсорбция аммиака водой из воздуха от начальной концентрации yi = 0,05 до конечной у2 = 0,0027. Расход газа, определенный при нормальных условиях, составляет ( об = 10 000 м /ч. Начальная концентрация аммиака в абсорбенте 0,2%- Расход абсорбента в 1,2 раза больще минимального. Абсорбция происходит при 20° С и атмосферном давлении. Определить расход воды и построить рабочую и равновесную линии в координатах V, X. Равновесные данные [c.350]

Этот важный параметр зависит только от технол. режима процесса, определяется положением рабочей и равновесной линий и показывает, как влияет движущая сила абсорбции на высоту аппарата. Число единиц переноса, а следовательно, и высота абсорбера бесконечно велики, если абсорбер работает при миним. кол-ве циркулирующего абсорбента, [c.17]

Из рис. 11.21, б видно, что при неизотермической абсорбции может значительно уменьшиться движущая сила процесса, так как линия равновесия 1 приближается к рабочей (линия 2). Уменьшение движущей силы процесса требует повышенной поверхности массопередачи, а следовательно, и размеров аппарата. Расчет последних при известных рабочей и равновесной линиях остается прежним. [c.942]

ОС — равновесная линия при ОО — равновесная линия при р , А — точка, характеризующая состояние системы в конце процесса абсорбции (при противотоке фаз), ЕО — рабочая линия процесса десорбции [c.961]

На диаграмме V—X уравнение (а) представляет рабочую линию, расположенную ниже равновесной (рис. Х-18, а), поскольку равновесные концентрации, как указано ранее, выше рабочих. Как и в случае абсорбции, рабочая линия не может пересекать. линии равновесия или соприкасаться с ней в последнем случае это соответствовало бы минимальному расходу (Зд, но бесконечно большому числу ступеней равновесия. Таким образом, в реальных условиях (Ук)р- [c.481]

Применение общих коэффициентов абсорбции строго оправдано только в тех случаях, когда равновесная линия является прямой во всем рабочем интервале. Однако вследствие удобства метод общих коэффициентов абсорбции широко применяется в литературе по исследовательским работам, в материалах по обследованию, особенно промышленных установок, и поэтому имеет важное значение при расчете процессов абсорбции. [c.10]

Равновесная линия во всем интервале концентраций изображается прямой (а поэтому можно использовать общие коэффициенты абсорбции). [c.11]

Равновесная линия ОА в этом случае лежит ниже рабочей. Равновесная линия в процессах абсорбции описывается уравнением, вытекающим из закона Генри. [c.289]

В координатах у—х (рис. 80) эта зависимость изображается прямой линией ОА. Величина коэффициента К зависит только от температуры. Однако на практике чаще всего имеет место взаимная растворимость рафината и экстракта. В этом случае величина коэффициента распределения изменяется при изменении концентраций, равновесная линия отклоняется от прямой и приобретает вид линии ОВ. Равновесную линию реальных процессов экстракции строят по экспериментальным данным, а рабочую линию наносят по заданным начальным и конечным концентрациям экстрагируемого вещества в экстрагенте или в рафинате. Число ступеней изменения концентраций и размеры непрерывнодействующего экстрактора определяют также,как и в процессе абсорбции (рис. 81). [c.293]

Принимая равновесную линию за прямую, среднюю движущую силу всего процесса абсорбции можно определить по уравнению (2.19) [c.68]

Рис. У1-20. Рабочая и равновесная линии при адиабатической абсорбции ацетона

Определить движущую силу абсорбции при поглощении бен-зола маслом. Известно, что начальная концентрация бензола в газе 4% (объемн.) и улавливаются 80% бензола. Концентрация бензола в масле, вытекающем из скруббера, 0,02 моля бензола на моль чистого масла. Уравнение равновесной линии [c.301]

Кроме описанных выше программ расчета отдельных процессов и аппаратов в производстве аммиака существует ряд менее крупных программ, например, расчета огневых подогревателей природного газа, многоступенчатого дросселирования в отделениях очистки технологического газа, разделения газовых смесей на мембранах, расчет рабочих и равновесных линий и движущих сил абсорбции и десорбции диоксида углерода, технологические расчеты абсорберов и регенераторов в отделении очистки от СОг. [c.459]

Рис. 1—20. Рабочая и равновесная линия в процессе абсорбции

Системы с умеренной кривизной равновесной линии можно с целью приближенных расчетов аппроксимировать соотношением, аналогичным изотерме абсорбции Лэнгмюра [c.431]

В процессах промышленной абсорбции обычно приходится иметь дело с потоками жидкостей и газов. Равновесная ступень — это такое гипотетическое устройство, в котором потоки газа и жидкости соединяются на достаточное время, чтобы достигнуть равновесия, а затем разделяются. Ступень можно изобразить схематически в виде простого смесительно-разделительного аппарата, показанного на рис. 9.1, а. Потоки газа и жидкости входят в смеситель с мольными потоками и моль/ч и содержат подлежащий абсорбции компонент в соответствующих мольных долях и Х . На выходе из разделителя составы потоков и Х е равновесны. Изменения состава внутри ступени можно рассчитать с помощью материального баланса для ступени и воспользовавшись уравнением равновесной линии. Таким образом, имеем [c.432]

Графический метод, описанный на с. 433 сл., можно применить и к абсорбции концентрированного компонента при условии, что расчетная диаграмма учитывает кривизну рабочей линии, возникающую в результате изменения отношения скоростей потоков газа и жидкости, и кривизну равновесной линии, отражающую неидеальную растворимость. Изменения температуры вследствие выделения тепла при абсорбции могут также оказывать значительное влияние на равновесие в колонне. Тепловые эффекты подробно рассмотрены ниже (с. 459). [c.443]

Точное местоположение равновесных линий обусловлено общим числом абсорбированных молей всех компонентов ( общей абсорбцией ), а поглощенное количество каждого вещества зависит от равновесных свойств системы. Следовательно, процедура расчета с необходимостью предполагает использование метода проб и ошибок, хотя можно значительно сократить объем вычислений, если применить логический метод для первых оценок. Для летучих компонентов абсорбция определяется ходом равновесной линии вблизи конца колонны с повышенными концентрациями, а форма и точное расположение остальной части кривой не имеют особого значения. Для абсорбции этих летучих компонентов из слабоконцентрированного газа работа колонны, как было показано выше, описывается следующим уравнением [c.453]

Повторный расчет будет давать удовлетворительные результаты для всех компонентов, кроме ключевого компонента, и, возможно, ближайших компонентов по обе стороны (в отношении растворимости) от ключевого компонента. Для последних нужно построить график, определив равновесную линию по известному наклону в начале координат и ходу кривой у богатого края колонны рабочие линии следует подогнать методом проб и ошибок до положений, при которых число теоретических тарелок будет правильным. Новое значение общей абсорбции можно найти простым сложением. Если это значение окажется существенно отличным от того, которое было получено на первом шаге, то необходимо провести третий расчет, используя скорректированное значение [c.454]

Поскольку общая абсорбция оказалась достаточно близкой к значению 10 молей, которое было положено в основу расчета, то дальнейшие операции можно начинать с п. 5, последовательности расчета, рекомендующего более тщательный анализ ключевого компонента. Предыдущие вычисления показали, что ключевым является к-бутан, для которого необходимо построить равновесную и рабочую кривые. Наклон равновесной линии в начале координат равен [c.457]

В качественном смысле необходимое число единиц переноса характеризует степень трудности реализации процесса разделения. Для достижения высокой степени абсорбции требуется большое число единиц переноса. Подобным же образом, высота единицы переноса является показателем относительной легкости, с которой в данной колонне или на данной насадке можно осуществить массопередачу. Как видно из уравнения (9.61), большой коэффициент массоотдачи и большая площадь поверхности контакта фаз на единицу объема обеспечивают малое значение На- Количественно интерпретировать величину N0 можно в некоторых частных случаях. Рассмотрим, например, разбавленный газ, для которого рабочая и равновесная линии есть параллельные прямые, так что разность У —К, примерно постоянна. Уравнение (9.63) дает [c.465]

Упрощенные методы расчета для абсорбции разбавленных газов при прямолинейной равновесной линии [c.473]

Приближенный расчет для абсорбции концентрированных газов при прямой равновесной линии [c.478]

В случае нелетучего растворителя подача горячего газа в аппарат может привести к пересечению рабочей и равновесной линий для растворенного вещества, в результате чего в верхней секции колонны будет происходить абсорбция, а в нижней — десорбция. [c.519]

Процесс абсорбции характеризуется линией аЬ до пересечения ее с равновесной кривой для 45% (точка Ь). Этой точке соответствуют атм [c.198]

Пример 1-7. Определить Дер, если при построении рабочей и равновесной линий для абсорбции ЗОг водой и при разбивке интервала (г/1 — 1/2) на равные участки получены следующие данные [12] [c.63]

Пример VIII. 4. Построить равновесные линии для процесса абсорбции двуокиси серы водой в координатах у — х и У — X, пользуясь экспериментальными данными, полученными при / = 20°С и общем давлении 760 мм рт. ст. [c.275]

Пример 8. Определить Д р, если при построении рабочей и равновесной ЛИНИИ для абсорбции SOg водой и при разбивке иитервала (wt—u ) на равные [c.205]

Описанную методику в ряде случаев можно упростить. Так, если реакция протекает по первому (или псевдопервому) порядку, то, как видно из уравнения (П-85), величина х и, следовательно, постоянны и не зависят от Хр. При этом Ку также постоянно и расчет числа единиц переноса производят как при физической абсорбции с той лишь разницей, что движущую силу выражают разностью у у Ы), а не разностью (у—у ). Поэтому вместо обычной равновесной линии надо построить псевдоравно-весную линию с ординатами у Ы. Если в рассматриваемом случае у =0, то расчет ведут по формулам (П1-64) или (П1-67). [c.303]

Для процессов абсорбции рабочая линия располагается выше равновесной, причем отношение тангенсов угла наклона рабочей и равновесной линий соответствует абсорбционному фактору А = = wjmwj.. На диаграмме у — х при фиксированном составе жидкой фазы X отрезок ординаты между рабочей и равновесной линией равен движуш,ей силе массопередачи у — у. [c.56]

На рис. 11.21 представлен случай, когда природный газ, насыщенный ледяным паром при 35 ат и 32,2° С, необходимо осушить до остаточного влагосодержания 160 мг м (точка росы —2,2° С). При осушке триэтиленгликолем максимальная концентрация, которая может быть применена без необходимости вакуумной регенерации, равна около 98,5%. Из диаграммы точки росы (рис. 11.9) видно, что теоретически абсорбция раствором указанной концентрации при 32,2 С позволяет достигнуть требуемой глубины осушки. Если циркуляция раствора гликоля равна 33,4. л на 1 кг абсорбируемой воды, то концентрация раствора будет снижаться вследствие разбавления с 98,5 до — 95,9%. Исходя из этпх концентраций жидкой фазы и влагосодержания газа на входе и выходе абсорбера (найденного из рис. 11.1), определяют рабочую линию на диаграмме. Равновесную линию находят пересчетом точки рос1.х из рис. 11.9 в влагосодержание газа при рассматриваемых температуре и давлении (для чего можно использовать рис. 11.1). Для упрощения подобного анализа принимают, что температура остается постоянной по высоте колонны. После построения рабочей и равновесной линий видно, что требуется абсорбер, содержащий приблизительно [c.259]

Необходимо, однако, отметить, что если концентрация компонента С в критической точке меньше, чем Хср, рабочая и равновесная линии будут пересекаться, как показано для двухступенчатого процесса на рис. 126. Возможность подобной ситуации отмечалась Рэндэлом и Лонгтином для некоторых процессов абсорбции. Важно также отметить, что при определении числа теоретических ступеней уравнение (VI,95) имеет значение только при целых значениях т, а кривые рабочие линии (рис. 125,6 и 126,6) в действительности не являются непрерывными, а лишь условно проведены по точкам (Хсе,, Хср), ХсЕ ,, Хся) и т. д. Растворы, составы которых определяются координатами рабочей линии между указанными выше точками, реально в процессе не существуют. [c.261]

Адсорбция имеет некоторые принципиальные преимущества перед рассмотренным в предыдущей главе абсорбционным- методом разделения смесей. Эти преимущества легко выявить, сравнивая равновесные и рабочие линии процессов абсорбции и адсорбции (рис. VIII. 1). Из рисунка видно, что в процессах адсорбции движущая сила значительно больше, что обусловливает высокую эффективность процесса. Но главное заключается в том, что при абсорбции возможно проведение процесса лишь по рабочим линиям, подобным линии АВ, причем точка А должна располагаться на оси ординат обязательно выше нуля, в противном случае число тарелок абсорбера должно равняться бесконечности. Это означает, что в отходящем после абсорбции газе обязательно будет содержаться известное количество извлекаемого вещества. В случае же адсорбции конечная концентрация вещества может быть практически равна нулю, а рабочая линия подобна линии 0D. При этом, вследствие особенной формы равновесной линии, размеры аппарата будут конечными и небольшими. [c.423]

Рис. VIII. 1. Равновесные линии процессов абсорбции (/) и адсорбции (2) и рабочие линии — АВ, АС, 0D.

Уравнение (61) является уравнением рабочей линии абсорбера. Если пренебречь изменением объема фаз по высоте абсорбера, то LjV = onst и уравнение рабочей линии абсорбера будет уравнением прямой. Отношение LIVесть тангенс наклона рабочей линии абсорбера к оси абсцисс, координаты которой определяются значениями yl,+i, х у1 и Хд. В диаграмме х-у для процесса абсорбции рабочая линия располагается выше равновесной кривой, так как для осуществления процесса необходимо, чтобы содержание извлекаемого компонента в жидкости было ниже равновесного значения. [c.49]

Во многих случаях удается оценить приблизительную степень абсорбции из анализа газа. Если это осуществимо, то первый пробный расчет посредством прямолинейной равновесной линии можно опустить. Очень редко требуется более трех приближений, а в случаях, когда общее количество молей выходящего из колонны масла примерно такое же, как общее количество молей поступающего газа, равновесные линии почти прямые и достаточно первой интерации. [c.454]

Применение сокращенной процедуры расчета к многокомпонентным системам. Для приближенного расчета высоты колонны при изотермической абсорбции многокомпонентных смесей можно использовать методы, изложенные в предыдущих разделах применительно к переносу одного компонента системы, поскольку диффузионные эффекты учитываются соответствующей корреляцией для /S.Nqq, а интеграл, который определяет величину Nj, один и тот же во всех случаях. Приводимый ниже пример 9.10 дает довольно убедительное обоснование упомянутой гипотезы, так как рабочая и равновесная линий рассматриваемой системы имеют значительную кривизну при изменяющихся степенях противодиффузии спирта и водяного пара. В спорных ситуациях высоту колонны можно найти путем графического интегрирования уравнения (9.142), как было показано ранее для простых случаев, или с помощью метода ВЭТС (раздел 9.8), а также численным методом (см. Приложение). [c.498]

Поскольку растворимость газов зависит от температуры растворителя, то равновесную линию для этого аппарата установить невозможно, пока не изестиа температура растворителя для каждого значения его концентрации. Когда очень разбавленный газ контактирует с большим количеством растворителя, тепловые эффекты, сопровождающие процесс растворения, могут быть столь малыми по сравнению с физическим теплосодержанием жидкости, что колонна будет работать практически в изотермических условиях. В действительности, однако, существует много примеров, когда происходит значительное повышение температуры растворителя. К ним относятся осушка воздуха путем контактирования с концентрированной серной кислотой, абсорбция в ней серного ангидрида, растворение хлористого водорода в воде при получении концентрированной соляной кислоты. В последнем случае количество тепла, выделяющегося при растворении кислоты, столь велико, что его отвод становится лимитирующим фактором при определении максимально достижимой концентрации кислоты. На практике абсорбцию соляной кислоты часто осуществляют без охлаждения, так что жидкость может при этом кипеть. В таких процессах концентрация кислоты бычно не превышает 38 %, хотя степень абсорбции может быть весьма высокой [27]. [c.509]

Рассмотрим тарелку номера N абсорбционной или дистилляционной колонны (рис. 9.44). В случае абсорбции предположим, что газовый поток разбавлен настолько, что процесс отвечает прямым рабочей и равновесной линиям. Соответствующее допущение при дистилляции заключается в том, что массопередача эквимо-лярна. Жидкость поступает сверху и движется по тарелке, стекая с нее при мольной доле абсорбированного компонента. Газ подается натарелку снизу хорошо перемешанным при составе У и уходит с тарелки при средней мольной доле [c.528]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология