Абсорбция равновесие

При абсорбции равновесие можно сместить в сторону увеличения растворимости газа, уменьшая температуру, что снижает равновесное давление газа над раствором р (или С ), увеличивая начальную концентрацию поглощаемого компонента в газе Сг.н или общее давление Р, что также увеличивает Сг. . Для понижения температуры охлаждают исходные газ и жидкость, отводят теплоту абсорбции с помощью внутренних или наружных теплообменников. Иногда отвод теплоты абсорбции осуществляют без охлаждения, используя эту теплоту для концентрирования раствора в самом абсорбере. При десорбции газов и жидкостей равновесие смещают обратными приемами, т. е. повышением температуры и понижением давления для этого обогревают десорбер с помощью теплообменников или острого пара. [c.112]

Растворы хемосорбентов во многих случаях являются сильными или слабыми электролитами, к которым неприменимы уравнения теории разбавленных растворов, используемые при физической абсорбции. При химической абсорбции равновесие в системе газ - жидкость отражается совокупностью физического равновесия газ - жидкость и химического равновесия растворенный компонент — хемосорбент. [c.238]

Уравнение (10.28) имеет следующий физический смысл. При крайне быстрой реакции, как только начинается абсорбция, так реакция немедленно приводит к равновесию и процесс может рассматриваться как диффузия реагента и продукта реакции, акция в этом случае протекает как бы при последовательном чередовании указанных стадий. Наконец, при К- оо (необратимая реакция) [c.119]

Химическая абсорбция не может происходить в режиме мгновенной реакции, потому что исчерпывание жидкого реагента (гидроксильных ионов) исключено при буферном действии карбонат-бикарбонатного равновесия. Поэтому скорость зависит только от разности между концентрацией с действительно растворенного,СОз и равновесной концентрацией с, определяемой уравнением (11.7). [c.127]

Фазовое равновесие 32, 41 Фактор абсорбции 420 Фактор отгона 422 Флегмовое число 158 Фугитивность 21 [c.428]

Эффективность процесса абсорбции можно охарактеризовать и коэффициентом насыщения, представляющим собой отношение количества фактически поглощенного компонента к тому количеству, которое было бы поглощено в случае противотока при максимально возможном насыщении жидкости, т. е. когда концентрация уходящей жидкости Хр(у ) находилась бы в равновесии с концентрацией поступающего газа у . [c.79]

Вывод формулы абсорбции. Опираясь на понятия теоретической тарелки, состояния равновесия и коэффициента извлечения, Крейсер и Браун разработали инженерный метод расчета абсорбционно-десорбционных процессов. [c.80]

По средней температуре абсорбции, давлению и составу или типу абсорбента определяются константы равновесия всех компонентов [c.83]

Рассчитываются факторы абсорбции всех компонентов на основании их констант равновесия и фактора абсорбции ключевого компонента. [c.84]

Температура наряду с давлением абсорбции является вторым основным параметром. От давления и температуры при данном составе газа и абсорбента зависит константа фазового равновесия. Со снижением температуры абсорбции константа равновесия уменьшается, а значит, увеличивается переход тяжелых углеводородов в жидкую фазу, другими словами, увеличивается коэффициент их извлечения. Температуры ниже [c.163]

На основании состава абсорбента, давления и средней температуры абсорбции определяются константы равновесия всех компонентов. Результаты сведены в табл. 15 (графа 5). [c.164]

Исследуем систему газ — жидкость, в которой жидкие компоненты практически не обнаруживают никакого напряжения и в которой компоненты газа растворяются в жидкости. Это — случай абсорбции. Условием равновесия является равенство химических потенциалов газа в сосуществующих фазах [c.135]

Кинетику превращений в системе жидкость (газ) — жидкость рассмотрим на примере абсорбции газа жидкостью с одновременной химической реакцией, считая, что реакция проходит только в жидкой фазе. До сих пор для количественного описания таких превращений широко используется пленочная теория Льюиса и Уитмена. Согласно этой теории, по обе стороны межфазной поверхности газ —жидкость существуют ламинарные пограничные пленки. Несмотря на то, что пленочная теория гидродинамически обоснована только для газа, она проста и удобна в применении. Предполагается, что вне пределов пограничных плепок изменения концентраций реагентов в направлении, перпендикулярном к межфазной поверхности, отсутствуют, а на поверхности контакта фаз между концентрациями абсорбируемого компонента в жидкости и в газе устанавливается динамическое равновесие. В состоянии такого равновесия зависимость между парциальным давлением газообразного компонента и его концентрацией в жидкой фазе выражается законом Генри. Принятая модель процесса используется при изотермических условиях его проведения. [c.250]

Необходимость применения принципа технологической соразмерности может быть показана на примере процесса абсорбции газа жидкостью с одновременной сильно экзотермической реакцией. В этом случае развитие поверхности соприкосновения фаз, к которому обычно стремятся при проведении процессов такого типа, целесообразно только в определенных пределах. При возрастании скорости абсорбции увеличивается количество теплоты, выделяемой в единице объема аппарата, а следовательно, повышается температура системы (рис. 1Х-73,а). Вследствие увеличения температуры возрастает равновесное давление газа над жидкостью ро (рис. 1Х-73, б) и уменьшается движущая сила процесса р — ро-Таким образом, процесс будет протекать вдали от состояния равновесия. Изменение величины движущей силы с повышением температуры представлено на рис. 1Х-73, в. Скорость абсорбции возрастает с развитием поверхности соприкосновения фаз и увеличением температуры в соответствии с зависимостями, рассмотренными в разделе УИ1. Резюмируя, можно утверждать, что существует оптимальная величина поверхности соприкосновения фаз для определенных условий отвода теплоты Из системы при данном тепловом эффекте реакции, обеспечивающая максимальную скорость процесса (рис, 1Х-73,г). [c.422]

Во многих работах, посвященных химически активным абсорбентам, процесс абсорбции рассматривали так же, как и при чисто физической абсорбции, но с переменными коэффициентами массопередачи в жидкой фазе, зависящими от химического равновесия, концентрации и природы реагента. Типичной является работа Шервуда и Пигфорда , касающаяся абсорбции двуокиси углерода растворами углекислого натрия. По мере протекания абсорбции карбонат превращается в бикарбонат. Равновесие этой системы определяется следующим чисто эмпирическим уравнением [c.187]

При расчете процесса абсорбции для наиболее летучего из извлекаемых компонентов, обычно для пропана или бутана, задаются коэффициентом извлечения ср и по величине ср и принятому числу тарелок в абсорбере по графику рис. 12. 5 определяют фактор абсорбции этого компонента. Зная температуру и давление в абсорбере, определяют для выбранного компонента константу фазового равновесия и находят затем но формуле (12.11) удельный расход абсорбента, величина которого нри данных условиях постоянна. [c.272]

II1-5-6. Мгновенные обратимые реакции с одинаковыми коэффициентами диффузии компонентов. Здесь рассматриваются обратимые реакции любого типа, которые протекают достаточно быстро, чтобы поддерживать равновесие во всех точках раствора. Если коэффициенты диффузии всех компонентов одинаковы, то скорость абсорбции выражается [c.71]

При получении всех приведенных выше уравнений принималось, что газ и жидкость мгновенно приходят в равновесие в плоскости поверхности жидкости, поэтому концентрация растворенного газа у поверхности мгновенно достигает значения А, соответствующего условиям насыщения. Однако, согласно этим уравнениям, скорость абсорбции в начальный момент будет бесконечной величиной. В действительности же она никогда не может быть больше скорости, с которой молекулы газа подводятся к поверхности, и концентрация А, у поверхности лишь асимптотически приближается к- значению А для условий насыщения. Если газовая фаза состоит лишь из одного растворяемого газа, то частота соударений его молекул с поверхностью Rn, выраженная в моль/(см -сек), составляет [c.73]

Примем, что реакция протекает достаточно быстро для поддержания равновесия во всех точках, а коэффициент диффузии пары ионов И" , Н80 " такой же, что и для ЗОа. Тогда для расчета можно использовать те же уравнения (IV,9) или (IV, 14), что и для физической абсорбции, причем концентрация А выражает сумму кон- [c.90]

Если средний коэффициент диффузии обоих ионов равен коэффициенту диффузии ЗОа, то скорость абсорбции может быть вычислена по уравнению (У,108). Условия равновесия характеризуются соотношением [c.131]

Второе применение уравнения практически важно в тех случаях, когда прямое определение k a по данным физической абсорбции затруднено. Это может быть при достижении на одном из концов колонны условий, весьма близких к равновесным, что требует крайне точного измерения концентрации для определения k a. Тогда к жидкости следует добавить реагент такого типа и концентрации, чтобы масса жидкости поддерживалась в состоянии равновесия (предпочтительнее — с нулевой концентрацией непрореагировавшего растворенного газа) без заметного протекания реакции в диффузионной пленке. Надо лишь проявлять осторожность при выборе абсорбента с тем, чтобы обеспечить одновременное выполнение обоих условий. [c.189]

Для вычисления скорости абсорбции Я или коэффициента ускорения Е в зависимости от состава жидкости Б" необходимо знать реакционную кинетику, константы равновесия, растворимость газа и коэффициенты диффузии различных реагирующих веществ, а также провести математический анализ диффузионно-реакционного процесса типа проведенного в главе V. [c.192]

Прямая реакция имеет первый порядок. Ее скорость изучалась в нескольких работах Согласно Бриану и др. , значения константы скорости прямой реакции при 15, 25 и 40 °С составляют соответственно 8,5, 15,4 и 46 сек , что удовлетворительно согласуется и с другими данными. Бриан и др. определяли константу скорости при абсорбции хлора водой в короткой колонне с орошаемой стенкой, причем измеряли скорость абсорбции в зависимости от времени экспозиции жидкости газу (см. раздел IV-1-3). Константа равновесия для реакции (Х,46) выражается [c.250]

С другой стороны, возможно и использование абсорбции аммиака или амина растворами сильных кислот, таких как соляная или серная. Реакция при этом будет необратимой (концентрация свободного NH3 в равновесии с раствором сульфата или хлорида аммония пренебрежимо мала). [c.260]

Прн десорбции концентрация растворенного газа в массе жидкости больше, чем у ее поверхности. При этом парциальное давление газа, соответствующее условиям равновесия с основной массой жидкости, выше его парциального давления у поверхности и при определенных условиях может быть даже больше общего давления у поверхности. Напрнмер, воду можно насытить двуокисью углерода при парциальном давлении последней в несколько десятков атмосфер, а затем внезапно уменьшить общее давление до атмосферного. Если, как в этом примере, разность между общим давлением у поверхности и давлением, равновесным с жидкостью, велика (т. е. велика степень пересыщения), то внутри жидкости образуются пузырьки, и большое количество газа будет выделяться, диффундируя к поверхности этих пузырьков. Такой процесс сильно отличается от процессов абсорбции, рассмотренных выше, где величина поверхности контакта фаз определялась исключительно внешними факторами, а не самим абсорбционным процессом. Количественная теория пузырьковой десорбции в настоящее время отсутствует. [c.264]

В случае десорбции мы имеем дело с реакциями, в ходе которых растворенный газ образуется, а не потребляется. Используя применительно к десорбции те же аргументы, что и при обсуждении проблем абсорбции (см. раздел VI-1-3), можно показать, что при достаточно высокой скорости химической реакции скорость десорбции оказывается существенно выше, чем она была бы при отсутствии реакции, а масса жидкости будет находиться в равновесии. Если условия равновесия в массе жидкости не обеспечиваются, то скорость процесса выражается уравнением (Х1,1) для физической десорбции. [c.265]

Сжатый до высокого давления природный газ находится в резервуаре в равновесии с сырой нефтью. Когда вследствие расхода газа давление в резервуаре понижается, из газа выделяется конденсат и газ становится беднее высокомолекулярными составными частями, что следует предотвращать прп помощи рассмотренных выше методов. Для отделения ишдкой части от природного нефтяного газа в виде, например, газового бензина, применяют в настоящее время три способа 1) перегонку под давлением, 2) абсорбцию, 3) адсорбцию. [c.13]

Хотя ряд практических процессов химической абсорбции протекает вблизи химического равновесия, можно установить, что только в немногих случаях обстановка, встречающаяся-на практике, приближается к условиям, допускаемым рассмотренной в этом разделе теорией. Данные Вивиана и Вайтнея [22] были детально исследованы Пигфордом [21] и, несмотря на невозможность количественной проверки теории, получено достаточно удовлетворительное качественное согласование. [c.119]

Для определения равновесных концентраций с целью построения кривых равновесия и (или) определергия движущей силы процесса абсорбции или десорбции, необходимо знать температуру. Температуру процесса можно рассчитать из уравнения теплового баланса. Тепловой баланс — это равенство теплоты, вносимой в аппарат и уносимой из него. [c.75]

Расчеты абсорбционно-десорбционных процессов по методу Кремсера — Брауна в силу допущений, принятых при выводе формул абсорбции и десорбции, являются приближенными. ЭВМ позволяет отказаться от этих допущений и решать задачу в точной постановке. Известен метод расчета от тарелки к тарелке . Суть его сводится к тому, что для каждой тарелки решаются свои уравнения материального и теплового баланса и уравнение равновесия. Методом итераций достигают установившегося режима работы колонны. Основной недостаток этого метода — использование понятия теоретической тарелки (использование уравнения равновесия). Точное определение числа теоретических тарелок не имеет большого смысла, поскольку при переходе к реальным тарелкам приходится апеллировать к к. п. д. тарелок, выбор которого в определенных пределах произволен. Точный потарелочиый расчет приобретает смысл при определении мест ввода в колонну нескольких сырьевых потоков и (или) вывода нескольких продуктовых, что встречается при ректификации многокомпонентных смесей. [c.86]

Поскольку Ai = LI(KiV) и L/V=AiKi = onst, то на основании констант равновесия, определенных для всех компонентов (п. 4) и фактора абсорбции пропана (п. 5), можно рассчитать факторы абсорбции всех компонентов (см. табл. 15, графу 6). [c.164]

Рассмотрим ограничения, накладываемые на выполнение формулы аддитивности, более подробно. Выполнение условия равновесия (4.5) на границе раздела фаз у большинства исследователей не вызьшает сомнения, поскольку процессы, протекающие на поверхности раздела фаз при физической абсорбции и экстракции — сольватация, десольватация, изомеризация и т. п., имеют скорости, значительно превышающие скорость массообмена. Однако в ряде работ по массообмену в аппаратах с плоской границей раздела фаз и с механическим перемешиванием в каждой из фаз авторы обнаружили отклонение от формулы аддитивности, обусловленное, как они предположили, поверхностным сопротивлением. В работе [221] приведен критический обзор основньгх исследований, в которых, по мнению авторов, было обнаружено поверхностное сопротивление в системах жидкость - жидкость. В этих работах частные коэффициенты массоотдачи определялись косвенным методом с погрешностью, большей чем отклонение от формулы аддитивности. Кроме того, в некоторых работах обнаружены методические ошибки. Для проверки формулы аддитивности требуются более точные методы определения частных коэффициентов массоотдачи (см. раздел 4.4). Поверхностное сопротивление массотеплообмена мало изучено. Одним из возможных механизмов является экранирование поверхности поверхностно-активными веществами (ПАВ) [222-224]. К обсуждению роли поверхностного сопротивления мы будем возвращаться в последующем изложении. [c.171]

Анализ процессов адсорбции с неподвижным или движущимся адсорбентом упрощается, если течение происходит настолько медленно, что во всех точках колонны достигается равновесие. Это, нообщс говоря, невозможно в дифференциальных процессах разделения, например при экстракции в системе жидкость — жидкость, абсорбции или перегонке. Когда скорость течения очень мала, наиболее эффективными оказываются адсорбционные методы, а эти методы становятся неэффективными. Интересно, что при проведении процесса в равновесных условиях рабочая линия совпадает с кривой равновесия. [c.154]

III-5-5. Мгновенные обратимые реакции первого порядка. Согласно Оландеру скорость абсорбции, при которой константы скорости прямой и обратной реакций и k i (см. уравнение 111,67) бесконечны (так что газ А и продукт Р находятся при равновесии во всех точках раствора), составляет [c.71]

У-9-1. Пленочная модель. Oлaндep. дал общий метод решения и несколько примеров в отношении влияния на скорость абсорбции обратимых реакций, скорость которых достаточно велика, чтобы обеспечивать равновесие во всех точках в пленке. Представляется возможным до некоторой степени обобщить его выводы. [c.128]

У-9-5. Критерий мгиовеииости реакции. Все реакции протекают с конечными скоростями, и понятие мгновенной реакции является идеализированным. Поэтому требуется какой-то общий критерий для оценки того, может ли данная реакция считаться мгновенной. Вообще говоря, мгновенности протекания реакции способствуют высокая удельная скорость реакции растворенного газа и низкое значение коэффициента массоотдачи для физической абсорбции. В таких условиях скорость процесса полностью лимитируется диффузией реагентов, а скорость реакции достаточна для поддержания равновесия во всех точках раствора кинетика реакции при этом не играет существенной роли. [c.135]

Бриан и др. составили и численно решили дифференциальные уравнения в частных производных для абсорбции в неустановившихся условиях, сопровождающейся реакцией, которая подчиняется кинетически уравнению (Х,50). В результате они получили выражения для определения количества хлора, абсорбированного чистой водой, в зависимости от времени экспозиции (при расчетах отношение коэффициентов диффузии НС1, Н0С1 и lg взято равным 2,1 1,05 1 соответственно). Зная значения коэффициентов диффузии, растворимости хлора и константы равновесия К при данной температуре, можно найти значение k , которое обеспечивает наиболее точное согласие между вычисленными и экспериментальными результатами. [c.251]

W е i 1 а п d R. Н., Т г а s s О., Сап. J. hem. Eng., 49, X 6, 767, 773 (1971). Абсорбция двуокиси углерода растворами этилендиамина. I Абсорбционная кинетика и равновесие. II Изучение абсорбции и регенерации на опытной установке. [c.290]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (2002) -- [ c.44 ]

Основы процессов химической технологии (1967) -- [ c.443 ]

Вода в полимерах (1984) -- [ c.432 ]

Основы массопередачи (1962) -- [ c.11 ]

Основы массопередачи Издание 3 (1979) -- [ c.34 ]

Процессы химической технологии (1958) -- [ c.741 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (1995) -- [ c.44 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология