Основное уравнение абсорбции газов

Это и есть основное уравнение абсорбции газов жидкостями. [c.273]

Основное уравнение абсорбции газов [c.118]

Основные уравнения абсорбции значительно упрощаются, если допустить, что процесс протекает в изотермических условиях при постоянном соотношении потоков жидкость—газ по высоте аппарата. Это обусловлено тем, что при такой постановке вопроса фактор абсорбции остается постоянным для каждого компонента и не изменяется по высоте аппарата. Такая модель может быть использована при описании процесса абсорбции газов с небольшим содержанием извлекаемых компонентов, или так называемых сухих (тощих) газов. [c.198]

При расчете абсорбера проектировщик обычно использует концевые условия в аппарате, и поэтому имеет смысл так преобразовать уравнение (12.21), чтобы в нем были лишь составы потоков, входящих в абсорбер и выходящих из него. Для этого достаточно с помощью уравнения (12.13) исключить Уп из уравнения (12.21). Тогда, после простых преобразований, получается основное уравнение абсорбции жирных газов, которое представим в следующей сокращенной записи [c.389]

Из основных уравнений абсорбции видно, что количество абсорбированного вещества прямо пропорционально поверхности контакта фаз, и, следовательно, абсорбционная аппаратура должна иметь развитую поверхность соприкосновения проходящих через нее жидкости и газа. [c.598]

Случай абсорбции газов, обладающих средней растворимостью, представлен графически на рис. 275,Ь. Здесь значения величин (Ра — Рар) И (Сар — Сж) не достигают больших пределов, однако и не настолько малы, чтобы каким-либо из них можно было пренебречь поэтому основные уравнения абсорбции (444) и (446) должны применяться в том виде, в котором они были представлены выше. [c.603]

Основное уравнение абсорбции в данном случае не может быть применено для расчетов, так как главным фактором, направляющим процесс, является не константа абсорбции, а тепловые явления, сопровождающие поглощение и растворение газа в воде. [c.643]

Выбираем коэффициент массопередачи К. Поскольку в литературе отсутствуют формулы для расчета К при абсорбции NH3 рассолами, коэффициент массопередачи можно найти из основного уравнения массопередачи подстановкой данных, характеризующих работу станции абсорбции содового завода. Ориентировочно значение К составит l,0-i-l,7 кг/(м -ч-мм рт. ст.). Принимаем = 1,4 кг/(м2-ч-мм рт. ст.). Рассчитываем движущую силу процесса абсорбции. Определяем объем подаваемого газа на 1 т соды. [c.358]

Процесс абсорбции бензольных углеводородов нз коксового газа, как и любой абсорбционной процесс, характеризуется следующим основным уравнением [c.257]

Известно значительное количество экспериментальных работ [19, 57, 159, 203—205], в которых показано, что система волн на поверхности жидкой пленки значительно повышает скорость массопереноса при абсорбции слаборастворимых газов. Одно из наиболее распространенных объяснений этого эффекта опирается на утверждение, что жидкие частицы движутся по замкнутым траекториям, и, таким образом, происходит обновление поверхности. Были предприняты попытки [107, 206] обосновать факт такого обновления путем решения уравнений Навье— Стокса в рамках ограничений подхода Капицы и теории пограничного слоя. Однако в работе [109] было показано, что этот подход не дает адекватных результатов вследствие использования некоторых некорректных приближений при записи основных уравнений. Более того, в условиях неустановившихся течений некорректно отождествлять траектории жидких частиц с линиями тока, как это было сделано в работе [107]. Решение полной системы уравнений двумерного движения, полученное в работе [109], показало, что обновление поверхности не возникает в условиях ламинарно-волнового течения пленки и при распространении двумерных регулярных волн на ее поверхности. [c.116]

Уравнения абсорбции, При выводе уравнений абсорбции обычно исходят из так называемой пленочной теории абсорбции. Согласно этой теории на поверхности раздела жидкой и газообразной фаз имеется пограничный слой, который создает основное сопротивление прохождению газа из газовой смеси в жидкость. Пограничный слой образуют две прилегающие друг к другу пленки первая пленка состоит из молекул газа, а вторая — из молекул жидкости. Под действием конвекционных токов, происходящих в жидкостях и газах, частицы легко перемещаются одна относительно другой и свободно движутся по пространству, в котором заключены газ или жидкость. Поэтому находящийся над жидкостью газ имеет одинаковую концентрацию в любой точке пространства, которое он занимает над жидкостью, а концентрация раствора в жидкости одинакова во всем его объеме. Концентрации же жидкости и газа в пограничных жидкой и газообразной пленках соответствуют равновесным концентрациям, т. е. соответствуют фазовому равновесию. Таким образом, согласно пленочной теории абсорбции абсорбируемый газ диффундирует через пленку инертного газа, затем, попадая в жидкостную пленку, образует раствор, из которого, в свою очередь, диффундирует в жидкость. Следовательно, процесс абсорбции сводится к диффузии газа через газовую и жидкостную пленки. [c.591]

До последнего времени процесс абсорбции объяснялся только с точки зрения пленочной теории, по которой предполагается наличие на поверхности раздела фаз двух пленок — газообразной и жидкой. Образующийся пограничный слой создает основное сопротивление прохождению газа из газовой смеси в жидкую фазу. Процесс абсорбции сводится, таким образом, к диффузии газа через газовую пленку, образованию раствора и диффузии раствора через жидкостную пленку. Однако при значительных скоростях протекания жидкости и газа массообмен обусловливается в основном не молекулярной диффузией через пленки, которая, конечно, имеет место, а конвективной диффузией. Подобное представление о характере процесса абсорбции позволяет исходить из общих уравнений массопередачи, что несколько упрощает расчет. [c.370]

Полученные уравнения содержат все основные параметры, от которых зависит эффективность процесса абсорбции газов разной растворимости. Они дают возможность производить полный расчет промышленных пенных аппаратов при их проектировании или анализировать работу действующих аппаратов, а также определяют условия моделирования. [c.106]

Нетрудно установить (см. рис. У1-2), что в этом случае основные расчетные уравнения для абсорбции, включая график, приведенный на рис. У1-9, могут быть использованы и для расчета десорбции. Так, в случае обработки сухого газа эффективность десорбции [c.209]

При очень большом т распределяемое вещество при равновесии находится в основном в фазе Фу. В данном случае значение члена 1 уГП в уравнении (Х,48) пренебрежимо мало и основное диффузионное сопротивление сосредоточено в фазе Ф (в процессе абсорбции — случай поглощения плохо растворимого газа). [c.409]

Ниже приведены основные расчетные уравнения модуля абсорбции с предварительным насыщением регенерированного абсорбента легкими углеводородами и предварительным отбензиниванием сырого газа насыщенным абсорбентом (рис. П1.55) [97]. В основу вывода зависимостей, необходимых для расчета такой схемы, положено уравнение Эдмистера, учитывающее наличие [c.214]

Как правило, схема процессов абсорбции углеводородов сравнительно проста. При первичном процессе какие-либо основные или побочные химические реакции не протекают часто вполне применимы уравнения равновесия между паром и жидкость)о, выведенные из законов для идеальных растворов. Поскольку массообмен в этих случаях не усложняется протеканием химических реакций в жидкой фазе, проектные расчеты могут основываться на обычных концепциях коэффициента абсорбции и теоретической тарелки. Важнейшим осложняющим фактором при расчете абсорбционных установок для выделения углеводородных продуктов часто является присутствие весьма многочисленных компонентов. Это не только чрезвычайно сильно усложняет вычисления, но и вызывает необходимость располагать обширными данными по равновесиям для этих многочисленных компонентов. Равновесные данные для сравнительно простых смесей парафиновых углеводородов, встречающихся при процессах абсорбции природного газа, подробно рассматриваются в литературе. Методика расчета таких установок вполне установилась и с достаточной полнотой изложена в ряде руководств [39—41]. Кроме того, в коксовом газе наряду с азотистыми, сернистыми и кислородными соединениями содержатся многочисленные циклические углеводороды и поэтому методика расчета установок для выделения углеводородов из таких газовых систем разработана несколько меньше. Поскольку удаление нафталина является важной фазой очистки каменноугольного газа, используемого в качестве бытового топлива (вследствие частого образования твердых [c.371]

Абсорбция хорошо и плохо растворимого газа представляет собой два экстремальных случая массообмена относительно распределения диффузионных сопротивлений между фазами. В первом из них все диффузионное сопротивление сосредоточено в газовой фазе, а во втором — в жидкой фазе. Как будет показано ниже, закономерности протекания массообмена при абсорбции и ректификации настолько близки, что практически могут быть описаны одними и теми же уравнениями. Это означает, что коэффициенты массопередачи при абсорбции хорошо и плохо растворимых газов и их зависимости от основных параметров процесса могут быть использованы для расчета [c.80]

Из уравнений (2.11—2.12) для проектировщиков и эксплуатационников вытекают основные требования к очистке газов абсорбцией она должна обеспечить достижение максимальных для данных условий значений коэффициента массопередачи, развитой поверхности контакта фаз и возможно высоких градиентов А. Поэтому в основе оптимизации абсорбционной очистки лежит максимизация этих величин. [c.66]

Учитывая, что исходный сырой газ содержит значительное зсоличество извлекаемых целевых компонентов, расчет будем лроизводить с использованием основного уравнения абсорбции для жирных газов, выведенного Хортоном и Франклином 2, 53] это уравнение может быть представлено в следующей сокращенной записи [c.256]

Для хорошо растворимых газов, где соцротивлением жидкой пленки можно пренебречь и выражать концентрации компонента через -концентрации его в газовой фазе, основное уравнение абсорбции можно написать в виде [c.550]

Из основных уравнений абсорбции видно, что кояичество абсорби рованного вещества прямо пропорционально поверхности контакта фаз, и, следовательно, абсорбционная аппаратура должна иметь развитую поверхность соприкосновения проходящих через нее жидкости и газа. Для этого необходимо постоянное обновление поверхности контакта между жидкой и газообразной фазами. [c.581]

Процесс абсорбции протекает за счет разности концентраций в газе и в жидкости или за счет разности парциальных давлений и идет до равновесного состояния. Равновесная концентрация поглош.аемого компонента в газе Ур, которая характеризует окончание процесса, может быть определена из закона Генри ио формулам (XII—9), (XII—12) и (XII—14). Графически процесс абсорбции можно представить так, как это показано на фиг. 89, где рабочая линия процесса построена по уравнению материального баланса (XII—10), а кривая равновесия — по уравнению (XII—13) на основании закона Генри. Поскольку в процессе абсорбции концентрация поглощаемого компонента в газе выше равновесной концентрации У>Ур, рабочая линия процесса лежит выше кривой равновесия. Основным уравнением абсорбции является уравнение массопередачи, уравнение конвективной диффузции (XII—18). [c.229]

По данным Турхана и Юдиной [18], кривые, описывающие изменение скорости абсорбции в зависимости от скорости газа, расположены ниже и паралелльны кривым процесса абсорции серного ангидрида моногидратом. Авторы считают, что расчет процесса абсорбции в олеумном абсорбере можно осуществить лишь графическим путем, применив основное уравнение абсорбции в неявном виде, так как для высоких концентраций олеума закон Генри неприменим, а температурные условия по ходу процесса значительно меняются. [c.18]

Составляя уравнения равновесия фаз на первой (верхней) тарелке и материального баланса вокруг первой тарелки, затем уравнения равновесия на второй тарелке и материальные балансы вокруг первых двух тарелок и т. д., для /г-тарелочного абсорбера выводится [1,5] следующее основное уравнение абсорбции Кремсера для любого компонента тощего газа [c.146]

Уравнения, полученные в главах III и V, относятся к процессам, протекающим в диффузионной пленке близ поверхности жидкости. Именно эти процессы и определяют обычно скорость абсорбции. Но диффузионная пленка граничит с основным объемом, или массой жидкости, или органически входит в этот объем (если использовать представления соответственно пленочной модели и моделей обновления поверхности), значит состав массы жидкости является одним из граничных условий, определяющих перенос и химическое взаимодействие в пленке. Однако состав массы жидкости зависит от процесса абсорбции, поэтому целью настоящей главы является исследование взаимосвязи между этим составом и абсорбцией газа в различных случаях. При этом необходимо различать периодические, или беспроточные, и непрерывные, или п р о т о ч -н ы е, процессы абсорбции. В периодических процессах состав массы жидкости в абсорбере постоянно изменяется по мере абсорбции газа. В непрерывных процессах, характеризуемых постоянными и одинаковыми расходами жидкости на входе и выходе из абсорбера, такого изменения состава во времени нет при условии неизменности состава питающих аппарат потоков взаимодействующих в нем жидкости и газа. [c.153]

Основное расчетное уравнение по этому методу — уравнение Кремсера—Брауна. Кроме того, для расчета используют график Кремсера [8]. В связи с ограничениями, принятыми при выводе уравнений, метод Кремсера—Брауна, строго говоря, применим для расчета процесса абсорбции так называемых тощих газов, когда потоки по высоте колонны действительно меняются мало, так как из газа в жидкость переходит не большое количество компонентов и выделяется незначительное количество теплоты абсорбции, т. е. температура процесса также меняется незначительно. Поэтому ряд работ был нailpaвлeн на устранение указанного недостатка метода Кремсера—Брауна [16, 171. Однако для предварительной технико-экономической оценки процесса абсорбции газа любого состава, особенно при ручном счете, метод Кремсера — Брауна наиболее удачен. Кроме того, при переработке газа по схеме НТА в абсорбер поступает всегда достаточно сухой, отбензиненный газ, что позволяет применять метод Кремсера— Брауна для предварительного расчета процесса абсорбции. Поэтому, учитывая, что в настоящее время расчетные исследования процесса абсорбции и проектные расчеты, как правило, ведут с помощью точных методов на ЭВМ, в настоящей работе из всех приближенных методов расчета процесса абсорбции рассматри- [c.307]

Изучение сернокислотного иитрозного процесса под давлением, проведенное Д. А. Шустовым и В. Ы. Шульцем [294], показало, что взаимодействие сернистого газа с нитрозой лимитируется в основном процессом абсорбции сернистого газа пптрозой. Скорость образования серной кислоты, согласно данным указанных авторов, отвечает уравнению v где 2) — скорость реакции, Р — давление сернистого газа. [c.169]

В уравнениях (1.6) и (1.7) г/ и а — соответственно молярная доля абсорбируемого компонента в потоке газа и жидкости — молярный расход жидкости в кмолъ1м -ч — молярная плотность жидкости в кмоль1м . Индексы 1 и 2 относятся соответственно к параметрам в низу и в верху колонны, индекс е — к составу данной фазы, равновесному с основным ядром второй фазы. Остальные условные обозначения те же, что в предыдущих уравнениях. Если основное сопротивление абсорбции создается за счет газовой пленки, предпочтительнее использовать общий коэффициент для газовой пленки, и наоборот, если преобладает сопротивление жидкой фазы, — общий коэффициент для жидкостной пленки. [c.11]

При применении нескольких турбинных мешалок на одном валу очень важной характеристикой является расстояние между двумя турбинами. При небольшом расстоянии нижняя мешалка вследствие подсасывания жидкости верхней турбиной может создавать течение в основном аксиальное, а верхняя—в основном радиальное. Если обе турбины достаточно удалены друг от друга, они обе создают радиальное течение. Поэтому для полного описания процесса в уравнение следует ввести отношение расстояния между турбинами /г к диаметру мешалки Практически при диспергировании газа в жидкости лучшие результаты были получены в условиях hJd =3 7. Значения меньше 1,5 непригодны, так как аксиальное течение невыгодно для абсорбции газа в жидкости и его следует избегать. Промышленное оборудование обычно проектируется так, чтобы отношение высоты слоя жидкости Hq к диаметру сосуда D имело значение HjD 2,b. В этом случае значение коэффициента абсорбции при применении многорядного турбинного перемешивающего устройства не увеличивается и не уменьшается по сравнению с простой мешалкой более чем на 10%. Если аппарат выбран так, что отношение HJD=A, можно при соответствующем размещении двойной турбинной мешалки достигнуть повышения коэффициента абсорбции почти на 25%. Как правило, считают, что при малом потреблении мощности на единицу объема (0,20 квт1 м - ) более выгодно применять простую турбинную мешалку, а при большом потреблении мощности на единицу объема 0,75 квт/м ) выгоднее пользоваться многорядными турбинами [114, 135]. [c.214]

Из зависимости (УПЫ84) находим С 4. и подставляем в уравнение (УП1-179). В результате получаем выражение, описывающее абсорбцию с помощью концентрации компонента В и парциального давления компонента А в основной массе газа [c.253]

Преимущество рассматриваемого типа абсорбера перед колонной с орошаемой стенкой заключается в том, что путь поверхности жидкости здесь достаточно короток, чтобы волнообразование отсутствовало без всякого специального добавления поверхностно-активных веществ. В то же время концевые эффекты малы, поскольку они ограничены лишь опорным стержнем и не оказывают воздействия на течение жидкости по основной поверхности. Анализ экспериментальных результатов достаточно прост, если растворяемый газ не взаимодействует в растворе (как рассмотрено выше) или вступает в мгновенную реакцию псевдопервого или псевдо-т-огр порядка [см. уравнение (111,17) или раздел П1-3-5], вследствие чего скорость абсорбции одинакова во всех точках поверхности. В других случаях анализ скорости абсорбции затруднен из-за сравнительной сложности гидродинамики потока по шаровой поверхности. Приближенное решение для умеренно быстрой реакции первого порядка было получено Дж. Астарита [c.87]

При фиксированных численных значениях и Ру коэффициент массопередачи определяется наклоном т линии равновесия. Если наклон т очень мал, то это значит, что при равнов(2син содержание распределяемого вещества в фазе Фу значительно меньше, чем в фазе Ф . Член т/Р в уравнении (Х,47) пренебрежимо мал, и основное сопротивление выражается членом 1/Ру, т. е. сосредоточено в фазе Фу. Например, в процессе абсорбции (Ф — жидкая фаза, Фу—газовая фаза) этот случай соответствует поглощению хорошо растворимого газа. [c.409]

Узел десорбции. Основным элементом этого модуля является десорбер — колонный тарельчатый аппарат, предназначенный для извлечения целевых углеводородов из насыщенного абсорбента и восстановления его поглотительной способности с целью повторного использования в системе (при наличии замкнутого контура абсорбер — десорбер ). Из уравнения (111.17) следует, что при заданных технологических параметрах самая высокая эффективность процесса абсорбции достигается при Xq = О, т. е. при полном отсутствии в регенерированном абсорбенте извлекаемых из газа компонентов. Степень влияния их зависит от ряда факторов. Однако, не рассматривая детально этот вопрос, можно отметить, что от качества работы десорбера существенно зависит эф( )ектнв-ность абсорбционного процесса разделения газов. При увеличении [c.232]

Для химических реакций максимальное количество продукта определяется по уравнению реакции по основному исходному веществу. В качестве основного вещества принимается, как правило, наиболее ценный компонент реакционной смеси, который обычно присутствует в недостатке против стехиометрии. Так, для промышленной реакции 2SO2 + O2 —250з основным реагентом считают диоксид серы, так как второй реагент — кислород — поступает в составе воздуха и является менее ценным. То же относится ко всем многочисленным реакциям окисления при помощи кислорода воздуха, в которых кислород всегда поступает в избытке. При гидратации этилена СН2 = СН2 + Н20— -СгИбОН основным считают этилен. Воду, естественно, не принимают за основное исходное вещество и берут в избытке в большинстве процессов гидратации, гидролиза и конверсии с водяным паром. Для процессов межфаз-ной массопередачи (абсорбции, десорбции, испарения и др.) за максимальное принимается все количество вещества, которое имеется в отдающей фазе (например, в газе при абсорбции). Такой выход продукта применительно к химическим реакциям обычно называют степенью превращения. В процессах массопередачи такой выход называют степенью межфазного перехода, например степенью абсорбции, степенью десорбции и т. п. Степень превращения или межфазного перехода можно выражать (в соответствии с названием) отношением количества израсходованного основного вещества к общему его количеству в начале процесса Сн . [c.42]

Часто такой же массообмен осуш ествляется в других аппаратах, главным образом в колонных, в процессах абсорбции, ректификации и экстракции. В настоящее время для колонных аппаратов выполнено очень большое количество экспериментальных исследований, целью которых было определение коэффициентов массоотдачи и массопередачи, а также получение корреляционных уравнений для вычисления этих коэффициентов. К сожалению, полученные уравнения нельзя использовать для аппаратов с мешалками, так как они действуют иначе, чем полочные аппараты. На полке колонны перемешивание жидкости происходит благодаря кинетической энергии движущегося потока, например газа, в то время как в аппарате с мешалкой перемешивание обусловлено подводом механической энергии извне с помощью мешалки. Диспергирование одной из фаз в аппарате с мешалкой также протекает иначе. В колонне это обычно происходит на соответствующим образом перфорированной перегородке (полке), тогда как в аппарате с мешалкой — в основном благодаря работе мешалки. Дополнительную трудность представляет определение скорости фаз в аппарате с мешалкой. Поле скорости жпдкости здесь очень сложное, и единственной величиной для сравнения в этом случае может служить окружная скорость конца лопаток (лопастей) мешалки. Дополнительную трудность в обобщении экспериментального материала для аппарата с мешалкой вызывает таклче большое количество конструктивных вариантов этих аппаратов. [c.308]

Пр всей своей простоте выражение (V.7) страдает-рядом недостатков. Прежде всего дисперсность жидкости обычно определяется при ее разбрызгивании форсунками нешодвижный воздух. iB реальных условиях движущийся газ может существенпр повлиять на крупность образующихся капель. Далее, средний объемно-поверхностный диаметр капель дает представление лишь о величине поверхности, но ни в коем случае не отражает гидродинамических особенностей, движения отдельных капель (направления и скорости их движения). Иными словами, использование величины ср.к не позволяет по существу применить уравнение (V.6) для определения поверхностного коэффициента скорости массоотдачи. Кроме того, в процессе своего движения капли жидкости могут не только самопроизвольно распадаться, но ц коалесцировать при столкновениях, что приводит к изменению их размеров. При попадании на стены скрубберов капли могут либо дробиться, либо стекать в виде пленки. Если же учесть, что газ по сечению аппарата раапределяется неравномерно и то обстоятельство, что при образовании капель и их ударе о зеркало жидкости в нижней части колонны абсорбция носит иной характер, чем при полете капли через газ, становится ясным, что аналитический расчет полого скруббера при сегодняшнем уровне знаний происходящих в нем процессов практически невозможен. В сил этого наиболее целесообразным представляется использовать для расчета скрубберов объемный коэффициент скорости абсорбции Kv, устанавливая его зависимость от основных параметров процесса. Эти зависимости удобнее всего представлять, как показала практика, в виде степенных функций. [c.213]

Теоретический учет природы газа затруднен тем обстоятельством, что разные теории абсорбции дают разную зависимость коэффициента массопередачи от коэффициента скорости диффузии в газовой-фазе. По теории обновления /Сй пропорционален корню квадратному из О, а по классической пленочной теории между этими величинами должна наблюдаться прямая пропорциональность. Кроме того, неизвестен коэффициент диффузии фтористого водорода, с которым были проведены основные исследования по полым скрубберам. Для возможности учета природы газа были проведены специальные опыты по абсорбции фтористого водорода, хлора и двуокиси серы содовым раствором в колонне диаметром 120 м. При всех гидродинамических режимах значения объемных коэффициентов скорости абсорбции СЬ и ЗОа совпадали между собой и были в 3 раза ниже, чем лри поглощении НР. Поэтому для расчета процессов абсорбции хлора и двуокиСи серы,, а также других газов, имеющих тот же коэффициент диффузии в газовой фазе, можно пользоваться уравнением (У.15), уменьшая в 3 раза значения А, полученные для НР. Следует подчеркнуть, что применение уравнения (У.15) допустимо лишь для процессов массопередачи, в которых отсутствует сопротивление в жидкой фазе. Концентрации газовогр компонента и хемосорбента, обеспечивающие эти условия, определяются, как правило, экспериментально. [c.237]