Абсорбция равновесная

Характерной особенностью кинетики рассматриваемой системы при высоких значениях а, как существенно обратимой, является значительное превышение фактической концентрации СО2 в основной массе жидкости над равновесной величиной, т. е. Аж>Аж. Экспериментальные данные подтверждают, что скорость абсорбции равновесным раствором значительно превышает скорость абсорбции реальным (неравновесным) раствором (рис. 6.2). Следовательно, движущая сила процесса должна быть записана как Лр—Л (а не Лр—Л,к по формальной [c.176]

В случае необратимых реакций для хемосорбционных процессов в отличие от физической абсорбции равновесная концентрация поглощаемого компонента над раствором равна нулю. Поскольку в качестве химически активных поглотителей применяют растворы химически активных соединений в инертных растворителях, то при расчетах необходимо учитывать физическую растворимость компонента в растворителе, определяемую по уравнениям [c.59]

Приведенную реакцию можно рассматривать как модельную, поскольку она типична для процессов окисления SO2 и СО, абсорбции газов (SO2, SO3, СО2) водой, сиитеза NH и ИС1 и др. Ес.тн за действующую массу принять равновесные концентрации, то [c.92]

Заметим, что уравнение (2.10) не означает, что скорость абсорбции равна скорости физической аб сорбции. В действительно сти, движущей силой последней будет величина с — которая увеличивается со временем и определяется для любого положения из материального баланса. В диффузионном режиме химическая реакция, хотя и не влияет на величину однако поддерживает концентрацию в объеме жидкой фазы на уровне равновесного значения с, хотя абсорбция протекает с конечной скоростью. [c.34]

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]

Компоненты, поглощенные в процессе абсорбции, должны быть выделены из насыщенного абсорбента в процессе десорбции. В результате десорбции получаются целевые компоненты в виде продукта и регенерированный абсорбент, возвращаемый в процесс абсорбции. Чем полнее отпарены целевые компоненты из абсорбента, тем выще коэффициент извлечения их в процессе абсорбции. Чтобы целевые компоненты могли перейти в процессе десорбции из насыщенного абсорбента в газовую фазу, концентрация их в ней должна быть ниже равновесной. Для этого в десорбер подают инертный отпарной газ, не содержащий целевых компонентов и (или) подводят теплоту в нижнюю часть десорбера. [c.85]

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

Равновесная растворимость диоксида углерода зависит от давления газа, температуры абсорбции и концентрации раствора. Обычно используют 15—20%-ный растворы моноэтанол-амина. Абсорбция протекает при 40—45 °С и давлении 1,5— [c.49]

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]

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]

Обозначив через А равновесную концентрацию свободной (непрореагировавшей) двуокиси серы, выразим скорость абсорбции в виде [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]

Полученные выше выражения основаны на предположении, что равновесная концентрация свободной СОа в растворе у поверхности такова же, что и в основной массе, ого может и не быть, если в процессе абсорбции значение отношения НСО / СОд у поверхности станет существенно выше, чем в массе жидкости. Данквертс и Шарма дают следующий критерий проверки правомерности упомянутого допущения [c.195]

При экспериментальном определении каа с помощью физической абсорбции хорошо растворимых газов (чаще всего аммиака водой) требуется соответствующий учет равновесного давления газа над раствором, а также нередко и частичного сопротивления массопередаче со стороны жидкости. Если прн этом необходимо работать с колоннами сравнительно большой высоты (например, при специальном исследовании влияния высоты насадки на k( a), использовать систему аммиак — вода можно лишь заменив обычный метод измерения концентрации NH3 на более точный. Доп. пер. [c.207]

Это означает, что отношение НСОд / СОд несколько выше у поверхности, чем в массе жидкости. Результатом этого является некоторое уменьшение [ОН - ] и увеличение [СО,], относительно концентраций в основной массе. Однако влияние этого обстоятельства на скорость абсорбции будет незначительным по следующим причинам. Во-первых, значение [СО3], очень мало по сравнению с А, поэтому если даже равновесная концентрация несколько выше у поверхности, она остается все еще слишком малой, и разность (Л — [СО,],) близка к А. Во-вторых, доля общей константы скорости, приходящаяся на реакцию с ОН-, составляет лишь около 5%, так что обеднение гидроксильным ионом у поверхности не имеет существенного влияния. [c.246]

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]

При умеренной степени пересыщения пузырьки не образуются, и газ десорбируется в результате диффузии к уже существующей поверхности, как это происходит и при абсорбции. Здесь снова следует отметить, что в настоящее время нет способа предсказать максимально допустимую степень пересыщения, при которой не происходит образования пузырьков. Однако, ясно, что, когда величина парциального давления, равновесного с массой жидкости, станет ниже общего давления у поверхности, образования пузырьков уже не будет (при относительно высоком давлении пара над жидкостью это условие следует отнести к сумме парциального давления газа, равновесного с массой жидкости, и давления пара над жидкостью). При этих условиях дальнейшая десорбция будет происходить лишь путем диффузии к обычной поверхности, определяемой внешними [c.264]

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]

Проведение расчетного исследования возможно лишь при наличии достоверных физико-химических, термодинамических, равновесных данных смеси, а также данных о возможности технической реализации процесса. Уже сами свойства смеси позволяют сделать предварительную оценку реализуемости процесса данным или группой способов. Так, при разделении продуктов наличие пе-конденсирующихся компонентов в смеси предполагает использование абсорбции или какого-либо другого способа разделения газовых смесей. Проведение расчетов отдельных единиц оборудова- [c.78]

Совмещение абсорбции и химической реакции, как правило, способствует более полному извлечению компонента вследствие снижения величины равновесного давления над раствором. [c.92]

Рис. 19. Рабочая и равновесная линии в процессе абсорбции

Прп выводе уравнений материального баланса для динамических режимов функционирования абсорбционной колонны используем следующие допущения 1) количество газа над тарелкой мало по сравнению с количеством находящейся на ней жидкости 2) эффективность тарелки 100% 3) соотношение между равновесными составами газа и жидкости выражается уравнением У = тХп + + 6 4) количества жидкости на всех тарелках одинаковы 5) тепловым эффектом процесса абсорбции пренебрегаем. [c.189]

Для ряда значений парциального давления компонента А в колонне определим соответствующие его концентрации в жидкой фазе, вычислим равновесное парциальное давление вещества А и величину рд, отвечающую этим значениям концентраций, а также найдем общую движущую силу процесса физической абсорбции. [c.390]

Процесс абсорбции может происходить в том случае, еслп рабочая концентрация компонента в газе выше равновесной. Следовательно, рабочая линия должна располагаться выше равновесной (рис. ХУ-4). [c.298]

Если на полке пенного аппарата режим перемешивания жидкости близок к полному смешению, то движущая сила теплопередачи (по жидкой фазе) эквивалентна конечной температуре пены, постоянной во всем объеме аппарата при массообмене же (например, при абсорбции) движущую силу полагают эквивалентной конечной концентрации поглощаемого компонента в жидкости за вычетом равновесной концентрации [146]. [c.95]

Особенно часто это несоответствие обнаруживается "при абсорбции (десорбции), сопровождаемой химической реакцией. Чтобы выполнялось условие независимости- коэффициента массопередачи от концентрации абсорбента, для таких случаев предложен [248, 334, 335] метод расчета движущей силы, включающий равновесное давление поглощаемого компонента на границе раздела фаз Рр при данных гидродинамических условиях (причем при абсорбции Рр > [c.142]

Равновесная поверхностная концентрация HaS при данном парциальном давлении в водных растворах ниже чем в чистой воде. Понижение растворимости идет согласно уравнению (11.9). Величина константы А для хлорида и ацетата натрия, по Малан-гоуну [1], составляет 0,10 л/г-л(ол. Таким образом, при абсорбции раствором соли Сд может быть значительно ниже, чем с , если [c.157]

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]

Количество паров хладагента D определяется потребной хо-лодопроизводительиостью установки. Концентрация насыщенного раствора Хр определяется условиями проведения абсорбции (Ра и /а) концентрация слабого раствора Хц — давлением и температурой кипятильника концентрация паров x,i соответствует равновесной с крепким раствором в условиях кипятильника. [c.130]

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]

Пример У1-4. В качестве примера более сложной реакции рассмотрим абсорбцию двуокиси углерода из смеси с воздухом карбонат-бикарбонатным буферным раствором при условии, что реакция СОа в растворе имеет псевдопервый порядок. Рассмотрим состав жидкости в реакторе без учета состава входящего потока. Пусть концентрации СОд и НСО будут соответственно и концентрация свободной СОз в массе жидкости а ее концентрация, равновесная с концентрациями СОд и НСО в массе жидкости,— А . Тогда, согласно изложенному в разделе Х-1 [c.158]

VIII-1-4. Быстрые реакции. В этом случае реакция в пленке протекает в заметной степени, и скорость абсорбции существенно больше скорости физической абсорбции при тех же А и Л . Наиболее важный вывод, который можно сделать применительно к насадочным колоннам на основе проведенного в главе VI обсуждения процессов в проточных абсорберах, заключается в том, что если реакция достаточно быстра для существенного ускорения абсорбции по сравнению с чисто физическим процессом, то концентрация растворенного газа в массе жидкости будет близка к равновесному значению по отношению к условиям в этой массе. В то же время, если концентрация растворенного газа в массе жидкости существенно выше равновесного значения, то абсорбция лимитируется физической массоотдачей. Этот вывод связан с принятием условия о значительном превышении объема жидкости над объемом диффузионной пленки. Как было показано выше, такое условие, по-видимому, выполняется для насадочных колонн. [c.191]

Исходя из различия в растворимости и скоростях абсорбции, Ш мерлинг считает, что наиболее быстрой реакцией при контакте с кислотой изобутана и олефинов является присоединение кислоты к олефину с образованием вторичного бутилового эфира и в реакционной массе фактически находится равновесная смесь [c.19]

При записи уравнений математического описания процесса абсорбции использованы следующие условные обозначения информационных переменных а —удельная поверхность насадки — диаметр насадки О —расход газа Л — удерживающая способность насадки Н — высота ячейки полного перемеши-. вания К — общий коэффициент массопередачи Kv — объемный коэффициент массопередачи L — расход жидкости т. — коэффициент фазового равновесия N — общее число ячеек полного перемещивания Шг — скорость газа, рассчитанная на полное сечение колонны а)инв — скорость газа в точке ицверсии х — концентрация компонента в жидкой фазе у — концёнтрация компонента в газовой фазе 2 —общая высота насадочного слоя 2 —текущее значение высоты наса-дочного слоя. Индексы вх — вход вых —выход г —газ ж —жидкость инв — инверсия 1, 2,. .., п — номер ячейки полного перемешивания О — начальное значение р — равновесная величина ст — статическая величина. [c.89]

Применение повышенного давления в производстве серной кислоты дает следующие преимущества уменьшаются объемы перерабатываемого газа, а следовательно, и размеры аппаратов сдвигается равйовесие основных реакций — окисления сернистого ангидрида и абсорбции серного ангидрида в направлении более высоких равновесных значений повышается надежность и обеспечивается длительная устойчивая работа агрегата, так как ужесточаются требования к качеству оборудования и монтажа агрегата. [c.222]

Проверку адекватности математического описания нестационарного процесса абсорбции в насадочной колонне и определение влияния различных факторов на характер переходных процессов в аппарате производили путем сравнения экспериментальных и расчетных динамических характеристик системы для хорошо-, средне- и плохорастворимых газов (соответственно системы N113—1120, ЗОа—НаО, СОа—Н2О). Для системы N113—Н2О равновесные данные рассчитывали по формуле [51]Ig т=4,705—1922/Г для системы СО2—Н2О — по формуле [52] т = 2АЬ/ а- Ь Р) для системы ЗОз—Н2О — по формуле [53] с = Р1о,1т) К РЬо п, где т — константа равновесия а, Ь — постоянные коэффициенты Т — абсолютная температура — константа равновесия реакции [c.422]

F/ -oпepaции Процесс равновесного разделения смесей (рис. 4.6), Ректификация (рис. 4.7), Абсорбция (рис. 4.8), Процесс теплообмена (рис. 4.9) [c.126]

Элементы расчета абсорбционных и хемосорбциониых процессов и типы применяемых реакторов рассмотрены в ч. I, гл. VI. Основные технологические показатели абсорбционной очистки степень очистки (КПД) г) и коэффициент массопередачи А определяются растворимостью газа, гидродинамическим режимом в реакторе Т, Р,ю) и другими факторами, в частности равновесием и скоростью реакции при хемосорбции. При протекании реакции в жидкой фазе величина к выше, чем при физической абсорбции. При хемосорбции резко меняются равновесные соотношения, в частности влияние равновесия на движущую силу абсорбции. В предельном случае для необратимых реакций в жидкой фазе (нейтрализация) образующееся соединение и еет практически нулевое давление паров над раствором. Однако такие хемосорбционные процессы нецикличны (поглотительный раствор не может быть вновь возвращен на очистку) и целесообразны лишь при возможности использования полученных растворов иным путем. Большинство хемосорбциониых процессов, применяемых в промышленности, обратимы и экзотермичны, поэтому при повышении температуры раствора новое соединение разлагается с выделением исходных компонентов. Этот прием положен в основу регенерации хемосорбентов в циклической схеме, тем более, что их химическая емкость мало зависит от давления. Хемосорбционные процессы особенно целесообразны таким образом для тонкой очистки газов, содержащих сравнительно малые концентрации примесей. [c.234]

Равновесное давление компонента на границе раздела фаз учитывает влияние свойств жидкой фазы и происходящих в ней процессов на скорость абсорбции и является функцией концентрации свободных молекул абсорбтива на границе раздела фаз. Последняя при прочих равных условиях уменьшается при увеличении концентрации хемосорбента, константы скорости химической реакции м коэффициента диффузии молекул активной части хемосорбента. Противоположное влияние наблюдается при увеличении коэффициента диффузии самих молекул абсорбтива. Значение Рр, может быть найдено из экспериментальных данных по зависимости скорости абсорбции от Р и С, как это показано в работах [248, 307, 335]. [c.143]