Концентрация и абсорбция

Во многих случаях абсорбции, сопровождающейся мгновенной реакцией, первоначальная концентрация жидкого реагента значительно превышает концентрацию абсорбирующегося компонента на поверхности раздела фаз, так что скорость процесса лимитируется диффузией жидкого реагента по направлению к поверхно сти раздела. В таких случаях может иметь большое значение сопротивление массопереносу в газовой фазе это положение подробно будет обсуждено в разделе 9.1. [c.58]

Максимальной абсорбционной способностью по отношению к СО обладает моноэтаноламин. Равновесная растворимость СО зависит от давления газа, температуры абсорбции и концентрации раствора. Обычно используются растворы МЭА 15—20%-й концентрации. Абсорбция протекает при 40—45 °С и давлении 1,5—3,0 МПа (в зависимости от схемы производства). Образовавшиеся в результате хемосорбции карбонаты и бикарбонаты разлагаются в десорбере с вьщелением СО при нагревании потока до 120 °С. [c.99]

Для этих концентраций абсорбция флуоресценции практически пропорциональна концентрации флуорексона. Интенсивность флуоресценции раствора флуорексона. [c.125]

В главе 4 был описан режим быстрой реакции химической абсорбции и скорость реакции г рассмотрена как функция только концентрации растворенного газа. Это допущение во многих случаях не оправдано, поскольку концентрация жидкого реагента Ь также, по-видимому, влияет на скорость реакции [c.67]

Способ был уже подробно рассмотрен, когда речь шла о переработке природного газа. В данном случае он применяется или для концентрации жидкой составной части (Сз и С4 — углеводороды) крекинг-газа, или для отделения водорода и метана. Этим очень сильно облегчается дальнейшее разделение сконцентрированной таким образом углеводородной смеси. Принцип разделения основан на том, что углеводородная смесь вступает в контакт с промывочным маслом (абсорбентом) при таких условиях температуры и давления, при которых метан и водород в нем не растворяются и удаляются из установки. Свободный от метана и водорода газ, абсорбированный маслом, выделяют из последнего нагревом и затем разделяют. Табл. 39 показывает результат разделения пирогаза путем абсорбции при комнатной температуре и давлении 20 ат. [c.72]

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]

Далинейшее улучшение процесса разделения катализата риформинга достигается при использовании холодной сепарации газа на I ступени и абсорбции газа стабильным катализатором на II ступени [23]. Принципиальная схема такой установки приведена на рис. 1У-24. Катализат охлаждают и частично конденсируют при 120 °С и направляют в I ступень сепарации, где под давлением 0,97 МПа он разделяется на газовую и жидкую фазы. Газовую фазу компримируют до 1,4 МПа и при 160 °С подают на разделение в абсорбер, на верх которого подают стабильный катализат при 38°С. Разделение катализата по данной схеме обеспечивает получение водородсодержащего газа с концентрацией 81,2% (об.) Нг при снижении зисплуатационных затрат по сравнению со схемой двухступенчатой сепарации на 10—15%. В табл. IV.13 приведены состав и параметры основных потоков блока разделения по схеме, изображенной на рис. 1У-24, на основе которых может быть рассчитан материальный баланс процесса. [c.234]

Рис. 19. Зависимость концентрации алкилсульфата от концентрации кислоты и продолжительности абсорбции

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]

Б некоторых случаях возникает необходимость повысить концентрацию водорода в циркуляционном газе нри помощи абсорбции, тогда расход водорода на отдув несколько снижается. Однако данное решение должно быть экономически обосновано. [c.20]

Анализ таких процессов основан на определении концентрации растворенного газа в объеме жидкости. Действительно, скорость абсорбции определяется уравнением [c.32]

Скорость абсорбции V находим непосредственно из градиента концентраций на границе раздела фаз [c.44]

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]

Процессы химической абсорбции, рассмотренные в главах 2—4, имеют ту особенность, что распределение концентрации реагента в жидкой фазе не влияет на процесс диффузии — реакции абсорбирующегося компонента. В общем такое допущение неправомерно, хотя и приемлемо для большого ряда практических случаев. Представленный в разделе 1.5 случай абсорбции, сопровождающейся мгновенной реакцией, является наиболее важным примером процесса химической абсорбции, для которого распределение концентрации жидкого реагента влияет на общую скорость абсорбции. [c.58]

При абсорбции HjS растворами щелочей химическая реакция приводит к образованию кислого сульфида. Если а — отношение концентрации связанного гидросульфида к концентрации иона металла Мо, то концентрация свободной щелочи будет Мо(1 — о). То же самое справедливо для случая абсорбции растворами амина с общей концентрацией амина ао (вместо Мо). [c.156]

Первый член в квадратных скобках уравнения (6.13) представляет собой отношение действительного поверхностного градиента концентраций абсорбируемого компонента к градиенту концентраций, который мог бы установиться при физической абсорбции. Отсюда [c.70]

Рассмотрим газовую фазу, мольная доля абсорбируемого компонента в которой равна у, находящуюся в контакте с жидкой фазой. Концентрация нелетучего растворенного вещества в жидкой фазе, способного вступать в мгновенную реакцию с абсорбируемым компонентом, равна Ьо. Уравнение скорости абсорбции имеет вид [c.101]

При выполнении условия (9.2) процесс называется протекающим во внутреннем реакционном режиме. В этом случае фронтальная плоскость реакции располагается где-то в пределах жидкой фазы. Как только нарушается условие (9.2), так падает до нуля поверхностная концентрация абсорбируемого компонента реакция протекает на поверхности раздела газ — жидкость и скорость абсорбции выражается уравнением [c.101]

Теперь рассмотрим процесс абсорбции, сопровождающийся мгновенной реакцией. Если величина Ьо не намного больше с , то толщина зоны жидкости, где распределение концентраций заметно [c.110]

Рассмотрим случай, в котором концентрация газа 1 на поверхности намного ниже концентрации газа 2. Подобный случай наблюдается при абсорбции ЫНз совместно с СОо, так как растворимость N1 3 намного больше растворимости СО2. Если порядок реакции равен единице по концентрации обоих реагентов, то время реакции для каи<дого газа равно обратной величине произведения константы скорости реакции на поверхностную концентрацию другого газа. Следовательно, если (50)1 ( о)г будет намного меньше [c.112]

Данная обработка показывает, что абсорбция каждого газа уменьшает скорость абсорбции другого газа. Таким образом, в отличие от физической абсорбции, скорости здесь не аддитивны. Это становится понятным, если учесть, что стадией, опр.еделяющей скорость процесса, является диффузия жидкого реагента. В частности, если ( >i)i — (bi)2, то скорость абсорбции двух газов будет такой же, как одного газа, для которого поверхностная концентрация равна + (с 2- Результаты обработки можно легко распространить на случай произвольного числа газов- Однако такое распространение не представляет особого интереса, так как пока не был исследован ни один процесс, для которого следовало бы рассматривать хотя бы два газа. . [c.115]

Опубликованные в литературе результаты экспериментов (раздел 11.4) показывают, что при комнатной температуре процесс абсорбции СОг буферным раствором протекает в режиме медленной реакции. Следовательно, уравнения, выведенные в разделе 7.1, принципиально применимы для проектирования насадочных колонн. Эти уравнения, правда, не учитывают возможность постепенного изменения величины k по длине колонны вследствие того, что состав жидкой фазы изменяется от высокого значения Рс в сечении на входе до более низкого —на выходе. Изменение А по длине колонны определяется уравнением (11.6), а величина Рс в любом сечении колонны определяется из уравнения материального баланса. Действительно, концентрация карбоната уменьшается а бикарбоната увеличивается за счет количества двуокиси углерода, абсорбированной на пути от сечения подачи жидкости до рассматриваемого сечения. [c.133]

При абсорбции углеводородов способность промывного масла к извлечеиию целевых компонентов сильно зависит от их концентрации. В случае угольной адсорбции этого явления не наблюдается. Очень велико также влияние молекулярного веса. Так, предел насыщения для нонана при пропускании его над активным углем при концентрации 25 г м составляет 55%, т. е. акпивный уголь адсорбирует до 55% нонана от веса угля. Соответствующими величинами для октана, пентана и пропана являются 52, 22 и 3,2%. [c.96]

В 1935 г. Хигби предложил модель гидродинамических условий в жидкой фазе вблизи границы раздела жидкость — газ, которая основана на следующих гипотезах. Поверхность раздела газ — жидкость состоит из небольших элементов жидкости, которые непрерывно подводятся к поверхности из объема жидкости и наоборот уходят в объем за счет движения самой жидкой фазы. Кажды элемент жидкости, пока находится на поверхности, можно рассматривать как неподвижный, а концентрацию растворенного газа в элементе — всюду равной концентрации в объеме жидкости, когда элемент подводится к поверхности. В таких условиях абсорбция осуществляется при нестационарной молекулярной диффузии в различных элементах поверхности жидкости. При рассмотрении [c.16]

Во многих практических случаях массопередачн с химической реакцией значение Ьо намного больше со. Действительно, Со должно быть обязательно меньше с. В свою очередь с обычно мало. С другой стороны, 0, по-видимому, велико, так как является концентрацией жидкого реагента. Последний невозможно возместить в момент использования в химической реакции в сравнении с абсорбируемым компонентом, который возмещается за счет абсорбции из газовой фазы. [c.25]

Этот вывод имеет больщое значение, поэтому рассмотрим его более подробно. Ясно, что если мы представим возможные процессы химической абсорбции в порядке увеличения скорости реакции, то первым обнаружим кинетический режим, вторым — диффузионный и затем — режим быстрой реакции. Принципиально можно представить существование такого абсорбера, для которого диффузионный режим невозможен. Практически в соответствии с изложенным в разделе 2.2, а также, согласно полученному выше результату, очевидно, чта диффузионный режим возможен всегда. Иными словами, если рассматривать практически возможные величины Ф и /д, то скорость реакции уже достаточно высока для поддержания концентрации в объеме жидкости Со, равной с, прежде чем она будет достаточно высокой, чтобы повлиять на провдсс диффузии в поверхностных элементах жидкости. Следовательно, неправомерно считать, что сйфс всякий раз, когда коэффициент [c.43]

Ропер, Хэтч и Пигфорд [1] рассмотрели проблему химической абсорбции на примере одновременной абсорбции двух взаимодействующих между собой газов в жидкой фазе. Физическим процессом, который наводит на мысль о рассмотрении этой проблемы, является абсорбция двуокиси углерода и аммиака водой в жидкой фазе СОг н N1 3 реагируют с образованием либо карбоната, либо карбамата аммония. Ясно, что рассматриваемый процесс не может протекать в режиме мгновенной реакции, потому что концентрация обоих реагентов на поверхности газ — жидкость конечна. Следовательно, необходимо рассмотреть только реи<имы медленной и быстрой реакции. [c.112]

Гоеттлер и Пигфорд [4] исследовали рассматриваемую в этой главе проблему в режимах быстрой реакции и в переходном режиме от быстрой к мгновенной реакции. Был рассмотрен ряд проме-, жуточных случаев, поскольку реагируют два газа, которые могут иметь различные значения констант скорости k . Действительно, если константы скорости сильно различаются, то при промежуточных значениях времени диффузии для обоих газов может реализоваться не один и тот же режим абсорбции. В частности, если условия мгновенной реакции применимы только для одного газа, то концентрация b жидкого реагента в окрестности границы раздела фаз равна нулю, но другой газ диффундирует за фронтальную плоскость реакции. Привлеченный для решения этой проблемы математический аппарат довольно сложен и Гоетлером и Пигфордом быЛо получено только численное решение для выбранного ряда значений величин, подходящих безразмерных параметров. Общее поведение пока описывается лишь качественно, просто на основе известных физических представлений. [c.115]

Ранние исследования абсорбции СОг буферными растворами с помощью лабораторных абсорберов были проведены Кеннеди [23, 24] и Ропером [16]. Ропер исследовал влияние скорости движения жидкости, содержания бикарбоната, общей концентрации и температуры на скорость абсорбции, проводимой в дисковой колонне. Его данные подтвердили выводы Комстока и Доджа [15] и Фурнеса и Беллингера [14], которые будут обсуждаться в разделе [c.128]

При постоянной общей концентрации раствора коэффициент абсорбции увеличивается с понижением концентрации бикарбоната. При 40%-ном содержании бикарбоната коэффициент абсорбции равен 1,0, а при 10%-ном содержании ЫаНСОз—1,7 и для КНСОз—1,3. Изменение содержания бикарбоната от 40 до 107о приводит к изменению константы скорости реакции в б раз. Эти результаты Комстока и Доджа соответствуют предположению, что сопротивление в жидкой фазе является определяющим, и процесс протекает в режиме медленной реакции в условиях, приближающихся к диффузионному режиму. [c.131]

При постоянном содержании бикарбоната коэффициент абсорбции немного снижается с повышением общей концентрации. При общей концентрации 0,4 г-мол1л коэффициент абсорбции только на 10% выше, чем при , 0г-мол1л. Это изменение коэффициента абсорбции, вероятно, обусловлено влиянием ионной силы на величину с. Влияние того же фактора на величину к1 Ку1 в условиях, приближающихся к диффузионному режиму, не установлено. [c.131]

Астарита показал, что величины (Р= )1Р могут снижаться до 0,27. Следовательно, условия кинетического режима могут быть достигнуты в насадочных колоннах при низких концентрациях карбоната по отношению к бикарбонату. Этот вывод согласуется с данными Пайне и Доджа [13] о влиянии задержки жидкости на общий коэффициент абсорбции. [c.132]

Практически используется щелочь с концентрацией не ниже 0,1 г-мол1л, поэтому даже при 20° С время реакции составляет по крайней мере 2-10 сек. Время диффузии практически всегда больше этой величины. Таким образом, в любом случае химической абсорбции нет необходимости рассматривать режим медленной реакции. В экспериментальном исследовании, конечно, можно создать условия, приближающиеся к режиму медленной реакции. [c.138]

Для сравнения необходимо оценить величины и >2. Коэффициент диффузии СОг в воде хорошо известен и составляет при 20° С , 7- 0- см /сек. Возникают некоторые осложнения при нахождении >2, потому что диффузия ионов не просто определяется законом Фика, так как поток каждого иона зависит от градиента концентраций всех присутствующих ионов [13]. Учет этого эффекта в химической абсорбции рассматривался Шервудом и Вэйем [14], которые рассчитали градиенты концентраций всех составляющих ионов по графикам профилей концентраций, полученным на основе модели пленочной теории. Найсинг использовал ту же самую методику, но вводил полученные таким образом значения />2 в уравнения пенетрационной теории. При 20° С и конечном разбавлении величина Лг составляет 2,84 0 см /сек, для растворов ЫаОН и 2,76 0 см /сек для растворов КОН. Обе величины почти одинаковы, таким образом можно сказать, что как для раствора ЫаОН, так и для раствора КОН (01/02) = 0,77, а Ог/Д = 0,64. Хотя обе величины были рассчитаны и при бесконечном разбавлении, однако влияние ионной силы на отношение г//)] предполагается небольшим. При сравнении этих величин с рассчитанными по уравнениям (12.5) и (12.6) отмечается полное согласование экспериментальных и теоретических данных. [c.140]

Недавно Кеннеди [15] и Тончелли [29] провели работы по абсорбции СО2 растворами щелочей в насадочных колоннах в приближенных к режиму мгновенной реакции условиях. Результаты этих работ обсул<дены Данквертсом, Кеннеди и Робертсом [22] и Астарита [30]. Данквертс, Кеннеди и Робертс получили прямолинейную зависимость скорости абсорбции от концентрации щелочи с несколько меньшим по отношению к предполагаемому наклоном. При рассмотрении только данных для низких значений Ьо наклон совпадает с предполагаемым. Это, как и следовало ожидать, показывает, что условия мгновенной реакции полностью реализуются только при низких значениях Ьо- [c.142]

Астарита [30], анализируя данные Тончелли, учел изменения состава жидкости по колонне. После исключения из корреляции тех опытов, в которых в нижней части колонны образовывалось некоторое количество бикарбоната, получена ожидаемая прямая на диаграмме зависимости отношения скоростей химической и физической абсорбций от концентрации щелочи на входе жидкости. Однако наклон этой прямой был немного ниже ожидаемого. В целом [c.142]

Нунге и Гиль [28] представили некоторые данные по скорости абсорбции СОг чистым диэтаноламином. Эти данные, полученные при абсорбции в аппарате с мешалкой, указывают н осуществление кинетического режима. Скорость реакции пропорциональна концентрации СОг и квадрату концентрации свободного амина. [c.153]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология