Двуокись углерода скорость абсорбции

Процесс селективной абсорбции СОг водными растворами моноэтаноламина (МЭА) позволяет почти полностью извлечь СОг из газа и получить высококонцентрированную двуокись углерода, что имеет большое значение как для производства мочевины из СОг синтез — газа, так и для очистки технологического газа в производстве аммиака. Применение пенного режима позволяет значительно интенсифицировать процесс абсорбции СОг растворами МЭА. Следует отметить, что гидродинамические условия обработки газов растворами МЭА —пенообразующими жидкостями — при пенном режиме изучены недостаточно. Проведенные нами исследования показали возможность применения растворов МЭА в пенных аппаратах. При этом были выявлены некоторые особенности вспенивания. Важнейшими из них являются следующие 1) свежие растворы МЭА имеют максимум на кривых высота пены — скорость газа при скорости газа 0,3—0,4 м сек 2) с увеличением степени карбонизации растворов МЭА пенообразующая способность их снижается 3) влияние высоты исходного слоя жидкости на высоту пены увеличивается с возрастанием линейной скорости газа. [c.24]

Пример У-2. Реакция второго порядка. Двуокись углерода абсорбируется раствором гидроокиси натрия в насадочной колонне при 20 °С. Требуется найти скорость абсорбции (отнесенную к единице объема насадки) в точке, где парциальное давление СОз составляет 1 атм, а концентрация щелочи 0,5 жоль/л. Сопротивлением со стороны газовой фазы можно пренебречь. Дано = см сек а= 1 см [c.122]

Используя уравнение материального баланса по свободной СОа и предполагая, что в основную массу раствора поступает вся поглощенная двуокись углерода, получим с учетом уравнения (11,83),. расчетное уравнение для скорости абсорбции [61, 63] [c.153]

Абсорбируемый газ (аммиак, двуокись углерода) из баллона 15 через ресиверы 14 и ротаметр 10 поступал в смеситель 12, заполненный кольцами Рашига. Сюда же через ротаметр 9 и ресивер 11 поступал воздух из газодувки 13. Полученная таким образом газовоздушная смесь через патрубки 4 поступала в колонну 1, где осуществлялся процесс абсорбции в результате ее контакта со стекающей вниз пленкой воды. Вращение ротора 2 производилось от электродвигателя 5 через клиноременную передачу. Путем смены шкивов меняли окружную скорость вращения ротора от 2,22 до 27 м/с. [c.73]

Высказано предположение [2], что различие в скоростях абсорбции СО2 и вызвано различными скоростями диффузии этих газов в растворах сульфида аммония, карбамината аммония и карбоната аммония. Однако правильнее объяснить это положение, вероятно, можно, основываясь на том, что сероводород сразу же ионизируется в растворе, образуя ионы Н8 и Н ", которые быстро реагируют с ионами гидроксила. Двуокись углерода же сначала взаимодействует с водой, образуя угольную кислоту, которая после ионизации реагирует с аммиаком. Скорость реакции гидратации очень мала, она, по-видимому, и является стадией, определяющей скорость протекания суммарного процесса. [c.73]

Аппарат был испытан на системах аммиак — вода, аммиак — серная кислота, сернистый газ—вода (абсорбция) и двуокись углерода— вода (десорбция). Скорость движения газовой смеси варьировалась от 1 до 4 м/с, плотность орошения от 0,695-10 до 4,16- [c.130]

Влияние давления на абсорбцию сероводорода. Скорость абсорбции сероводорода возрастает с повышением давления. В области давлений выше 21 ат скорости больше, чем при более низких давлениях [94, 95, 237]. Скорость растворения сероводорода, а также общее абсорбируемое его количество могут значительно увеличиться при давлении выше 21 ат. Было показано, что при давлениях выше атмосферного в системе двуокись углерода — сероводород — азот — карбонат натрия — бикарбонат натрия — гидросульфид натрия — вода [201] и в аналогичной системе двуокись углерода — сероводород — карбонат натрия — бикарбонат натрия— сернистый натрий — вода [379] могут присутствовать свободные сероводород и двуокись углерода. [c.357]

Поскольку в природном газе присутствует двуокись углерода, а по мере карбонизации щелочного раствора его поглотительная способность по отношению к меркаптанам уменьшается, то оптимальный режим щелочной абсорбции должен обеспечивать минимальную степень извлечения двуокиси углерода при удовлетворительной очистке от меркаптанов (до содержания 1—1,5 мг 5 на 1 газа). Это достигается увеличением скорости газа, уменьшением плотности орошения и концентрации щелочи и снижением температуры процесса абсорбции. [c.141]

Скорость абсорбции окислов азота раствором углекислого натрия несколько меньше, чем раствором едкого натра, так как выделяющаяся из соды двуокись углерода замедляет поглощение [c.177]

В условиях отделения абсорбции, где равновесное давление СО2 над раствором невелико, последний фактор преобладает над первым до температуры порядка 55° С. Поэтому с точки зрения скорости и полноты поглощения двуокиси углерода в процессе абсорбции полезно иметь предельно повышенный температурный режим, насколько это позволяют необходимые скорость и полнота поглощения аммиака. Надо также иметь в виду, что двуокись углерода достаточно хорошо поглощается только в том случае, если в рассоле имеется аммиак. Поэтому поглощение аммиака надо растянуть по всей высоте абсорбера, для чего опять-Таки полезно поддерживать предельно допустимые повышенные температуры, особенно внизу абсорбера, куда поступает концентрированный аммиачный газ из отделения дистилляции. [c.118]

Поглощение аммиака и СО 2 рассолом является сложным хемо-сорбционным процессом. Аммиак относится к хорошо растворимым газам, скорость абсорбции которых велика и определяется лишь диффузионным сопротивлением газовой пленки [32]. Двуокись углерода плохо растворяется в воде, скорость абсорбции Oj рассолом мала и определяется сопротивлением жидкостной пленки. В присутствии аммиака процесс поглощения СОа осложняется обратимой химической реакцией, протекающей в жидкой фазе [33]. Кроме того, в присутствии аммиака заметно снижается равновесное давление СО2 над рассолом. Так, над выходящим из абсорбера,аммонизированным рассолом, содержащим 100 н. д. NHg, равновесное давление СО 2 при 70 °С составляет 8 мм рт. ст. В газе дистилляции, поступающем на абсорбцию, парциальное давление СО 2 равно примерно 100 мм рт. ст. Большая движущая сила абсорбции обеспечивает достаточно высокую скорость поглощения СО 2 аммонизированным рассолом. [c.62]

При а >0,5 поглощение СО., осуществляется главным образом в соответствии с реакциями (1У-24) и (1У-28), которые протекают в основной массе раствора. Двуокись углерода переносится от поверхности жидкости в основную массу как за счет диффузии, так и за счет химической реакции (IV-18), роль которой уменьшается с увеличением а. Скорость реакций (1У-24) и (1У-28) мала и в значительной степени лимитирует скорость поглощения СО,, поэтому скорость абсорбции при а > 0,5 заметно меньше, чем при а <С 0,5. [c.89]

Щелочная очистка применялась для очистки от меркаптанов природного газа , содержащего 0,1—0,3% СОа- Для полного поглощения двуокиси углерода требуется большое количество щелочи. В условиях равновесия двуокись углерода вытесняет меркаптан из раствора. Однако при концентрации двуокиси углерода выше 0,1 % скорость ее абсорбции в значительной мере лимитируется процессами, протекающими в жидкой фазе Это позволяет подбором условий абсорбции достигнуть степени извлечения этилмеркаптана 95% при извлечении двуокиси углерода 35—38%. [c.262]

Данквертс и др. , абсорбируя двуокись углерода щелочными растворами в насадочной колонне диаметром 10 см, установили, что результаты, полученные ими, согласуются с данными моделей Хигби и Данквертса. Результаты Ричардса и др. по абсорбции СОа буферными растворами в присутствии катализаторов в колонне того же диаметра согласуются с моделью Данквертса. Данные Таварес да Силва и Данквертса по абсорбции сероводорода растворами аминов в такой же колонне более согласуются с моделью обновления, чем с пленочной моделью (в этом случае между предсказаниями обеих моделей имеются существенные различия). Данквертс и Гиллхэм показали, что модель поверхностного обновления Хигби могла быть успешно использована для определения скорости абсорбции двуокиси углерода раствором NaOH в колонне диаметром 50 см. Все это говорит в пользу надежности применения моделей поверхностного обновления и свидетельствует о том, что методы, рассмотренные в этой главе,могут успешно применяться для установления влияния химической реакции на скорость абсорбции. Следует, однако, подчеркнуть, что в большинстве случаев данные для пленочной модели были бы почти такими же, что и для моделей обновления поверхности. [c.108]

Избирательность абсорбции сероводорода зависит от способа контактирования газа с жидкостью. Измерение скорости растворения сероводорода и двуокиси углерода в разбавленных водных растворах аммиака (0,5—2%) показало, что при неподвижной поверхности, комнатной температуре и давлении газа 1 ати сероводород растворяется вдвое быстрее, чем двуокись углерода (И, 12]. Опытным путем [И ] найдено также, что в случае абсорбции кислых газов падающими каплями жидкости при одинаковых условиях давления и температуры сероводород растворяется в 85 раз быстрее, чем двуокись углерода. Опыты, проведенные тем же автором с типичным коксовым газом, содержащим около 0,5% НгЗ и 2,0% СО.2, показали, что при контактировании с избытком разбавленного водного раствора аммиака при 21° в колонне с механическим распыливанием сероводород растворяется примерно в 17 раз быстрее, чем двуокись углерода. [c.73]

Скорость абсорбции СОг для системы карбонат — гидроокись натрия оказалась значительно выше, чем для карбонатно-бикарбонатных систем. Теоретически это объясняется тем, что молекулярная двуокись углерода может реагировать непосредственно с гидроксиль- 5 ными ионами, образуя ион карбоната, и в присутствии свободных гидроксильных ионов эта реакция протекает с большей скоростью. В одной из опубликованных работ flO] приводятся важные расчетные данные по абсорбции двуокиси углерода растворами едкого натра, полученные на опытном абсорбере диаметром 150 мм со слоем высотой [c.91]

Двуокись углерода ири 1 атм взаимодействует с раствором, содержащим 1 моль/л КаОН при 20 "С. Pa твopи гo ть СО2 можно принять равной З-Ю . ноль см -атм), а ее коэффициент диффузии в растворе 1,5-10 см- сек. Константу скорости реакции между СО2 и ОН в растворе принять равной Ю л (моль-сек). В течение какого промежутка времени взаимодействие газа и жидкости можно рассматривать как реакцию псевдопервого порядка Построить график зависимости количества абсорбированной СО2 от времепи контакта для этого периода. Вычислить повышение температуры на поверхности к концу этого периода. Теплоты абсорбции и реакции принять равными соответственно 4760 и 1500 кал моль. Температуропроводность воды составляет около 1,46-10 см сек. [c.54]

Пример Х-1. Двуокись углерода при 1 атм и 20 °С абсорбируется раствором, содержащим 0,5 моль л Naa Og, 0,5 моль л NaH Og и 0,01 моль л NaO l, в насадочной колонне с ki= 10" 2 см сек. Вычислить скорость абсорбции, зная А = = 310 моль л, Da = 1,5-Ю 5 см сек, 2000 л1 моль сек) и он<= [c.245]

Пример Х-2. Двуокись углерода абсорбируется при температуре около 20 °С раствором, который первоначально содержал 1,0 моль л КНз, но теперь имеет степень карбонизации (отношение числа молей СОд к числу молей первоначально присутствующего амина), равную 0,47. Таким образом, [ЫНз] = 0,06 моль1л и ЫН2С00" = ЫН = 0,47 моль л. Вычислить скорость абсорбции, если = = 2. Ю см сек, А = 2- моль л, Кс = 1,5- моль л, лт = л моль-сек) и = 1,5. 10 5 см сек. [c.248]

Пример Х-3. Двуокись углерода при 1 атм и 20 С контактирует с неподвижным раствором, содержащим 10 моль л NaOH. Через какой промежуток времени после начала абсорбции скорость реакции можно будет считать практически мгновенной [c.261]

Абсорбция аммиака водой протекает быстро, причем скорость процесса полностью определяется сопротивлением газовой пленки фактически эта система является классической для химико-технологического изучения сопротивления газовой пленки. Скорость абсорбции сероводорода водными растворами аммиака также довольно велика, хотя она и зависит от концентрации аммиака. При достаточной концентрации аммиака на поверхности раздела фаз скорость абсорбции сероводорода, по-видимому, определяется сопротивленпем газовой пленки. В то же время абсорбция двуокиси углерода водой или слабыми щелочными растворами считается типичным примером систем, в которых определяющим скорость фактором является сопротивление жидкостной пленки. Это связано с тем, что сопротивление жидкостной пленкп прн абсорбции двуокиси углерода значительно больше, чем при абсорбции сероводорода и аммиака, а не с тем, что сопротивление газовой пленки в первом случае меньше, чем во втором. Таким образом, при кои-тактированпи газа, содержащего сероводород, аммиак и двуокись углерода, с водой абсорбция аммиака происходит значительно быстрее, чем СО2. Это различие абсорбируемости может быть еще больше, если вести процесс в условиях, когда сопротивление газовой пленки уменьшается или сопротивление жидкостной пленки увеличивается. [c.72]

По-видимому, сероводород абсорбируется быстрее, чем двуокись углерода. С повышением температуры и в присз тствии карбонатов в растворе скорость абсорбции сероводорода уменьшается. Присутствие обоих газов в очищаемом газе снижает их абсорбцию. [c.348]

Была изучена [452, 453] кинетика регенерацил растворов карбоната калия, применяемых для абсорбции сероводорода. Оказалось, что двуокись углерода десорбируется быстрее, чем сероводород. В отсутствие бикарбоната калия скорость регенерации гидросульфида калия равна нулю. Это наблюдение подтверждается и другим исгочни-.ком [575[. Скорость десорбции сероводорода можно увеличить, прюводя процесс под вакуумом. Очевидно, чго скорость разложения бикарбоната калия в большей степени зависит от изменения температуры, чем скорость разложения гидросульфида калия. [c.356]

В лабораторных условиях скорость абсорбции СОг растворами этаноламинов обстоятельно исследовали Шнеерсон и Лей-буш 2 . Исследования проводились при атмосферном давлении. Двуокись углерода поглощали из ее смеси с азотом в стеклянной колонке диаметром 25. им и высотой 600 мм, заполненной стеклянными кольцами диаметром 5—6 мм. Высота насадки 350. чм, поверхность 1280 см . Обшая поверхность насадки, приходящаяся на единицу заполненного ею пространства, была, следовательно, равна 920 м 1м . Насадка занимала около 80% объема пустой колонки. Коэффициент массообмена к вычисляли по формуле [c.333]

Описанные выше эксперименты не обнаруживают какой-либо связи между обратимой абсорбцией двуокиси углерода у растений в темноте и восстановлением двуокиси углерода на свету. Теперь мы опишем опыты, которые указывают, что иная (хотя тоже обратимая и нефотохимическая) абсорбция двуокиси углерода тесно связана с фотосинтезом предположительно в качестве предварительной стадии этого процесса (как принималось в главе VII). Количество двуокиси углерода, участвующей в этой абсорбции, в 20—50 раз меньше, чем количество, учитываемое из равновесий двуокись углерода — бикарбонат, т. е. около 2 10- моль1л клеточного объема, или 5 10- % СОд на сухой вес клеток, или 0,5 мл углекислого газа на 10 г свежих клеток. С другой стороны, сродство к двуокиси углерода акцептора, обусловливающего эту абсорбцию, должно быть выше, чем у фосфатных или карбонатных буферов, так как его насыщение происходит при давлениях двуокиси углерода порядка 1 мм. Эта цифра получается из кривых зависимости фотосинтеза от концентрации двуокиси углерода. Эти кривые показывают полунасыщение при значениях [СОз] около 0,03°/о в воздухе. Одно из объяснений этого насыщения заключается в том, что кривые двуокиси углерода являются изотермами равновесия комплекса акцептор — двуокись углерода. Эти кривые могут быть искажены ограничениями притока и передачи, которые мешают равновесию карбоксилирования во время интенсивного фотосинтеза йли заставляют скорость процесса стать нечувствительной к концентрации двуокиси углерода задолго до полного насыщения комплекса СОд . Однако это искажение не меняет порядка величины концентрации двуокиси углерода, потребной для насыщения. Если комплекс СОд полунасыщен при концентрациях СОа в воздухе порядка 10- моль л, или 0,03%. то свободная энергия его образования должна быть порядка — 6 ккал при комнатной температуре (Рубен [119] определяет Д = — 2 ккал), т. е. это значительно более отрицательная величина, чем свободные энергии карбаминирования и карбоксилирования, приведенные в первой части настоящей главы, и даже бодее отрицательная, чем свободная энергия ассоциации двуокиси углерода с карбоангидразой. [c.209]

В нижнюю часть карбонизационной колонны 4 под давлением около 1,5 кгс/см хшдается двуокись углерода из известковых печей. Перед поступлением в колонну газ очищается от механических примесей в промывателе газа 14. Для обеспечения достаточно высокой скорости абсорбции содержание СО в газе известковых печей должно быть не ниже 32% (на некоторых заводах не ниже 38%). На выходе из карбонизационной колонны содержание Og в газе снижается до 18—22%. Этот газ выбрасывается в атмосферу. [c.192]

Предварительное насыщение раствора аммиаком связано с тем, что абсорбция СО2 обычным раствором протекает трудно. Двуокись углерода в отсутствие аммиака растворяется плохо. Пересыщение раствора по отношению к бикарбонату натрия наступает постепенно по мере абсорбции двуокиси углерода. Скорость создания пересыщения зависит, таким образом, от скорости поглощения раствором 0. . Как упоминалось выше (табл. Х,2), предельное пересыщение раствора зависит от концентрации Na l. Зависит оно и от содержания NH4 и СО2. Однако повышение концентрации аммиака ограничено выделением в осадок бикарбоната аммония. [c.222]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология