Движущая сила поглощения газов

Механизм процесса абсорбции. Абсорбция — процесс поглощения газов жидкостью. Движущей силой процесса является разность парциальных давлений компонентов в газовой и жидкой фазах. [c.198]

Абсорбция и десорбция — это два основных массообменных процесса, на которых базируется абсорбционный метод разделения нефтяных и природных газов. Физическая сущность процессов заключается в достижении равновесия между взаимодействующими потоками газа и жидкости за счет диффузии (переноса) вещества из одной фазы в другую. Движущая сила диффузии определяется при прочих равных условиях разностью парциальных давлений извлекаемого компонента в газовой и жидкой фазах. Если парциальное давление компонента в газовой фазе выше, чем в жидкой, то происходит процесс абсорбции (поглощение газа жидкостью), и наоборот, если парциальное давление извлекаемого компонента в газовой фазе ниже, чем в жидкой, то протекает процесс десорбции (выделение газа из жидкости). Для практических расчетов более удобно выражать движущую силу не через парциальные давления, а через концентрации соответствующих компонентов (парциальное давление пропорционально концентрации, поэтому в качестве определяющего параметра можно принять в данном случае любой из них). [c.195]

Физическая сущность абсорбции и десорбции заключается в достижении равновесия между взаимодействующими потоками газа и жидкости. Достижение состояния равновесия в системе газ — жидкость зависит от диффузии (переноса) вещества из одной фазы в другую. Движущая сила диффузии определяется разностью парциальных давлений извлекаемого компонента в газовой и жидкой фазах. Если парциальное давление компонента в газовой фазе выше, чем в жидкой, то происходит процесс абсорбции (поглощение газа жидкостью) и наоборот, если парциальное давление извлекаемого компонента в газовой фазе ниже, чем в жидкой, то происходит десорбция (выделение газа из жидкости). [c.83]

Определить движущую силу абсорбции при поглощении бен-зола маслом. Известно, что начальная концентрация бензола в газе 4% (объемн.) и улавливаются 80% бензола. Концентрация бензола в масле, вытекающем из скруббера, 0,02 моля бензола на моль чистого масла. Уравнение равновесной линии [c.301]

Поглощение газа жидкостью (абсорбция) пойдет с тем большей скоростью, чем больше величина Рд — р ), называемая движущей силой поглощения. [c.222]

Теория термодинамических потенциалов позволила решить вопрос о количественной мере сродства реакций, т. е, их движущей силы. Под сродством в прошлом веке понимали тепловой эффект реакции, т. е. величину АН. Термохимики П. Бертло (Франция) и X. Томсен (Дания) в 1867 г. предложили так называемый принцип наибольшей работы, согласно которому все самопроизвольные процессы протекают в направлении большего теплообразования (принцип Бертло-Томсена). Действительно, при обычных температурах большинство реакций идет с выделением тепла, хотя возможен и ряд самопроизвольных процессов, сопровождающихся поглощением тепла (например, растворение многих солей или расширение многих сжатых газов). [c.382]

Абсорбция — процесс избирательного поглощения компонентов газовой смеси жидким поглотителем (абсорбентом). Процесс абсорбции происходит в том случае, когда парциальное давление извлекаемого компонента в газовой смеси выше, чем в жидком абсорбенте, вступающем в контакт с этим газом, т.е. для протекания абсорбции необходимо, чтобы газ и абсорбент не находились в состоянии равновесия. Различие в парциальном давлении извлекаемого компонента в газе и жидкости является той движущей силой, под действием которой происходит поглощение [c.191]

Санитарная очистка воздуха от газов и паров основана на процессах поглощения вредных веществ (в газовой или паровой фазе) жидкостью (абсорбционный метод) или твердыми телами (адсорбционный метод), а также на химическом превращении токсичных примесей в нетоксичные. В основе абсорбционного метода очистки газов лежат диффузионные, процессы перехода вещества из газообразной фазы в жидкую через поверхность раздела. Движущей силой абсорбции является разность исходного и равновесного парциальных давлений взаимодействующих компонентов, которая выражается формулой [c.60]

Движущей силой процесса поглощения НгЗ и СОг является разность их парциальных давлений в газовой и жидкой фазах.. Парциальное давление этих компонентов в газовой фазе не Зависит от используемого для очистки раствора и определяется как произведение их молярной концентрации на общее давление газа. В то же время парциальное давление компонента в жидкой фазе для заданной молярной концентрации имеет разное значение для различных аминов. Чем выще реакционная способность амина, тем ниже давление кислого компонента газа в растворе. [c.40]

Противоточный контакт фаз - известное решение, обеспечивающее максимальную движущую силу процесса переноса, широко распространенным примером которого является противоточная организация движения теплоносителей в теплообменнике. Рассмотрим другой пример - абсорбцию оксидов азота. На рис. 5.31, о показана зависимость равновесных парциальных давлений оксидов азота над раствором НМОз. Для максимального поглощения оксидов, которое достигается при их минимальном давлении, жидкая фаза должна быть слабокислой. Это осуществляется в абсорбере с противоточным движением фаз (рис. 5.31, б). Вверху абсорбера, где подается вода, концентрация кислоты минимальна, и выходящие газы содержат небольшое количество [c.300]

Для расчета количества поглощенного компонента надо знать коэффициент массопередачи поверхность контакта а и движущую силу у — у. В уравнении (П,47) отнесен к концентрации компонента в газе и измеряется в кмоль/(м -ч-кмоль/м ) или м/ч величина а выражена в м /м , концентрации у ж у — в, кмоль/м у — фактическая концентрация передаваемого компонента в газе у — концентрация компонента в газе, равновесная с составом жидкой фазы). [c.53]

Кинетика абсорбции, сопровождаемой химической реакцией (хемосорбция). Химическая реакция, сопровождающая процесс абсорбции, может оказывать существенное влияние на кинетику процесса. При этом скорость процесса абсорбции определяется не только интенсивностью массопереноса, но также и скоростью протекания химической реакции. Если реакция идет в жидкой фазе, то часть газообразного компонента переходит в связанное состояние. При этом концентрация свободного (т. е. не связанного с поглощенным газом) компонента в жидкости снижается, что приводит к ускорению процесса абсорбции по сравнению с абсорбцией без химического взаимодействия фаз, так как увеличивается движущая сила процесса. В общем случае скорость хемосорбции зависит как от скорости реакции, так и от скорости массопереноса между фазами. В зависимости от того, какая скорость определяет общую скорость процесса переноса массы, различают кинетическую и диффузионную области процессов хемосорбции. [c.53]

Если в процессе декарбонизации лимитирующей стадией является десорбция СОа из раствора, то скорость карбонизации определяется обратным процессом — скоростью абсорбции СО2. Как и при поглощении СО2 аммонизированным рассолом (см. гп. 7)-, скорость абсорбции СО2 содовым раствором при повьпиении температуры, с одной стороны, возрастает, так как увеличивается скорость реакции и уменьшается вязкость раствора, что облегчает подвод активного компонента — СО2 к поверхности контакта фаз, но, с другой стороны, снижается, так как уменьшается движущая си.па абсорбции — разность давлений СО2 в карбонизующем газе и над раствором. Эти 1Фа фактора, влияющие в противоположных направлениях, говорят о наличии оптимума для температуры карбонизации. Он находится в пределах 80—60° С. Первая температура относится к поступающему на карбонизацию раствору соды, в котором еще мало бикарбоната и равновесное давление СО2 невелико, вторая — к конечному карбонизованному раствору, в котором возросшее содержание бикарбоната начинает с повышением температуры заметно влиять на равновесное давление СО2 над раствором, а значит, уменьшать движущую силу абсорбции. [c.253]

Адсорбция в псевдоожиженном слое адсорбента. Для псевдо-ожиженных слоев характерно интенсивное перемешивание частиц. Поэтому обычно принимают, что твердая фаза идеально перемешана. В связи с этим содержание поглощаемого вещества в адсорбенте по всей высоте слоя можно считать одинаковым. Вследствие благоприятных гидродинамических условий поглощение с наибольшей интенсивностью происходит в основном в сравнительно небольшой по высоте активной зоне адсорбента. Выше этой зоны содержание поглощаемого вещества в газе (жидкости) мало отличается от равновесного. По мере насыщения адсорбента высота активной зоны возрастает, а скорость процесса понижается вследствие уменьшения движущей силы. Если принять, что при периодическом проведении процесса скорость газа (жидкости) по всему сечению слоя одинакова, т. е. неравномерность поглощения в поперечном направлении отсутствует, то количество поглощенного вещества М определится выражениями [c.518]

Как и при поглощении СОг аммонизированным рассолом (см. гл. УП), скорость абсорбции углекислоты содовым раствором определяется двумя факторами скоростью химической реакции, сопровождающей поглощение СОг, и движущей силой абсорбции, т. е. разностью давлений СОг в карбонизующем газе и над раствором. С повыщением температуры первый фактор — скорость химической реакции — ускоряет поглощение СОг, а второй фактор замедляет, так как с повышением температуры увеличивается равновесное давление СОг над раствором, следовательно, уменьшается движущая сила абсорбции. Наличие двух факторов, влияющих в противоположных направлениях, говорит о наличии оптимума для температуры карбонизации. Этот оптимум лежит в пределах 80—60° С. Первая температура относится к поступающему на карбонизацию раствору соды, в котором еще мало бикарбоната и равновесное давление СОз невелико, а вторая — к конечному карбонизованному раствору, в котором возросшее содержание бикарбоната начинает с повышением температуры заметно влиять на равновесное давление СОг над раствором, а значит, уменьшать движущую силу абсорбции. [c.294]

Движущая сила процесса поглощения SO нитрозой определяется среднелогарифмической разностью давления 1Р (см. стр. 116). Поэтому с увеличением концентрации SO.> в газе скорость поглощения S0. нитрозой увеличивается. Она увеличивается также при повышении концентрации кислорода в газе, так как возрастает скорость поглощения кислорода нитрозой, а следовательно, и скорость окисления N0 в жидкой фазе. [c.251]

Здесь М — масса компонента, поглощенная в единицу времени, кг/с /Ср — коэффициент массопередачи, кг/[м2-с(кг/кг)] / — площадь поверхности насадки, м Д Гер —средняя движущая сила процесса абсорбции, кг компонента на 1 кг инертного газа. [c.173]

Скорость абсорбции тем больше, чем выше парциальное давление NH3 и СО2 в поступающем газе и чем меньше давление паров над раствором. Разность между парциальным давлением газа и давлением его паров над раствором определяет движущую силу абсорбции, а следовательно, и скорость поглощения газа. Поэтому для правильного ведения процесса абсорбции в содовом производстве нужно знать давление паров аммиака и углекислоты над раствором при различных температурах и концентрациях. [c.76]

При растворении аммиака в рассоле объем рассола увеличивается, а плотность уменьшается. Поглощение аммиака рассолом сопровождается выделением тепла. Следовательно, при абсорбции аммиака рассол нагревается. При этом, как видно из уравнения (8), растет равновесное давление NHs над раствором. Аммиак поглощается из газа рассолом только в том случае, если давление аммиака в поступающем газе больше равновесного давления аммиака над рассолом при данных условиях. Чем больше эта разница давлений (так называемая движущая сила абсорбции), тем быстрее протекает процесс абсорбции. Следовательно, повышение температуры рассола ухудшает поглощение аммиака. Отсюда вытекает необходимость охлаждать рассол при его аммонизации. [c.117]

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]

Скорость взаимодействия диоксида серы с нитрозой прямо пропорциональна его содержанию в газе. Такая зависимость наблюдается при любых условиях, так как скорость реакции в газовой фазе прямо пропорциональна содержанию диоксида серы в ней, а скорость поглощения жидкой фазой должна быть прямо пропорциональна разности между содержанием SO2 в газовой фазе и на границе раздела фаз, где оно равно нулю. Таким образом, концентрация SO2 в газе влияет в продукционной зоне на движущую силу абсорбции, в абсорбционной — на объем газа на единицу продукции и, следовательно, на объем аппаратуры. [c.271]

Образование карбамата аммония создает благоприятные условия для поглощения аммиака и диоксида углерода, так как при этом снижается равновесное давление NH3 и СО2 над раствором. В то же время поглощение аммиака рассолом сопровождается выделением тенла, что приводит к разогреву раствора, а следовательно, росту равновесного давления аммиака над раствором н снижению движущей силы абсорбции, поскольку давление аммиака в поступающем газе сравнительно постоянно. Отсюда вытекает необходимость охлаждения рассола при его аммонизации. [c.85]

Прямой коксовый газ представляет собой сложную смесь газообразных и парообразных веществ. Помимо водорода, метана, этилена и других углеводородов, окиси и двуокиси углерода, азота в 1 м газа (при 0° С и 760 мм рт. ст.) содержится 80— 130 г смолы, 8—13 г аммиака, 30—40 г бензольных углеводородов, 6— 25 г сероводорода и других сернистых соединений, 0,5—1,5 г цианистого водорода, 250- 50 г паров воды и твердых частиц. Газ выходит из коксовой печи при 700° С. Процесс разделения прямого коксового газа (рис. 64) начинается в газосборнике, в который интенсивно впрыскивается холодная надсмольная вода, и газ охлаждается примерно до 80° С, благодаря чему из него частично конденсируется смола. Одновременно в газосборнике из газа удаляются твердые частицы угля. Для конденсации смолы необходимо охлаждение газа до 20—30° С оно может производиться в холодильниках различной конструкции —трубчатых, оросительных, непосредственного смешения. В схеме, приведенной на рис, 64, используются трубчатые холодильники, в которых происходит конденсация паров воды и смолы. Понижение температуры газа способствует конденсации смолы и паров воды, увеличивает растворимость аммиака в конденсирующейся воде, что приводит к частичному поглощению аммиака с получением надсмольной воды, увеличивает движущую силу процесса абсорбции аммиака в результате снижения равновесной упругости аммиака над надсмольной водой. Помимо этого, [c.156]

Различие в парциальном давлении извлекаемого компопента в газе и жидкости и является той дзипкущей силой, нод действием которой происходит поглощение (абсорбция) данного компопента жидкой фазой пз газовой фазы. Чем бoльпJO эта движущая сила, тем интенсивнее переходит этот компонент из газовой фазы в жидкую. При уменьшении движущей силы поглощение его происходит менее интенсивно, и в пределе, когда газовая н жидкая фазы достигнут состояния равновесия, поглощение прекратится. Если парциальное [c.222]

Повышение концентрации окислов азота в газе увеличивает движущую силу поглощения, что, естественно, приводит к увеличению скорости поглощения их растворами щелочей. Увеличение скорости поглощения особенно заметно при повышении концентрации окислов азота до 2—3%. Дальнейшее же повышение концентрации окислов азота, хотя и увеличивает скорость гюглощения, но относителыю меньше, чем при низкой [c.138]

Применение концентрированного сернистого газа дает еще больший эффект в поглотительной зоне. Кроме того, что с повышением концентрации сернистого газа уменьщается азотооборот, т. е. нагрузка поглотительной зоны, значительно повышается движущая сила поглощения, так как увеличивается содержание окислов азота в газе, входящем в поглотительные башни. [c.318]

Абсорбцией называют процесс поглощения растворимого компонента газовой смеси жидким поглотителем. Абсорбцию применяют в промышленности для получения готового продукта (производство кислот), разделения газовых смесей (получение бензола из коксового газа), улавливания вредных (НгЗ, СО, влага) и ценных (рекуперация спиртов и др.) компонентов. При абсорбции происходит контакт жидкости и газа при этом масса одного из компонентов газовой фазы переносится в жидкую фазу или наооорот (десорбция). При наличии разности концентраций ИJIИ парциальных давлений между фазами (движущая сила процесса) происходит процесс массопередачи, который прекращается при достижении состояния равновесия. [c.336]

При абсорбционном методе осушаемый газ направляется в ниж. часть абсорбера, а навстречу ему с верха колонны стекает р-р поглотителя (осушителя)-ди- или триэ-тиленгликоля. Массообмен между газом и поглотителем осуществляется на контактных устройствах - тарелках, где газ барботирует через поглотитель. Движущая сила процесса-разность парциальных давлений водяного пара в газовой и жидкой фазах. Насыщ. влагой осушитель подается в сепаратор, в к-ром из него выделяется газ, поглощенный [c.460]

Противоточный контакт фаз - известное решение, обеспечивающее максимальную движущую силу процесса переноса. Пример - противоточное движение теплоносителей в теплообменнике. Другой пример - абсорбция оксидов азота. На рис. 3.29 показана зависимость равновесных парциальных давлений оксидов азота над раствором HNOз от концентрации последней. Для максимального поглощения оксидов (минимальное давление их) жидкая фаза должна быть слабокислой. Это достигается в абсорбере с противоточным движением фаз (также показан на рис. 3.29). В верхней части абсорбера, куда подается вода, концентрация кислоты минимальная, и отходящие газы содержат мало оксидов азота. Поглощение происходит почти полностью. Это характерно для всех сорбционных процессов. [c.250]

Во всех аппаратах каскада поддерживается разность концентраций (движущая сила), и все аппараты работают более или менее равномерно. Такие каскады апнаратов, изготовленные из керамики, применяются, в частности, для поглощения хлористоводородного газа (хвостовых газов) водой и получения соляной кислоты. Недостаток этих аппаратов — низкий теплосъем и относительно малая проязво-дительность. [c.163]

Численно частный коэффициент десорбции равен количеству удаляемого (десорбируемого) газа, передаваемого через единицу площади соприкосновения фаз в единицу времени при движущей силе в диффузионной пленке, равной единице. Согласно теории двухслойного поглощения, количество десорбируемого газа [c.408]

В связи с развитием газификации топлив (а также конверсии У1 1еводородных газов) под давлением и получением водяного газа в компримированном виде (более 20 атм) был предложен способ поглощения СО2 из газов растворами карбонатов 1) при температуре абсорбции более 100° С и давлении свыше 18—20 атм. В данных условиях разность между парциальным давлением СО в газе и упругостью паров этого компонента над раствором (движущая сила абсорбции) ) вполне достаточна для эффективного поглощения СО2 С другой стороны, повышенные температуры способствуют высоким значениям коэффициента абсорбции, в силу чего равновесие достигается весьма быстро. Регенерация раствора осуществляется ири редуцировании давления раствора до значений, близких к атмосферному давлению. В связи с тем, что регенерация раствора осуществляется при той же температуре, что и абсорбция СОз, отпадает необходимость в подогреве раствора перед регенерацией и в его охлаждении перед абсорбцией. [c.377]

Для эффективного проведения процессов абсорбции очень важно осуществление отвода выделяющегося тепла. Следует отметить, что повышение температуры оказывает двоякое влияние на интеа-сивность поглощения. С одной стороны, чем. выше температура, тем меньше будут диффузионные сопротивления на гращще раздела фаз, а следовательно, выше коэффициент массопередачи, т. е. скорость абсорбции возрастает с повышением температуры. С другой стороны, повышение температуры вызывает уменьшение движущей силы процесса, так как равновесное давление газа над раствором данной концентрации увеличивается. Следовательно, интенсивность процесса абсорбции может и возрастать и уменьшаться с ростом температуры в зависимости от преобладания того или иного фактора. Чаще наблюдается снижение интенсивности. Однако следует учитывать, что повышение температуры абсорбции во всех случаях приводит к снижению концентрации извлекаемого вещества в насыщенном абсорбенте, а это всегда невыгодно. [c.394]

Из-за малого времени контакта фаз поглощенный компонент не успевает проникнуть внутрь капли вследствие циркуляции и диффузии и скапливается на ее поверхности, где концентрация компонента оказывается выше, чем в объеме капли. Это уменьшает движущую силу абсорбции. Если капли осадить, то в сплошном объеме жидкости концентрация поглощаемого компонента усреднится и окажется ниже, чем она была на поверхности капли 3 конечный момент абсорбции. При подаче жидкости в другой абсорбер упругость поглощаемого ко.мпонента над поверхностью капли в начальный мо.мент будет меньше, чем она была в предыдущем абсорбере в конечный момент. Кроме того, последовательная установка нескольких абсорберов позволяет организовать ступенчатый противоток газа и жидкости во всей системе при прямотоке в каждом отдельном аппарате. Следовательно, многоступенчатая установка абсорберов Вентури значительно увеличивает движущую [c.70]

Движущей силой процесса массопередачи является разность концентраций поглощаемого или выделяемого компонента между равновесным состоянием и фактическим. Например, в равновесном состоянии газу, содержащему 10% SOg pso, = 76 мм рт. ст.), соответствует водный раствор, содержащий 25 г/л SOj. При поглощении SOj из такого газа чистой водой движущая сила в первый момент составит пофазовой фазе 76—0=76 мм рт. ст., а по жидкой фазе 25—0=25 г/л SO.n. Если вода содержит уже, например, 10 г л SO., и такому раствору в газовой фазе при равновесии соответствует 3% SO, (pso,=23 мм рт. ст.), то движущая сила составит по газовой фазе 76—23=53 мм рт. ст., а по жидкой фазе 25--10 = 15 г л SO. . [c.47]

При растворении аммиака в рассоле объем рассола увеличивается, а плотность уменьшается. Для практических расчетов можно принять, что при растворении 1 н.д. аммиака первоначальный объем рассола увеличивается на 0,13%. Если, например, в отделении абсорбции рассол поглощает 100 н. д. аммиака, то конечный объем аммонизированного рассола будет на 0,13-100=13% больше исходного, а концентрация Na l в н. д. будет, следовательно, на 13% меньше. Поглощение аммиака рассолом сопровождается выделением тепла. Следовательно, при абсорбции аммиака рассол нагревается. При этом, как видно из уравнения (8), растет равновесное давление NH3 над раствором. Аммиак поглощается из газа рассолом только в том случае, если давление аммиака в поступающем газе больше равновесного давления аммиака над рассолом при данных условиях. Чем больше эта разница давлений (так называемая движущая сила абсорбции), тем быстрее будет протекать процесс абсорбции. Следовательно, повышение температуры рассола будет ухудшать поглощение аммиака. Отсюда вытекает необходимость охлаждать рассол при его аммонизации. [c.116]

Двуокись углерода подают в осадйтельные колонны из содовых и известковых печей. По мере поглощения двуокиси углерода в колонне давление СОг над раствором увеличивается. Поэтому для сохранения движущей силы абсорбции на достаточно высоком уровне в нижнюю часть колонны, где жидкость наиболее насыщена СОг, подают компрессором 2 газ концентрацией 70—80% СОг- Последний получают смешением газа содовых печей (87—91% СОг) газом известковых печей (35—40% СОа). [c.101]

Знание равновесных давлений поглощаемого вещества над его растворами необходимо не только для вычисления скоростей поглощения, но и для определения максимальной концентрации раствора, который можно получить при данном составе газа. Предел поглог щения достигается при Р(г.) = Р(ж.), когда ДР обращается в нуль Во-вторых, можно заранее подсчитать скорость выделения тепла в каждой секции поглотительной колонны, что дает возможность Предусмотреть соответствующие меры охлаждения и предотвратить повышение температуры, снижающее эффективность процесса абсорбции. Повышение температуры в поглотительной системе ведет к уменьшению движущей силы абсорбции (благодаря возрастанию парциального давления Р(ж.)) и коэфициента Kga (последнее для процессов, скорость которых определяется сопротивлением газовой пленки). [c.248]

Оиргделить среднюю движущую силу и общее число единиц переноса пау при поглощении из газа паров бензола маслом. Начальная концентра- [c.294]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология