Абсорбция свойства жидкости и газа

Широкий диапазон изменения физических свойств жидкостей (водные и органические среды) в промышленной практике абсорбции и газо-жидкостных реакций ставит под сомнение это замечание автора. Кроме того, наличие данных о характере зависимости /г/, от О а важно не только непосредственно для практических целей, но и для уже упоминавшегося зондирования пограничного слоя с целью изучения механизма турбулентного обмена в нем. Прим. пер. [c.107]

Значительная зависимость поведения дисперсной системы от физических свойств жидкости (а также и газа) выдвигает еще одну проблему. Если экспериментальные условия измерения скорости абсорбции, сопровождаемой химической реакцией, и скорости физической массоотдачи (ее коэффициента к ) не полностью гидродинамически идентичны, то нельзя найти действительные значения коэффициента ускорения абсорбции химической реакцией. Во избежание этого затруднения целесообразно измерять к1 одновременно с измерением скорости абсорбции реагирующего газа. Такое измерение . можно производить, используя, например, десорбцию [c.224]

Описанный метод [17] расчета абсорберов достаточно точен, если процесс можно рассматривать как изотермический, а коэффициент массопередачи постоянным. Эти условия, как правило, выполняются при физической абсорбции, так как теплота растворения сравнительно невелика, а физические свойства жидкости и газа несущественно изменяются по высоте аппарата. [c.58]

Абсорбцией называется избирательный процесс поглощения газа или пара жидкими поглотителями (абсорбентами). Отдельные молекулы жидкости захватывают и удерживают те молекулы газа или пара, которые обладают наименьшей кинетической энергией. При таком взаимодействии образуется комплекс между молекулами газа и жидкости, который обладает всеми свойствами жидкости. Переход молекул газа в раствор характеризуется изменением объема и уменьшением кинетической энергии молекул, что сопровождается выделением тепла абсорбции. Таким образом, абсорбция занимает промежуточное положение между процессом смешения и химическими превращениями. [c.9]

Свойства жидкости и газа имеют существенное значение для абсорбции. [c.129]

Поглощение газа жидкостью и достижение момента насыщения (равновесия) зависят от ряда причин свойств жидкости и газа объема жидкости температуры абсорбции давления, при котором происходит поглощение величины поверхности соприкосновения жидкости и газа. [c.138]

Коэффициент скорости абсорбции к зависит от нескольких факторов и прежде всего от индивидуальных свойств данного газа и данной жидкости. Чем более растворим тот или иной газ в. данной жидкости, тем выше для него, при прочих одинаковых услов] ях, численное значение к. Для одной и той же системы газ— жидкость коэффициент к может в широких пределах изменяться в зависимости от гидродинамических условий взаимодействия фаз—от скорости газового потока в башне и плотности орошения насадки, а также от геометрической формы насадки. [c.105]

Выбор абсорбента зависит от свойств абсорбируемого газа. Углеводородные газы наилучшим образом извлекаются близкими им по строению и молекулярному весу жидкими углеводородами легкого бензина. Поскольку легкий абсорбент обладает высокой упругостью паров, он в значительной степени увлекается уходящим из абсорбера газом. Обычно на абсорбционных установках применяют двухступенчатую абсорбцию основным абсорбентом служит бензиновая фракция, а затем выходящий из абсорбера газ промывается жидкостью тяжелого фракционного состава, например керосино-газойлевой фракцией, для извлечения из газа унесенного бензина. [c.314]

Граничный слой между жидкой и газовой фазами, например, в процессах ректификации и абсорбции, можно рассматривать как третью фазу со свойствами, промежуточными между свойствами жидкости и газа, характеризуемую напряженным состоянием, стремящимся к минимизации поверхности раздела фаз и количественно определяемую величиной поверхностного натяжения. [c.122]

Описание фазового равновесия является одной из важнейших задач при расчете процессов разделения. Знание условий равновесия позволяет не только принципиально решить вопрос о возможности разделения многокомпонентной смеси методами ректификации, абсорбции, экстракции, но и выбрать схему разделения. Наиболее обший метод расчета равновесия основан на применении некоторого уравнения (уравнения состояния) ко всем фазам системы пар - жидкость. Однако использование уравнений состояния возможно лишь в случае простых систем, которые образованы веществами с аналогичными свойствами, например неполярными веществами, составляющими природный газ. [c.40]

Во многих случаях изменение физических свойств системы по полкам аппарата незначительно и им можно пренебречь в производственных расчетах. Скорость газа при сильном изменении его объема вследствие изменения температуры или абсорбции (десорбции) регулируется устройством аппарата переменного сечения но его высоте. Интенсивность потока жидкости регулируется ее количеством или длиной сливного отверстия. Таким образом, в ряде случаев создаются все условия для равноценной работы полок многополочного аппарата. [c.204]

Абсорбция — это процесс поглощения отдельных компонентов газа жидкостью (абсорбентом), вступающей с ним в контакт. Эффективность абсорбции зависит от температуры, давления, при котором проводится процесс, физико-химических свойств газа и применяемого абсорбента, скорости движения абсорбируемого газа, количества подаваемого абсорбента. [c.288]

Равновесие между фазами. При абсорбции содержание газа в растворе зависит от свойств газа и жидкости, давления, температуры и состава газовой фазы (парциального давления растворяющегося газа в газовой смеси). [c.434]

Таким образом, динамика процесса абсорбции в насадочном аппарате в режиме идеального вытеснения без труда может быть описана с помощью формул, аналогичных уже полученным для противоточного теплообменника. Значительно сложнее исследовать динамику насадочного абсорбера в том случае, когда нельзя пренебречь продольным перемещиванием. При использовании одно-параметрической диффузионной модели абсорбер описывается уравнениями (1.2.30), (1.2.31) с граничными условиями (1.2.37) (считаем, что расходы по жидкости и газу постоянны). Как и раньше, будем полагать, что функция 0 (0 ) имеет линейный вид 0д = Г01. При этом функциональный оператор А, задаваемый с помощью уравнений (1.2.30), (1.2.31), граничных условий (1.2.37) и нулевых начальных условий будет линейным. Но поскольку уравнения математической модели являются уравнениями в частных производных второго порядка, исследовать этот линейный оператор очень трудно. С помощью применения преобразования Лапласа по t к уравнениям и граничным условиям можно получить выражение для передаточных функций. Однако они будут иметь столь сложный вид по переменной р, что окажутся практически бесполезными для описания динамических свойств объекта. Рассмотрим математическую модель насадочного абсорбера с учетом продольного перемешивания при некоторых упрощающих предположениях. Предположим, что целевой компонент хорошо растворяется в жидкости, и поэтому интенсивность процесса массообмена между жидкостью и газом пропорциональная концентрации целевого компонента в газе. В этих условиях можно считать 0 (0 ) 0. Физически такая ситуация реализуется, например, при хемосорбции, когда равновесная концентрация поглощаемого компонента в газовой фазе равна нулю. При 0а(0 ) = О уравнение (1.2.30) становится независим мым от уравнения (1.2.31), поскольку в (1.2.30) входит только функция 00 (л , t) При этом для получения решения о(а , t), системы достаточно решить одно уравнение (1.2.30) функцию QL x,t), после того как найдена функция можно найти [c.206]

Монтмориллонит, бейделлит, нонтронит, сапонит, волконскоит— особая группа минералов, которая в воде разбухает и образует гелеобразную массу. Это обусловлено не только поверхностной адсорбцией, но и поглощением — растворением твердым телом (кристаллом — минеральным индивидом) жидкостей или газов из окружающей среды иначе говоря, это аб сорбция, которая сопровождается изменением параметров кристаллической решетки и физических свойств минералов (например, показателя преломления света). Так, при абсорбции Н2О монтмориллонитом ее молекулы распределяются между слоями структуры минерала, в результате чего параметр Со изменяется от 1 до 2,1 нм, а Ng колеблется в пределах 1,5—1,6. [c.463]

Общирные экспериментальные исследования поглощения газов, паров полярных и неполярных жидкостей дисперсными и пористыми материалами показали, что механизм совместной адсорбции и абсорбции (сорбции) в различных сорбентах весьма разнообразны и специфичны 5—7]. Они зависят от физико-химических свойств сорбата и сорбента, проницаемости молекул сорбата во внутрь зерен сорбента, микроструктуры и расположения на поверхности и внутри него [c.65]

Все методы разделения основываются на определенных термодинамических свойствах компонентов и их смесей. Важную роль в данном случае играют законы о фазовом равновесии различного типа. Так, например, ректификация базируется на законах о фазовом равновесии системы жидкость-пар, экстракция - жидкость-жидкость, адсорбция — газ-твердое тело или жидкость-твердое тело, абсорбция - газ-жидкость и т. д. Кроме того, для расчета аппаратов широко используют ряд физико-химических свойств компонентов и их смесей таких, как вязкость, плотность, поверхностное натяжение, теплопроводность, теплоемкость и др. Все эти свойства, за небольшим исключением, зависят от состава [c.147]

При исследовании механизма абсорбции в любых газожидкостных системах наибольшую трудность вызывает расшифровка кинетики абсорбции, в частности достаточно адекватный учет диффузии вещества в газовой и жидкой фазах. Задача заключается в таком моделировании диффузионных процессов, протекающих как внутри фаз, так и на границе раздела, которое бы позволило достаточно полно отразить факторы, влияющие на массоотдачу. Известные модели переноса вещества (модели Уитмена — Льюиса, Хигби, Данквертса и др. [6, 28, 29]) не только труднореализуемы в связи со сложными решениями математических уравнений, но и не учитывают многие из этих факторов. На кинетику абсорбции влияют коэффициент диффузии, физические свойства газов и жидкостей, термодинамические параметры процесса, концентрация компонентов, направление массопередачи, вибрация и пульсация, эффект Марангони и т. д. Многочисленные исследования влияния этих [c.69]

Усовершенствование методов фракционированной конденсации, абсорбции и ректификации основывается, с одной стороны, на более детальном изучении и более правильном использовании указанных свойств газов и жидкостей, а с другой стороны, на улучшении схем и конструкций установок газоразделения. [c.7]

В действительности, в процессе абсорбции, особенно в статических условиях, и при небольших скоростях жидкости и газа газообразная и жидкостная пленки, очевидно, имеются. Однако такой подход к обоснованию методики расчета абсорбционных аппаратов, по нашему мнению, не способствует изучению процесса абсорбции. Для расчетов по теплопередаче частные коэффициенты или коэффициенты теплоотдачи необходимы, так как между участвующими в теплообмене теплоносителями находится разделяющая их твердая стенка, обладающая определенным термическим сопротивлением, и числовые значения коэффициента теплопередачи зависят от этого термического сопротивления стенки и от теплообмена между теплоносителями и стенкой. В диффузионных процессах обе фазы находятся в непосредственном соприкосновении, и поэтому общий коэффициент массопередачи для каждой пары жидкости и газа зависит исключительно от их свойств и скорости протекания жидкости и газа, и нет никакой необходимости вводить частные коэффициенты. Тем более, что практически опытным путем непосредственно величины этих частных или пленочных коэффициентов определить не представляется возможным. Гораздо проще и надежнее сразу определить опытным путем общий коэффициент массопередачи в зависимости от условий проведения процессов, как коэффициент скорости переноса массы из одной фазы в другую. [c.592]

Часть 4 (в пяти книгах) — теплотехника, термодинамические свойства веществ и смесей абсорбция газов в жидкостях. [c.45]

Жидкость и газ, как правило, движутся противотоком, хотя имеются аппараты, в которых осуществляется прямоточное движение. Выбор типа колонного аппарата определяется условиями процесса, расходами жидкости и газа, давлением, температурой, коррозионными свойствами продуктов, наличием загрязнений и т. д. Обычно для процессов ректификации применяют тарельчатые колонны, а для абсорбции — насадочные. Основные элементы тарельчатых и насадочных колонн нормализованы. Нестандартные колонные аппараты используют сравнительно редко. [c.193]

Энергетический параметр Е имеет наибольшее значение для процессов абсорбции и вакуумной ректификации. Влияние физических свойств газа (пара) и жидкости на скорость ю сравниваемых систем в первом приближении может быть оценено как [c.220]

Растворы газов в жидкостях. По своей природе и свойствам растворы газов в жидкостях ничем не отличаются от других жидких растворов. Обычно концентрации газов в этих растворах незначительны, и растворы являются разбавленными. Исключение составляют отд ьные системы, в которых растворимость оказывается весьма большой вследствие химического взаимодействия растворяемого газа с растворителем, например в растворах аммиака или хлористого водорода в воде. Малая концентрация раствора приводит обычно к сравнительно слабому отличию его свойств от свойств чистого растворителя. Впрочем, в незначительной степени растворений газов в жидкостях сопровождается в общем случае и изменением объема раствора и выделением или поглощением теплоты. Растворение газа в жидкости иначе называют абсорбцией газа жидкостью. [c.325]

Абсорбция в распределительной газо-жидкостной хроматографии сводится к избирательному растворению газа или пара хроматографируемого вещества пленкой жидкости, распределенной по поверхности твердого носителя. Для успешного разделения смеси ве-ш еств решающее значение имеют силы взаимодействия молекул абсорбата с молекулами абсорбента. Эти силы зависят от структуры и свойств молекул как жидкой неподвижной фазы, так и растворяющихся веществ. Их можно разделить на четыре вида. [c.170]

Расхо кденне экспериментальных и рассчитанных значений к , для си-стелгы SOg—H2SO4 объясняется, вероятно, большей величиной межфазовой поверхности для этой системы по сравнению с системой NHg—HjO. Причиной этого является, во-первых, несколько меньшее газосодержание пенного слоя цля системы NHg—HjO (при скорости газа 1.4 м/сек.). Другую причину меньшей межфазовой поверхности при водной абсорбции аммиака следует искать в различии физических свойств жидкостей в сопоставляемых системах (вода и серная кислота). Поскольку в литературе нот данных по влиянию физических свойств жидкости (удельный вес поверхностное натяжение а, вязкость ц) на поверхность контакта фаз в пенном режиме, то для оценки этого влияния мы использовали данные, относящиеся к начальным рен<имам барботажа. [c.241]

Как следует из материала рассмотренной главы, применение указанной методики позволило решить ряд важных практических задач в области расчета процессов, протекающих в химико-технологической аппаратуре. Так, развит прямой метод исследования гидродинамической структуры потоков в аппаратах на основе специфических свойств неустаповивпшхся течений жидкостей и газов в насадке и пористой среде установлен характерный для насадочных колонн гидродинамический эффект, проявляющийся в наличии экстремальной зависимости статической удерживающей способности от нагрузок по фазам на аппарат созданы методики и получены расчетные формулы для определения важнейпшх гидродинамических параметров структур потоков — коэффициентов продольного перемешивания, относительных объемов проточных и застойных зон, коэффициентов обмена между проточными и застойными зонами. Результаты исследования гидродинамической структуры потоков в насадке положены в основу анализа динамики процесса абсорбции в насадочных колоннах, оценки управляемости по каналам гидродинамики и массообмена и синтеза оптимального управления этими аппаратами. [c.433]

Методы очистки газов в соответствии с характером вредных примесей делятся на методы очистки от аэрозолей и очистки от газообразных и парообразных примесей. Все способы очистки газов определяются в основном физико-химическими свойствами примесей, их составом, агрегатным состоянием, диснерс1юстью и др. Разнообразие вредных примесей в промышленных выхлопах обусловливает большое разнообразие приемов очистки и применяемых реагентов. Классификация и краткая характеристика наиболее распространенных методов очистки газов от аэрозолей помещена в табл. 17. Очистка газов от газообразных и парообразных примесей особенно характерна для химической промышленности и широко применяется на химических предприятиях. Методы очист-ки промышленных газовых выхлопов от газообразных и парообразных примесей можно разделить на три основные группы 1) абсорбция жидкостями 2) адсорбция твердыми поглотителями и 3) каталитическая отастка. [c.229]

Как следует из рис. III. 13, с повышением скорости газа ijr несколько снижается — всего около 3% при увеличении от 0,75 до 2,5 м/с. При абсорбции аммиака водой и бензола каменноугольным маслом т]г уменьшается лишь на 1—2% при возрастании i r от 1 до 2,5 м/с. Таким образом, для выбора рациональной скорости газа в аппарате влияние ее на к. п. д. полки при абсорбции хорошорастворимых газов не существенно при постоянной интенсивности потока жидкости, высоте порога на полках аппарата (т. е. при йц = onst) и физико-химических свойствах системы. Этот вывод тем более верен при работе с постоянным соотношением G L (см. рис. III.16). [c.148]

Из этих свойств следует двухстадийная (двухбашенная) схема абсорбции (рис. 5.35). Газ, содержащий 80з, после реактора проходит последовательно олеумный / и моногидратный 2 абсорберы. Другой компонент реакции (Н2О) подается противотоком в моногидратный абсорбер. За счет интенсивной циркуляции жидкости (абсорбента) в ней можно поддерживать близкую к оптимальной концентрацию Н2804 - 98,3% (увеличение концентрации за проход жидкости не более 1-1,5%). Техническое название такой кислоты - моногидрат, откуда и название абсорбера. Концентрационные условия абсорбции обеспечивают полное поглощение 80з и минимальное образование сернокислот - [c.432]

Принципиально непрерывный процесс физической абсорбции может быть организован по рассмотренной вьипе ступенчатой противоточной схеме. Однако в том случае, когда для разделения необходимо значительное количество теоретических ступеней, такая схема становится громоздкой. Кроме того, до сих пор говорилось лишь о равновесных состояниях, которые устанавливаются при весьма продолжительном соприкосновении фаз. Как отмечалось в подразделе 1.4.1, установление равновесия в системе газ—жидкость заключается в выравнивании локальных концентраций в объеме фаз. Перенос массы в пределах каждой фазы (массоперенос) осуществляется в основном за счет процессов конвективной диффузии. Скорость массообмена между фазами определяется разностью концентраций текущей средней концентрации в объеме фазы и концентрации компонента, зависящей от концентрации в другой фазе, которая будет иметь место после установления равновесия. Эта разность концентраций называется движущей силой абсорбции. Скорость массообмена зависит также от поверхности соприкосновения фаз и скорости конвективной диффузии, которая в свою очередь определяется физико-химическими свойствами участвующих в процессе веществ, скоростями движения фаз и видом массообмешюго устройства. Скорость массообмена существенно падает при приближении к равновесию, поэтому рассмотренная выше схема ступенчатого контакта, в которой на каждой ступени достигается состояние, близкое к равновесию, неэффективна при необходимости большого числа теоретических ступеней разделения. [c.41]

ЛДрвышение давления влияёт на скорость процесса. В процессах с участием газообразных компонентов при повышении давления увеличивается концентра-дия газа и, следовательно, скорость реакции. Поэтому повышенное давление применяют для ускорения процессов абсорбции. В процессах же десорбции и испарения жидкостей ускорение процесса достигается снижением давления и созда иием. вакуума. Иногда, изменяя давление, оказывают благоприятное воздействие йа течение некоторых реакций и з медлякйцее действие других, что позволяет иолучить првдукт С заданными свойствами. Например, при окислении метана повышение давления способствует получению метанола, который при атмосферном давлении получить невозможно. [c.280]

Для разделения углеводородных газовых смесей при помопз и фракционированной конденсации, абсорбции и ректификации используют различия в таких физических и физико-химических свойствах газов, как давление паров компонентов в зависимости от температуры, растворимость компонентов в тех или иных жидкостях, фазовые состояния смесей при различных температурах и давлениях и другие. [c.7]

Неаналитическая газовая хроматография включает методы изучения термодинамики абсорбции и адсорбции, определения диффузионных характеристик газов и жидкостей, а также методы изучения процессов хемосорбции и катализа и ряд других применений. В настоящее время упомянутые направления бурно развиваются главным образом благодаря работам Е. Глюкауфа, А. А. Жуховицкого, А. В. Киселева, С. 3. Рогинского,Т. Шая, Э. Кремер, Дж. Гиддинг-са, Р. Кобаяши, Д. Эверетта, П. Эберли и их сотрудников. Эти материалы содержатся в большом числе оригинальных публикаций. Глубокому обобщению были подвергнуты лишь данные по хроматографическому изучению термодинамики адсорбции (А. В. Киселев, Я. И. Яшин. Газо-адсорбционная хроматография ) и исследованию кинетики каталитических реакций (обзоры М. И. Яновского и Д. А. Вяхирева с сотр.). В связи с этим в настоящей книге основное внимание уделено хроматографическим методам исследования термодинамики растворов и изучения структуры и свойств катализаторов, а также освещены вопросы хроматографического определения коэффициентов диффузии, молекулярных масс и т. д. [c.3]

Заметная абсорбция воды расплавами стекла или синтетическими силикатами представляет большой общий интерес. Зальманг (см. Е. I, 66 и 67) наблюдал, что вода, в отличие от большинства других газов, особенно прочно удерживается промышленными стеклами. Даже после выдержки стекольного расплава при температуре 1500°С небольшое количество воды все-таки в нем оставалось. Это подтверждал еще Барус при получении им гомогенных растворов воды в стеклах под давлением. Если нагревать в стальной бомбе с водой при температуре выше 200°С тонкий порошок стекла в течение длительного времени, то образуются твердые гомогенные водные стекла или опалесцирующие смеси, причем общий объем будет заметно уменьшенным. Эти водные стекла при нагревании на открытом воздухе теряют воду, что сопровождается сильным вспениванием или вспучиванием при этом образуется белый пористый остаток. Если относительное содержание воды высокое, то не вся вода оказывается поглощенной стеклом, а образуется вторая, богатая водой жидкость, всплывающая над водным стеклом . Барус далее наблюдал, что раствор нитрата кобальта также взаимодействует со стеклянным порошком, но только вода при этом поглощается силикатом, который обладает свойством полупроницаемой перегородки. Если нагревание стекла с водой производится в капиллярной трубке и абсорбция наблюдается непосредственно под давлением столба ртути, то начало реакции фиксируется при температуре 185°С и сопровождается сильным вспучиванием. При 210°С образуется прозрачная фаза водного раствора воды в стекле. [c.628]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология