Современная экологическая обстановка в отдельных странах и регионах оставляет желать лучшего. Миссия нашего сайте — обеспечить русскоязычных жителей планеты Земля актуальной информацией о защите окружающей среды, экологической безопасности и экологии в целом.

Полезные ресурсы и публикации:
-

Н.А. Галактионова
Промышленная экология

Учебное пособие для студентов заочного отделения / Москва: Международный независимый эколого-политологический университет, 2002

Предыдущая

Тема 4. Основные технологические процессы

4.6. Массообменные процессы

4.6.1. Абсорбция

Абсорбция — поглощение газов или паров из газовых или паровых смесей жидкими поглотителями, называемыми абсорбентами. Этот процесс является избирательным и обратимым, что дает возможность применять его не только с целью получения растворов газов в жидкостях, но также и для разделения газовых или паровых смесей.

В последнем случае после избирательной абсорбции одного или нескольких компонентов из газовой или паровой смеси проводят десорбцию — выделение этих компонентов из жидкости — и таким образом осуществляют разделение. Регенерированный абсорбент вновь возвращается на абсорбцию (круговой процесс).

К факторам, улучшающим условия абсорбции, относятся повышенное давление и пониженная температура, а к факторам способствующим десорбции, пониженное давление и повышенная температура и прибавление к абсорбенту добавок, уменьшающих растворимость газов в жидкостях.

Различают физическую абсорбцию и хемосорбцию. При физической абсорбции растворение газа не сопровождается химической реакцией. При хемосорбции абсорбируемый компонент вступает в химическую реакцию в жидкой фазе.

Примерами использования процессов абсорбции в технике могут служить разделение углеводородных газов на нефтеперерабатывающих установках, получение соляной кислоты, получение аммиачной воды, очистка отходящих газов с целью улавливания ценных продуктов или обезвреживание газосбросов и другие.

Аппаратурно-технологическое оформление процессов сравнительно просто, поэтому процессы абсорбции широко используются в технике.

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ АБСОРБЦИИ

В химической технике используют следующие принципиальные семы абсорбционных процессов: прямоточные, противоточные, одноступенчатые с рециркуляцией и многоступенчатые с рециркуляцией.

Прямоточная схема взаимодействия веществ в процессе абсорбции показана рис. 4.28, а. В этом случае потоки  газа и абсорбента  движутся параллельно друг другу; при этом газ с большей концентрацией распределяемого вещества приводится в контакт с жидкостью, имеющей меньшую концентрацию распределяемого вещества, а газ с меньшей концентрацией взаимодействует на выходе из аппарата с жидкостью, имеющей большую концентрацию распределяемого вещества.

Рис. 4.28. Прямоточная и противоточная схемы абсорбции

 

Противоточная схема показана на рис. 4.28, б. По этой схеме в одном конце аппарата приводятся в контакт газ и жидкость, имеющие большие концентрации распределенного вещества, а в противоположном конце – меньшие.

Схемы с рециркуляцией предусматривают многократный возврат либо жидкости, либо газа.

Многоступенчатые схемы с рециркуляцией могут включать прямой ток, противоток, рециркуляцию жидкости и рециркуляцию газа. Большое практическое значение имеет многоступенчатая противоточная схема с рециркуляцией жидкости в каждой ступени.

Сопоставим рассмотренные схемы абсорбции, имея в виду следующие показатели процесса: удельный расход абсорбента и движущую силу процесса.

Принимая без доказательств, которые приведены в различной специальной литературе [1, 3], отметим, что противоточный процесс обеспечивает большую конечную концентрацию поглощаемого газа в абсорбенте, а вместе с этим и меньший расход абсорбента; движущая сила при противотоке меньше, поэтому при прочих равных условиях необходимы большие размеры аппарата. Указанное соотношение носит общий характер и его можно формулировать так: изменение рабочих концентраций, приводящее к уменьшению расхода абсорбента, требует увеличения габаритов аппарата, и наоборот.

Предыдущая