![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Абсорбция и десорбция газов. Статика и кинетика процесса. Основное уравнение процесса абсорбции. Метод расчета. Устройство и принцип работы абсорберас подвижной насадкой.
Абсорбция - это процесс растворения газа или пара жидкостью, которая называется абсорбент или растворитель. Газы имеют различную растворимость в жидкостях. На этом свойстве широкое распространение абсорбции нашло как метод разделения газовых смесей с целью удаления из них вредного компонента или извлечения ценного компонента. Адсорбция – процесс поглощения газов твердыми телами. Адсорбция применяется также, как и абсорбция, но только при условии когда извлекаемый компонент содержится в газе с незначительной концентрацией. Обратный процесс абсорбции называется десорбция. По ГОСТ-Р51858-02 нефть по содержанию H2S (сероводород) разделяется на 3 вида: < 25 ppm (пипиэм, миллионные доли) < 50 ppm < 100 ppm. (Гремиха > 200 ppm, мишкинское < 100 ppm) Статика процесса абсорбции. Скорость перехода извлекаемого компонента из газовой фазы в жидкую пропорциональна концентрации. Одновременно на границе раздела фаз имеются
Р*к=Е*х (1) где, Р*к – парциальное давление компонента в газе равновесном с жидкостью, Па; Е – коэффициент Генри, х – концентрация компонента в жидкости в мольных долях.
Закон Генри: Парциальное давление компонентов в газе, равновесного с жидкостью пропорционально его мольной доле в растворе:
Сж – концентрация компонента в жидкости, кг/м3; Мж – молекулярная масса жидкости, кмоль; Ρ ж – плотность жидкости, кг/м3; Мж – молекулярная масса извлекаемого компонента, кмоль.
Х*=Рк/Е, - со стороны жидкости.
В соответствии с законом Дальтона парциальное давление компонента в газовой смеси равно: Рк =Р*у, (3),
Р- общее давление в газовой смеси, У- концентрация компонентов газовой смеси в мольных долях,
Из (3) вытекает:
Рк* =Р*у*, (4),
Если совместно решить (1) и (4):
Ех=Р*у*, т.е. у*=(Е/Р)*Х – для газа х*=(Е/Р)*у- для жидкости,
Обозначим m=Е/Р, т.е. у*= m *Х, х*=у/ m,
m – коэффициент распределения или константа фазового равновесия, он оценивает активность растворения газа в жидкости. Различают хорошорастворимые, среднерастворимые, труднорастворимые газы в жидкости. Хорошорастворимый газ – аммиак (NH3): Е=028 МПа, Среднерастворимый газ – сероводород (H2S): Е=49 МПа, Труднорастворимый газ – воздух Е=6720МПа, оксид азота (NОх) Е=5800 МПа. С повышением температуры растворимость газа уменьшается, потому что, абсорбция является экзотермическим процессом. Так как при переходе молекул из газа в жидкость они становятся менее подвижными и выделяют тепло, поэтому подвод тепла к системе газ-жидкость вызовет обратный экзотермический процесс с выделением газа из жидкости. Растворение газа сопровождается уменьшением его объема, т.е. понижение давления и следовательно растворимость газа с повышением давления возрастает, т.е. процесс абсорбции следует проводить при наименьшей температуре и наибольшем давлении.
Связь между концентрацией для растворов: Степень отклонения системы от идеального раствора характеризуется коэффициентом активности, который дается в справочной литературе.
|