![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Общие сведения. Равновесие в процессе абсорбции
Абсорбцией называют процесс избирательного поглощения компонентов из газовых или парогазовых смесей, как правило, жидкими поглотителями (абсорбентами). В отличие от адсорбции компоненты поглощаются во всем объеме абсорбента. Различают физическую и химическую абсорбцию (хемосорбцию). При физической абсорбции поглощаемый компонент не вступает в химическую реакцию с абсорбентом. Процесс абсорбции в большинстве случаев обратим. На этом свойстве основан обратный процесс выделения поглощенного компонента из раствора - десорбция. При хемосорбции поглощаемый компонент образует с абсорбентом химическое соединение. В промышленности процесс абсорбции обычно сочетают с десорбцией, что позволяет многократно использовать абсорбент. Примерами использования абсорбции в химическом производстве могут служить процессы разделения газообразных углеводородов на нефтеперерабатывающих установках, получение со- Жидкие поглотители (абсорбенты) выбирают по степени растворимости в них поглощаемых компонентов. Степень растворимости газов в жидких поглотителях зависит от физических и химических свойств газовой и жидкой фаз, температуры и давления газа в смеси. Очевидно, что с практической точки зрения лучшим из ряда возможных будет тот поглотитель, расход которого при проведении данного процесса окажется наименьшим. Для абсорбционно-десорбционных процессов равновесие между газами и их растворами описывается законом Генри, согласно которому при данной температуре количество газа, растворяющегося в жидкости, прямо пропорционально парциальному давлению газа над ней:
где Под парциальным давлением газа понимают такое давление, которое создавал бы газ, если бы из газовой смеси были удалены все остальные компоненты при условии, что температура и объем системы сохранились неизменными. Закон Генри применим для слаборастворимых газов, а также хорошо растворимых газов низкой концентрации. Растворимость многих газов значительно отклоняется от закона Генри, и при расчетах рекомендуется пользоваться полученными из опыта значениями равновесного парциального давления Согласно закону Дальтона парциальное давление компонента в газовой смеси пропорционально общему давлению:
где у — мольная доля абсорбируемого компонента в газовой смеси; Таким образом, совместное решение уравнений (18.1) и (18.2) позволяет записать для равновесного состояния:
где равнение (18.3) описывает прямую линию с тангенсом угла наклона, равным Из закона Генри следует, что растворимость газа в жидкости увеличивается по мере повышения давления и понижения температуры. Для понижения температуры жидкости исходные вещества охлаждают с помощью теплообменников.
|