Абсорбция. Равновесие в процессе абсорбции.

Абсорбция - процесс разделение газовых смесей с помощью жидких поглотителей - абсорбентов. Если поглощаемый газ (абсорбтив) химически не взаимодействует с абсорбентом, то абсорбцию называют физической (не поглощаемую составную часть газовой смеси называют инертом, или инертным газом). Если же абсорбтив образует с абсорбентом химическое соединение, то процесс называют хемосорбцией.

Равновесие в процессе абсорбции

Для идеальных газов справедлив закон Генри:

Закон Генри: парциальное давление компонента газовой смеси над раствором пропорционально мольной доле этого компонента в растворе при достижении равновесия. Константа Генри (Е) увеличивается с ростом температуры.

   По закону Дальтона парциальное давление компонента газовой смеси пропорционально его мольной доле в газовой смеси: ,

где P – общее давление.

Объединяя законы Генри и Дальтона, можно установить влияние условий на растворимость газа в жидкости: .

Таким образом, с увеличением давления в абсорбере и понижением температуры растворимость растет.

Растворимость хорошо растворимых реальных газов меньше, чем по закону Генри, а плохо растворимых соответствует закону Генри.

Для того чтобы повысить растворимость газа в жидкости нужно:

1. Уменьшать константу Генри Е за счет снижения температуры;

 2. Если газ плохо растворяется, то повышать давление.

Чем хуже растворяется газ, тем больше повышают давление.

При растворении хорошо растворимых газов нет надобности в большом повышении давления, но необходимо отводить тепло, которое в этом случае выделяется в большом количестве.

Материальный баланс и расход поглотителя.

Материальный баланс по извлекаемому компоненту

,

где G – количество инертного газа;

L – количество поглотителя.

Расход поглотителя зависит от степени его насыщения извлекаемым компонентом, то есть от х_к. С увеличением х_к расход L уменьшается.

Рабочая линия АВ может занимать различные положения.  - удельный расход поглотителя.

Минимальный тангенс угла наклона рабочей линии соответствует рабочей линии АВ_пред., при которой рабочая линия пересекается с равновесной.

,

где  - равновесная концентрация.

   При минимальном расходе поглотителя  требуется бесконечное число тарелок для достижения заданной степени извлечения. Действительный расход поглотителя для абсорбера конечных размеров должен быть больше минимального:      ,

где  - коэффициент избытка поглотителя.

   Для определения оптимального значения коэффициента избытка поглотителя  необходим технико-экономический расчет. Ориентировочно .

---

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 623; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!