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 ламинарные слои со стороны жидкости и газа. При этом скорости перехода оказываются равными (газ и жидкость находятся в равновесном состоянии). Для идеальных растворов зависимость между равновесными концентрациями выражаются законом Генри:

 

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:

(2)

Сж концентрация компонента в жидкости, кг/м3;

Мжмолекулярная масса жидкости, кмоль;

Ρжплотность жидкости, кг/м3;

Мжмолекулярная масса извлекаемого компонента, кмоль.

 

Х*к/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.








Дата добавления: 2016-08-07; просмотров: 2669; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2022 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.007 сек.