Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Равновесие в процессах абсорбции.

Требования к абсорбенту.

1) селективность;

2) нелетучесть;

3) дешевизна;

4) нетоксичность;

5) огневзрывобезопасность.

Применение процесса абсорбции.

а) получение целевых продуктов (абсорбция HCL водой в производстве соляной кислоты)

б) выделение ценных компонентов газовых смесей (ацетилена из газов крекинга метана);

в) удаление вредных примесей из газовых смесей (CO, CO2 из азотоводородной смеси при синтезе аммиака).

Физическая абсорбция. Хемосорбция.

Поглощение газа за счет его растворения в абсорбенте – ф. а.

Поглощение газа в результате его химического взаимодействия с абсорбентом. – х.а.

Равновесие в процессах абсорбции.

Равновесие может быть представлено в форме закона Генри – закона растворимости газа в жидкости (уравнение прямой в прямоугольных координатах - тангенс угла наклона), где – коэффициент распределения, есть отношение Е (константы Генри) к Р (общего давления газовой фазы), а и - равновесные концентрации;или в форме криволинейной зависимости в прямоугольных координатах, если – переменная величина (зависит от уровня концентраций (см. рис.). Закон Генри «работает» в углу диаграммы фазового равновесия (область малых концентраций поглощаемого компонента (ПК).

Рис. Диаграмма фазового равновесия газ – жидкость.


 

 

Влияние температуры и давления на равновесие при абсорбции.

В соответствии с принципом Ле - Шателье при возрастании температуры уменьшается концентрация ПК в жидкой фазе (см. рис.). При возрастании давления, напротив, увеличивается концентрация ПК в жидкой фазе (см. рис.).

Рис. Диаграмма фазового равновесия газ – жидкость. Влияние давления на состояние равновесия систем газ – жидкость.
Рис. Диаграмма фазового равновесия газ – жидкость. Влияние температуры на состояние равновесия систем газ – жидкость.

 

 


 

 

Проведение процесса абсорбции осуществляют при повышенном давлении и пониженной температуре. Реализация процесса десорбции осуществляется при пониженном давлении и повышенной температуре системы.

Процесс абсорбции отличает избирательность и обратимость.

 

 

А
ПК
А+ПК
1
2
3
4
5
6
7
Q
ИН+ПК
ИН
А
А+ПК

 

 

 

 

Рис.1. Схема сочетания процессов абсорбции и десорбции: 1 – абсорбер; 2 – десорбер; 3 – теплообменник; 4 – холодильник; 5 – подогреватель; насос; 6 – дроссельный вентиль; «ИН+ПК» - исходная газовая смесь (инерт и + поглощаемый компонент); «А+ПК» - абсорбент + поглощаемый компонент; Q – подвод теплоты.

Способы проведения процесса абсорбции.

Прямоток (см. раздел «Некоторые общие вопросы процессов массообмена»), противоток (см. там же), противоток с рециркуляцией абсорбента.

Абсорбция с рециркуляцией абсорбента.

К такому способу абсорбции прибегают тогда, когда: стоимость абсорбента велика, и желательно сократить расход свежего абсорбента (в задачах проектирования); требуется увеличить плотность орошения насадки при сохранении расхода свежего абсорбента (в задачах эксплуатации).

Схема работы абсорбера с рециркуляцией абсорбента показана на рисунке.

 

Рис. Схема работы абсорбера с рециркуляцией абсорбента и диаграмма y-x: 1 – рабочая линия абсорбции с рециркуляцией; 2 – рабочая линия абсорбции без рециркуляции (n = 0); 3 – рабочая линия абсорбции с рециркуляцией (с предельно максимальным значением коэффициента рециркуляции, когда число теоретических тарелок ).

 


 

Коэффициент рециркуляции показывает: какая масса отработанного абсорбента возвращается на единицу массы свежего абсорбента, т.е. размерность этой величины есть кг А отраб./кг А свежего.

Для установления связи между составами жидкой фазы на входе в абсорбер составляют уравнение материального баланса для контура К1 по ПК

, откуда, при известных значениях и , можно определить состав смеси

. (2.1)

 

Для вывода уравнения рабочей линии процесса абсорбции с рециркуляцией абсорбента составляют уравнение материального баланса для контура К2 по ПК

; откуда

. (1.1)

Уравнение (1.1) – уравнение рабочей линии процесса абсорбции с рециркуляцией абсорбента.

При n = 0 уравнение (1.1) с учетом уравнения (2.1) трансформируется в уравнение р.л. для противоточного процесса абсорбции без рециркуляции

.

Коэффициент рециркуляции имеет следующие предельные значения: - для абсорбции без рециркуляции (на рисунке – р.л. 2); - при предельном положении рабочей линии процесса абсорбции с рециркуляцией (на рисунке – р.л. 3), когда . Действительная рабочая линия построена для и проходит через точки А( ) и С( ).

Зная положение действительной рабочей линии, определяют число теоретических тарелок или число единиц переноса массы и далее по «списку». Заметим, что минимальное число теоретических тарелок получают при , максимальное – при .

Движущая сила процесса абсорбции при рециркуляции абсорбента уступает движущей силе процесса абсорбции без рециркуляции абсорбента. Однако увеличение плотности орошения насадки ведет: к увеличению турбулентности жидкой пленки, следовательно, к уменьшению толщины жидкой пленки, следовательно, к увеличению коэффициента массоотдачи по жидкой фазе, следовательно, к возрастанию коэффициента массопередачи. Увеличение плотности орошения ведет к возрастанию смачиваемости насадки, следовательно, к возрастанию поверхности контакта фаз. Конечным результатом этих явлений может быть полная или частичная компенсация явления понижения концентрационного напора.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Показники аналізу варіабельності прибутку | Классификация диуретиков


Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных