ВСТУП
На промислових підприємствах доводитися здійснювати не тільки поділ розчинів на складові їх компонентів, а й процеси розділення газових і парових сумішей.
Для розділення газових і парових сумішей найчастіше використовують сорбційні процеси. В основі сорбційних процесів лежить виборча здатність до поглинання окремих компонентів суміші.
Сорбція - поглинання газів, пари і розчинених речовин твердими тілами і рідинами. Види сорбції:
- адсорбція;
- абсорбція;
- хемосорбція;
- капілярна конденсація.
Адсорбція - процес поглинання одного або декількох компонентів з газової суміші або розчину твердим речовиною - адсорбентом.
Абсорбція - процес поглинання парів або газів з газових або паро-газових сумішей рідкими поглиначами - Абсорбентами. p> Хемосорбція - поглинання однієї речовини іншими, супроводжуються хімічною реакцією (поглинання аміаку водою, поглинання вологи і кисню металами).
Капілярна конденсація - парів у мікропористих сорбентах (вона відбувається внаслідок того, що тиск парів над увігнутим меніском рідини в змочуваних нею вузьких капілярах менше, ніж тиск насиченої пари над плоскою поверхнею рідини при тій же температурі).
Суміш парів чи газів, спрямовуються на абсорбцію або адсорбцію називають абсорбтівом або адсорбтивом, а речовини використовуються як поглинач називають абсорбентом або адсорбентом.
Рекуперація - метод уловлювання або виділення органічних розчинників з метою їх повторного використання.
Процеси абсорбції застосовуються для:
- вилучення цінних компонентів з газових сумішей;
- санітарної очистки випускаються в атмосферу газів, що відходять від сірчистого ангідриду;
- як основна технологічна стадія ряду найважливіших виробничих процесів (наприклад: абсорбція сірчаного ангідриду у виробництві сірчаної кислоти і т.д.).
Абсорбенти володіють властивістю селективності (ізберательності) (кожен абсорбент найкраще поглинає якісь певні гази і пари; інші складові газової суміші їм не поглинаються зовсім або поглинаються незначно.
Рушійною силою, яка зумовлює розчинення газу або пари в абсорбенту, є різниця концентрацій його в розчині і над рідиною (якщо концентрація в газовій фазі компонента, який уловлює, більше, ніж в рідині, що значить йде процес розчинення, в іншому випадку поглинений компонент буде виділятися з абсорбенту).
Равновестность цієї системи при постійних тиску і температурі визначається законом Генрі, відповідно до якого розчинність газу пропорційна його парціальному тиску над рідиною:
В
де: Х а - молярна концентрація газу;
y - коефіцієнт Генрі, що залежить від властивостей газу і рідини;
Р а - парціальний тиск газу над рідиною.
Процеси абсорбції, як правило, екзотермічни. Вирізняється тепло буде підвищувати температуру процесу, що викликає зниження поглинальної здатності рідини і умови абсорбції будуть погіршуватися. З підвищенням тиску розчинність газу в рідині збільшується, отже умови абсорбції будуть поліпшуватися. Оптимальні умови ведення процесу абсорбції:
- знижена температура;
- підвищений тиск.
Апарати, в яких здійснюється процес абсорбції, називається абсорберами або скрубери. p> Типи абсорбентів:
- насадочні;
- тарілкові;
- барботажні;
- розпилюючі, розбризкують.
Конструктивно вони мало чим відрізняються від ректифікаційних колон відповідного типу.
Процес зворотного витягу з абсорбенту уловленого компонента (Процес десорбції) здійснюється по різному:
- з розчину - ректифікацією;
- з нестійкого хімічного з'єднання - Шляхом нагрівання або окислення. br/>
1. Короткий опис виробничого процесу
З суміші парів і газів необхідна речовина можна виділити використовуючи метод абсорбції. При вловлюванні парів етилового спирту з етилену в якості абсорбенту використовується вода.
Нижче дано опис виробничого процесу абсорбційної установки.
Надходить на установку по лінії 1 суміш пари і газу (етилен з парами етилового спирту) з початковим тиском 6 МПа піддається охолодженню до температури 10 В° С у водяних кожухотрубчастих холодильниках 2. Попереднє стиснення та охолодження початковій суміші забезпечується в подальшому ефективнішим уловлюванням парів з суміші газів. З холодильника 2 суміш пари і газу надходить в два послідовно з'єднаних абсорбера 3. Абсорбери є вертикальними циліндричні апарати, внутрішній обсяг яких заповнений насадкою у вигляді керамічних кілець. У верхню частина останнього по ходу газу абсорбера насосом 12 подається регенерований і охолоджений в холодильнику 14 поглинач-абсорбент - вода. Абсорбент, проходячи абсорбери назустріч руху газу, поглинає з нього пари бензину або спирту і у вигляді насиченого розчину надходить до збірки 16. Очищений від пара газ (Прир...
