ому вигляді. Потім абсорбент знову подають на стадію абсорбції, знову регенерують і повертають у систему.
Регенерацію поглиначів проводять фізичними методами: підвищенням температури, зниженням тиску або сполученням зазначених параметрів.
2 Розчини газів в рідинах
Розчинення газу в рідині називають абсорбцією газу рідиною. За своєю природою і властивостями розчини газів в рідині нічим не відрізняються від інших рідких розчинів.
Вплив тиску при не дуже високих його значеннях досить добре виражається законом Генрі: при постійній температурі розчинність газу в розчиннику прямо пропорційна тиску цього газу над розчином.
Як правило, розчинення газів у воді відбувається з виділенням тепла і зі зменшенням обсягу, тому відповідно до принципу Ле Шательє при підвищенні температури їх розчинність знижується. Це ілюструють дані (табл. 1.) за змістом (в нормальних літрах) деяких газів в 1 л води при 760 мм рт. ст.:
Таблиця 1
Газ0 ° C20 ° C60 ° C100 ° CН20,0210,0180,0160,016CO21,7130,880,36-NH31176702 -
При хемосорбції в якості абсорбенту використовують водні розчини солей, органічні речовини і водні суспензії різних речовин. При використанні води абсорбіруемий газ повинен досить добре розчинятися в ній при даній температурі в системі газ-рідина. Для абсорбції газоподібних забруднювачів з обмеженою розчинністю у воді, таких як SO2 або бензол, необхідні дуже великі кількості води. Вода має високу ефективність при видаленні кислих розчинних газів, таких як HCl, HF і SiF4 при використанні слабощелочной води, для уловлювання NH3 підкисленою водою. Гази з меншою розчинністю, наприклад SO2, Cl2 і H2S, легше абсорбуються НЕ чистою водою, а лужними розчинами, зокрема, розведеним NaOH або водним розчином (суспензією) вапна, тобто в останньому випадку більш прийнятна хемосорбция.
Недоцільно використовувати воду для очищення викидів з нерозчинними в ній органічними домішками. Подібні забруднювачі як правило добре поглинаються органічними рідинами, серед яких можуть використовуватися як абсорбенти висококиплячі речовини, такі як етаноламіни і важкі граничні вуглеводні (мінеральні масла). Абсорбція органічним розчинником найбільш ефективна для видалення органічних газоподібних забруднювачів, оскільки в цьому випадку забезпечується хороша розчинність. В якості органічних рідких абсорбентів застосовуються диметиланілін, моно-, ди- і триетаноламін і Метилдіетаноламін. Використання таких абсорбентів обмежена системами, що не містять твердих часток, оскільки тверді речовини забруднюють органічні рідини.
3 Абсорбційні методи очищення газів, що відходять від домішок кислого характеру
3.1 Очищення газів від діоксиду сірки
3.1.1 Абсорбція водою
Абсорбція водою діоксиду сірки супроводжується реакцією:
Розчинність SO у воді мала. Залежність між загальною концентрацією SO а розчині і рівноважним тиском виражається формулою:
,
де - рівноважний тиск SO;- Константа фазового рівноваги для SO, м * Па/кмоль; К - константа рівноваги реакції.
При абсорбції SO водою процес лімітується дифузійним опором з боку газу і рідини. Він може бути проведений а абсорберах різної конструкції. Для колон з провальними і сітчастими тарілками коефіцієнти массоотдачи можуть бути визначені з рівнянь:
,
,
де і - дифузійні критерії Нуссельта для газу і рідини; і - дифузійні критерії Прандтля для газу і рідини; і - критерії Рейнольдса для газу і рідини; і - коефіцієнти массоотдачи з боку газу і рідини, м/с;- Поверхнево-об'ємний діаметр бульбашок газу, м (; і - коефіцієнти молекулярної дифузії SO в газі і рідини, м/с; і - кінематичні коефіцієнти в'язкості газу і рідини, м/с; і - швидкість газу і рідини а газорідинному шарі, м/с.
У зв'язку з низькою розчинністю діоксиду сірки у воді для очищення потрібен великий її витрата і абсорбери з великими обсягами. Видалення SO з розчину ведуть при нагріванні його до 100 С. Таким чином, проведення процесу пов'язане з великими енерговитратами.
3.1.2 Вапнякові і вапняні методи
Перевагою цих методів є проста технологічна схема, низькі експлуатаційні витрати, доступність і дешевизна сорбенту, можливість очищення газу без попереднього охолодження і знепилювання.
На практиці застосовуються вапняк, крейда, доломіт, мергелі. Вапно отримують випаленням карбонатних порід при температурі 1100 - 1300 С.
