При абсорбції відбувається контакт рідини і газу; при цьому маса одного з компонентів газової фази переноситься в рідку фазу або навпаки (десорбція). При наявності різниці концентрацій або парціальних тисків між фазами (рушійна сила процесу) відбувається процес массопередачи, який припиняється при досягненні стану рівноваги. Механізм процесу переносу маси зводиться до молекулярної і турбулентної дифузії.
При переході з газової фази в рідку енергія молекул распределяемого компонента зменшується. Тому процес абсорбції супроводжується виділенням тепла і підвищенням температури системи. Крім того, загальний обсяг системи в процесі абсорбції зменшується за рахунок зменшення обсягу газової фази. Отже, згідно з принципом Ле-Шательє, розчинність газу в рідині збільшується при підвищенні тиску і зменшенні температури процесу. На практиці розрізняють ізотермічну абсорбцію, яка проводиться при відведенні тепла від рідкої фази (абсорбенту) у спеціальних теплообмінних пристроях, вмонтованих в контактують елементи апарату, і адіабатичну протікаючу без теплообміну з навколишнім середовищем, В останньому випадку погіршуються умови рівноваги системи при значному спрощенні конструкції апарату. Крім того, ізотермічним можна умовно вважати процес поглинання абсорбтіва при невеликій його початкової концентрації в газі або підвищених витратах абсорбенту, коли зміна температури рідини незначно. Статика процесу абсорбції описується рівнянням Генрі, а кінетика - основними рівняннями массопередачи. При розрахунку процесу абсорбції зручніше виражати концентрацію распределяемого компонента у відносних масових або мольних частках, оскільки в цьому випадку матеріальні потоки фаз характеризуються витратами інертних речовин, які в будь-якому перетині массообменного апарату залишаються постійними.
Розрізняють фізичну абсорбцію і Хемосорбція. При фізичній абсорбції розчинення газу в рідині не супроводжується хімічною реакцією або впливом цієї реакції на швидкість процесу можна знехтувати. Як правило, фізична абсорбція не супроводжується суттєвими тепловими ефектами.
На рис.1 представлена ??технологічна схема абсорбційної установки. Нагрітий газ на абсорбцію подається газодувками 1 через холодильник 2 в нижню частину колони 3, де рівномірно розподіляється перед надходженням на контактний елемент (насадки).
Абсорбент з проміжної ємності 9 насосом 10 подається у верхню частину колони і рівномірно розподіляється по поперечному перерізі абсорбера за допомогою зрошувача 4. У колоні здійснюється протитечійне взаємодія газу і рідини. Газ після абсорбції, пройшовши бризгоотбойнік, виходить з колони. Абсорбент стікає через гідрозатвор в проміжну ємність 13, звідки насосом 12 направляється на регенерацію в десорбер 7 після попереднього підігріву в теплообміннику-рекуператорі 11. вичерпання поглиненого компонента з абсорбенту виробляється в кубі 8, обігрівається, як правило, насиченою водяною парою. Перед подачею на зрошення колони абсорбент, пройшовши теплообмінник-рекуператор 11, додатково охолоджується в холодильнику 5.
Рис. 1. Принципова схема абсорбційної установки:
1 - вентилятор (газодувки); 2,5 - холодильник; 3 - абсорбер; 4, 6 - зрошувачі; 7 - десорбер; 8 - куб десорбера; 9, 13 - ємності для абсорбенту; 10, 12 - насоси; 11 - теплообмінник-рекуператор.
абсорбційна тарілчаста колона газовий
1. Технологічний розрахунок апарату
1.1 Масова частки метанолу в газовій суміші на вході в апарат
де - молекулярні маси компонентів газової суміші
метанол:
повітря:
1.2 Об'ємний і масовий витрати газової суміші на вході в апарат
де - температура вихідної газової суміші: tгн=250С.
абсолютний тиск у апараті: Рабс=0,1 МПа.
щільність газової суміші на вході в апарат
1.3 Витрата распределяемого компонента та інертного речовини газової фази на вході в апарат
1.4 Маса распределяемого компонента, що поглинається водою
1.5 Маса распределяемого компонента на виході з апарату
1.6. Витрата газової суміші на виході з апарату
;
1.7 Середня витрата газової суміші в апараті
1.8 Концентрація распределяемого компонента на вході і виході з апарату
Щодо масові частки етанолу в...
