gn="justify"> Розчинність газів у рідинах залежить від властивостей газу і рідини, від температури і парціального тиску растворяющегося газу в газовій суміші.
Залежність між розчинністю газу і його парціальним тиском характеризується законом Генрі, згідно з яким рівноважний парціальний тиск p * пропорційно вмісту розчиненого газу в розчині X (в кг/кг поглинача)
де?- Коефіцієнт пропорційності, що має розмірність тиску і залежний від властивостей розчиненого газу і поглинача і від температури.
Розчинність багатьох газів значно відхиляється від закону Генрі.
Це стосується головним чином до добре розчинним газам, утворюючим розчини високої концентрації. При низьких концентраціях розчину закон Генрі звичайно добре дотримується.
Для практичних розрахунків використовуються отриманими з досвіду значеннями рівноважного парціального тиску газу p * і обчислюють рівноважний зміст абсорбується компонента в газовій суміші Y * формулою:
кг/кг інертного газу
де M до і M н - молекулярні маси абсорбується компонента і інертного газу;
Р - загальний тиск газової суміші
За знайденим значенням Y * будують лінію рівноваги. При невеликих значеннях p *, у порівнянні з Р, можна наближено написати, враховуючи рівняння:
У цьому випадку лінія рівноваги являє собою пряму, тангенс кута нахилу якої рамен.
Матеріальний баланс абсорбера характеризується рівнянням:
в якому G - кількість інертного газу, кг/сек; L - кількість поглинача, кг/сек; Y - вміст компонента в газовій фазі, кг/кг інертного газу; X - вміст компонента в рідкій фазі, кг/кг поглинача.
Величина, визначається з рівняння:
і є питомою витратою поглинача (кг/кг інертного газу).
При повному витяганні компонента з газу його вміст у газовій фазі на виході з абсорбера було б, а кількість поглиненого компонента склало б GY1. Відношення кількості фактично поглиненого компонента до кількості, поглинається при повному витяганні, називається ступенем вилучення:
Робоча лінія процесу абсорбції описується рівнянням:
На діаграмі Y - X вона розташована вище лінії рівноваги, так як при абсорбції зміст компонента в газовій фазі більше рівноважного. При десорбції, навпаки, робоча лінія лежить нижче лінії рівноваги.
Щоб побудувати робочу лінію, треба знати склади фаз на вході в абсорбер (X 2, Y 1) і на виході з нього (X 1, Y 2). За цим складам будують точки А і В, а витрата поглинача визначають з рівняння:
Проте зазвичай задані тільки початкові склади газу і рідини (Y1, X2) і ступеня вилучення. Заданим умовам відповідає певне значення, яке можна знайти за формулою:
і таким чином побудувати точку В (рисунок 1)
а б
а - лінія рівноваги обернена опуклістю вниз; б - лінія рівноваги обернена опуклістю вгору.
ОС - лінія рівноваги; АВ - робоча лінія; А? В - граничне положення робочої лінії, відповідне мінімальній витраті поглинача.
Малюнок 1 - Визначення мінімальної витрати поглинача
Залежно від питомої витрати поглинача робоча лінія буде провертатися близько точки В, причому точка А буде переміщатися по горизонталі, відповідної ординате Y 1. Положення А? В, коли точка А? лежить на лінії рівноваги (малюнок 1, а) або коли робоча лінія стосується лінії рівноваги (малюнок 1, б), відповідає мінімальній витраті поглинача.
При мінімальному витраті поглинача рушійна сила в точці дотику робочої лінії і лінії рівноваги дорівнює нулю, при цьому потрібно абсорбер нескінченно великої висоти. Зі збільшенням питомої витрати поглинача зменшується необхідна висота абсорбера, але зростають витрати на десорбції, на перекачування поглинача і т.д. Найвигідніший питома витрата поглинача можна знайти техніко-економічним розрахунком [4].
. Опис технологічної схеми сульфатного відділення
Робота абсорбційної системи
Призначення відділення - витяг з коксового газу аміаку, отримання сульфату амонію, переробка надлишкової аміачної води, утилізація відпрацьованого содового розчину цехів сіркоочищення № 1,2.
Після нагнітачів, коксовий газ, що містить 6 - 10 г/м 3 аміаку, надходить в колектор входу газу в аміачні абсорбери 1,2.
Коксовий газ надходить у нижню частину абсорбера 1,2 на малюнку 2, де зрошується маточним розчином ч...
