Абсорбция. 2- Абсорбция. Закон Генри
Скачать 246 Kb.
|
АБСОРБЦИЯ Абсорбция - процесс разделение газовых смесей с помощью жидких поглотителей - абсорбентов. Если поглощаемый газ (абсорбтив) химически не взаимодействует с абсорбентом, то абсорбцию называют физической (не поглощаемую составную часть газовой смеси называют инертом, или инертным газом). Если же абсорбтив образует с абсорбентом химическое соединение, то процесс называют хемосорбцией. В технике часто встречается сочетание обоих видов абсорбции. Физическая абсорбция (или просто абсорбция) обычно обратима. На этом свойстве абсорбционных процессов основано выделение поглощенного газа из раствора - десорбция. Сочетание абсорбции и десорбции позволяет многократно применять поглотитель и выделять поглощенный газ в чистом виде. Часто десорбцию проводить не обязательно, так как полученный в результате абсорбции раствор является конечным продуктом, пригодным для дальнейшего использования. В промышленности абсорбцию применяют для решения следующих основных задач: 1) для получения готового продукта (например, абсорбция SO3 в производстве серной кислоты); при этом абсорбцию проводят без десорбции; 2) для выделения ценных компонентов из газовых смесей (например, абсорбция бензола из коксового газа); при этом абсорбцию проводят в сочетании с десорбцией; 3) для очистки газовых выбросов от вредных примесей (например, очистка топочных газов от SО2). В этих случаях извлекаемые из газовых смесей компоненты обычно используют, поэтому их выделяют десорбцией; 4) для осушки газов. Аппараты, в которых проводят процессы абсорбции, называют абсорберами. Равновесие в процессе абсорбцииДля идеальных газов справедлив закон Генри: Закон Генри: парциальное давление компонента газовой смеси над раствором пропорционально мольной доле этого компонента в растворе при достижении равновесия. Константа Генри (Е) увеличивается с ростом температуры. По закону Дальтона парциальное давление компонента газовой смеси пропорционально его мольной доле в газовой смеси: , где P – общее давление. Объединяя законы Генри и Дальтона, можно установить влияние условий на растворимость газа в жидкости: . Таким образом, с увеличением давления в абсорбере и понижением температуры растворимость растет.
Чем хуже растворяется газ, тем больше повышают давление. При растворении хорошо растворимых газов нет надобности в большом повышении давления, но необходимо отводить тепло, которое в этом случае выделяется в большом количестве. Конструкции абсорберов выбираются с учётом растворимости газов. Например, для хорошо растворимых (аммиак-вода) можно использовать абсорберы-теплообменники. Для плохо растворимых необходима развитая поверхность контакта фаз, поэтому применяют насадочные, тарельчатые абсорберы. |