Главная страница
Медицина
Экономика
Финансы
Биология
Сельское хозяйство
Ветеринария
Юриспруденция
Право
Языки
Языкознание
Философия
Логика
Этика
Религия
Политология
Социология
История
Информатика
Физика
Вычислительная техника
Математика
Культура
Промышленность
Энергетика
Искусство
Химия
Связь
Электротехника
Автоматика
Геология
Экология
Начальные классы
Доп
Строительство
образование
Механика
Воспитательная работа
Русский язык и литература
Дошкольное образование
Классному руководителю
Другое
Иностранные языки
Физкультура
Казахский язык и лит
География
Технология
Школьному психологу
Логопедия
Директору, завучу
Языки народов РФ
ИЗО, МХК
Музыка
Астрономия
ОБЖ
Обществознание
Социальному педагогу

Лекция 14 Лекция 1. Абсорбция. Поглощение газов или паров из газовых или паровых смесей жидким поглотителем


Скачать 181.5 Kb.
НазваниеЛекция 14 Лекция 1. Абсорбция. Поглощение газов или паров из газовых или паровых смесей жидким поглотителем
АнкорLektsia_14_Absorbtsia_Vosstanovlen_Lektsia_1.doc
Дата13.03.2019
Размер181.5 Kb.
Формат файлаdoc
Имя файлаLektsia_14_Absorbtsia_Vosstanovlen_Lektsia_1.doc
ТипЛекция
#25737


Лекция №14

Лекция №1. Абсорбция.

Поглощение газов или паров из газовых или паровых смесей жидким поглотителем.

Процесс абсорбции отличает избирательность и обратимость.



Рис.1. Схема сочетания процессов абсорбции и десорбции: 1 – абсорбер; 2 – десорбер; 3 – теплообменник; 4 – холодильник; 5 – подогреватель; насос; 6 – дроссельный вентиль; «ИН+ПК» - исходная газовая смесь (инерт и + поглощаемый компонент); «А+ПК» - абсорбент + поглощаемый компонент; Qподвод теплоты.
Требования к абсорбенту.

  1. селективность;

  2. нелетучесть;

  3. дешевизна;

  4. нетоксичность;

  5. огневзрывобезопасность.

Применение процесса абсорбции.

а) получение целевых продуктов (абсорбция HCL водой в производстве соляной кислоты)

б) выделение ценных компонентов газовых смесей (ацетилена из газов крекинга метана);

в) удаление вредных примесей из газовых смесей (CO, CO2 из азотоводородной смеси при синтезе аммиака).

Физическая абсорбция. Хемосорбция.

Поглощение газа за счет его растворения в абсорбенте – ф. а.

Поглощение газа в результате его химического взаимодействия с абсорбентом. – х.а.

Равновесие в процессах абсорбции.

Равновесие может быть представлено в форме закона Генри – закона растворимости газа в жидкости (уравнение прямой в прямоугольных координатах - тангенс угла наклона), где – коэффициент распределения, есть отношение Е (константы Генри) к Р (общего давления газовой фазы), а и - равновесные концентрации;или в форме криволинейной зависимости в прямоугольных координатах , если – переменная величина (зависит от уровня концентраций (см. рис.). Закон Генри «работает» в углу диаграммы фазового равновесия (область малых концентраций поглощаемого компонента (ПК).



Влияние температуры и давления на равновесие при абсорбции.

В соответствии с принципом Ле - Шателье при возрастании температуры уменьшается концентрация ПК в жидкой фазе (см. рис.). При возрастании давления, напротив, увеличивается концентрация ПК в жидкой фазе (см. рис.).














Рис. Диаграмма фазового равновесия газ – жидкость. Влияние температуры на состояние равновесия систем газ – жидкость.





Проведение процесса абсорбции осуществляют при повышенном давлении и пониженной температуре. Реализация процесса десорбции осуществляется при пониженном давлении и повышенной температуре системы.
Способы проведения процесса абсорбции.

Прямоток (см. раздел «Некоторые общие вопросы процессов массообмена»), противоток (см. там же), противоток с рециркуляцией абсорбента.

Абсорбция с рециркуляцией абсорбента.

К такому способу абсорбции прибегают тогда, когда: стоимость абсорбента велика, и желательно сократить расход свежего абсорбента (в задачах проектирования); требуется увеличить плотность орошения насадки при сохранении расхода свежего абсорбента (в задачах эксплуатации).

Схема работы абсорбера с рециркуляцией абсорбента показана на рисунке.




Коэффициент рециркуляции показывает: какая масса отработанного абсорбента возвращается на единицу массы свежего абсорбента, т.е. размерность этой величины есть кг А отраб./кг А свежего.

Для вывода уравнения рабочей линии процесса абсорбции с рециркуляцией абсорбента составляют уравнение материального баланса для контура К1 по ПК

; откуда

. (1.1)

Уравнение (1.1) – уравнение рабочей линии процесса абсорбции с рециркуляцией абсорбента.

Для установления связи между составами жидкой фазы на входе в абсорбер составляют уравнение материального баланса для контура К1 по ПК

, откуда, при известных значениях и, можно определить состав смеси

. (2.1)

При n = 0 уравнение (1.1) с учетом уравнения (2.1) трансформируется в уравнение р.л. для противоточного процесса абсорбции без рециркуляции

.

Коэффициент рециркуляции имеет следующие предельные значения: - для абсорбции без рециркуляции (на рисунке – р.л. 2); - при предельном положении рабочей линии процесса абсорбции с рециркуляцией (на рисунке – р.л. 3), когда. Действительная рабочая линия построена для и проходит через точки А() и С().

Зная положение действительной рабочей линии, определяют число теоретических тарелок или число единиц переноса массы и далее по «списку». Заметим, что минимальное число теоретических тарелок получают при , максимальное – при .

написать администратору сайта