А П Врагов - Массообмінні процеси та обладнання хімічних і газонафтопереробних виробництв - страница 6

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38 

21. Як залежить коефіцієнт масопередачі від коефіцієнтів масовіддачі?

22. Яка стадія процесу масопередачі є лімітуючою і чому вона його лімітує?

23. Як визначають величину середньої рушійної сили процесу масопередачі?

24. Яка фізична суть числа одиниць переносу (ЧОП) і як ЧОП пов'язане із середньою рушійною силою процесу?

25. Яка фізична суть ступеня зміни концентрації (теоретичної тарілки) процесу масопередачі?

26. Як визначити число теоретичних тарілок для процесу масопередачі?

27. Як визначити число реальних тарілок для масообмінного апарата?

28. Як розрахувати повну висоту шару насадки в масообмінному апараті?

29. Який фізичний зміст має висота, еквівалентна одиниці переносу речовини?

РОЗДІЛ 2

АБСОРБЦІЯ І ДЕСОРБЦІЯ У СИСТЕМАХ ГАЗ (ПАРА) - РІДИНА

2.1 Загальні відомості про процеси абсорбції й десорбції

У хімічній і газонафтопереробній промисловості абсорбція є одним з розповсюджених технологічних процесів, у результаті реалізації якого відбувається вилучення одного або декількох компонентів зі складних газових сумішей за допомогою рідкого поглинача.

Абсорбція є однією із основних технологічних стадій у багатьох хімічних виробництвах, а саме: у технологіях виробництва кислот, неорганічних і органічних речовин, в установках технологічного очи­щення газів від домішок інших газів, в установках санітарного очищен­ня газів від екологічно шкідливих компонентів та ін. Абсорбція також широко використовується в установках розділення природних газів при їх висушуванні від пари вологи, очищенні від шкідливих домішок (та­ких як сірководень), виділенні з них окремих компонентів (таких як етан, пропан, бутан і ін.), для одержання складних органічних речовин у нафтохімічній і газонафтопереробній промисловості.

Абсорбцією (від лат. аЬзотЬео - поглинаю) називають фізико-хімічний процес вибіркового - селективного - поглинання одного або декількох компонентів зі складної газової суміші рідким поглиначем -абсорбентом і, отже, абсорбція реалізується у двофазній системі газ -рідина. В результаті фізико-хімічної взаємодії фаз вилучається компо­нент, що переходить із газової суміші в рідку фазу, при цьому газова суміш збіднюється вилученим компонентом, а рідка фаза відповідно ним збагачується. Початкову газову фазу можна розглядати як механі­чну газову суміш, що складається з інертних компонентів та речовини, що поглинається абсорбентом. Компоненти газової фази, які практично не поглинаються рідиною, називаються інертними і вони фактично є газовою фазою-носієм стосовно компонента, що переноситься в рідку фазу і нею поглинається. Абсорбент у свою чергу є рідкою фазою-носієм, що складається з поглинача та розчиненого в ньому компонента газової фази. Компонент, що поглинається із газової суміші рідиною -абсорбентом, називають абсорбатом, частку поглиненого компонента в абсорбенті називають абсорбтивом [1, 3, 36].

Якщо в процесі контактування газової й рідкої фаз відбувається фізичне розчинення абсорбата в абсорбенті й вони не вступають в хімі­чну взаємодію між собою, то такий процес називають фізичною абсор­бцією. Якщо компонент, що поглинається, вступає в хімічну реакцію з абсорбентом, то такий процес називають хемосорбцією.

Відзначимо, що в реальних процесах фізична абсорбція в чистому вигляді зустрічається порівняно рідко, набагато частіше одночасно із процесом фізичної абсорбції протікають хемосорбційні взаємодії фаз,а в багатьох процесах, пов'язаних з виробництвом неорганічних кислот, хемосорбційні процеси є основними.

Процеси абсорбції протікають у спеціальних апаратах - абсорберах, при цьому основним призначенням абсорбера є створення умов для протікання процесу, організація активної взаємодії між собою газової й рідкої фаз та утворювання розвиненої поверхні фазового контакту.

Особливістю процесу абсорбції є те, що в ній дифузія речовини, що поглинається абсорбентом, проходить односпрямовано з газової фази в рідку, при цьому рушійною силою процесу є різниця робочої й рівно­важної концентрацій абсорбату у газовій фазі.

У багатьох абсорбційних процесах і установках паралельно з абсор­бцією в окремих апаратах проводять десорбцію.

Якщо абсорбцію розглядають як процес прямого переходу речови­ни, що поглинається, з газової або парової фази в рідку, то десорбцію розглядають як зворотний процес перенесення речовини з рідкої фази в газову. Десорбцію проводять з метою виділення з абсорбенту поглине­ної речовини в чистому вигляді, для регенерації абсорбенту й повтор­ного його використання в абсорбційній установці, а також з метою зниження енергетичних і експлуатаційних витрат.

Абсорбція й десорбція є типово масообмінними процесами та їм властиві всі основні ознаки дифузійних процесів: перенесення речови­ни проходить між газовою й рідкою фазами; передача речовини з однієї фази в іншу відбувається під дією рушійної сили в напрямку досягнен­ня рівноважного стану; взаємодіючим фазам властиві вибірковість й оберненість, що дозволяє змінювати швидкість і напрямок ходу проце­су вибором відповідного абсорбенту та зміною параметрів процесу. Так, при збільшенні тиску й зниженні температури збільшується швид­кість прямого процесу - абсорбції, при підвищенні температури й зни­женні тиску зростає швидкість зворотного процесу - десорбції [3, 20].

Основними сферами використання абсорбційних процесів у хіміч­ній, нафтохімічній і споріднених технологіях є такі виробництва:

- одержання багатьох хімічних продуктів (неорганічних кислот, роз­чинів і органічних речовин) шляхом поглинання окремих газових ком­понентів водою або певною рідиною (наприклад, у виробництвах азот­ної, сірчаної, соляної й інших кислот); при поглинанні газів і пари речовин (наприклад, бензолу, фенолу, толуолу) з коксового газу; у виробництвах багатьох органічних продуктів - дихлоретану та ін.;

- вилучення окремих вуглеводнів із природних та попутних газів, а також газів нафтопереробки (наприклад, вилучення широкої фракції вуглеводнів із природного газу; поглинання та вилучення вуглеводне­вих газів із продуктів піролізу та крекінгу нафти);

- осушування вуглеводневих газів від пари вологи, а також їхнє очищення від домішок кислих і шкідливих газів;

- очищення технологічних газів від домішок інших газів (наприклад, очищення азотно-водневої суміші від домішок СО та СО2);

- виділення цінних компонентів із газових сумішей (наприклад, при вилученні з коксового газу аміаку, пари бензолу та ін.);

- уловлювання із парогазової суміші цінних компонентів з метою їх­нього повторного використання (наприклад, уловлювання пари роз­чинників - спиртів, кетонів, ефірів і ін.);

- екологічне очищення відхидних газів від шкідливих компонентів шляхом їхнього поглинання водою, лужними або кислотними розчина­ми. Наприклад, поширені процеси поглинання аміаку водою або кисло­тою; поглинання окислів азоту лужними розчинами; очищення вихлоп­них газів від двооксиду сірки або від фтористих сполук та ін. [20, 28, 35].

Залежно від цільового призначення процесу абсорбції використову­ють різні абсорбенти - від води й водних розчинів лугів і солей до різ­них органічних рідин і їх сумішів - неводних розчинників.

2.2 Схеми абсорбційно - десорбційних установок

Технологічні схеми різних абсорбційно-десорбційних установок розробляють залежно від основного технологічного призначення про­цесу та до їх складу входять такі типові блоки (вузли).

Блок підготовки й попереднього очищення газової суміші. Зале­жно від того, звідки надходить газова суміш, що підлягає абсорбційній переробці, вузол підготовки може включати ємність-сховище для збері­гання газу (наприклад, газгольдер), відділення для очищення газу від механічних домішок, відділення компримування (стискання або нагні­тання) газової суміші.

Блок власне абсорбції включає абсорбер і супутнє технологічне обладнання (ємності, насоси, теплообмінники та ін.).

Блок десорбції (при необхідності виділення поглинених компонен­тів) включає десорбер і супутнє устаткування.

Блок приготування (або регенерації) абсорбенту, що включає єм­нісне, теплообмінне й насосне обладнання.

Залежно від продуктивності та призначення процесу використову­ють розімкнуті та циркуляційні схеми абсорбційних установок.

Розімкнуті схеми абсорбційного очищення газів. Розімкнутими називають такі схеми абсорбції, у яких відсутня стадія десорбції й ре­генерації абсорбенту. Звичайно такі процеси та схеми часто використо­вують для очищення водою викидних газів (наприклад, водне очищен­ня газів від двооксиду вуглецю під тиском) або водними розчинами лу­гів і солей (наприклад, уловлювання аміаку з коксового газу розчинами сірчаної кислоти або окислів азоту лужними розчинами з наступною переробкою їх для виробництва солей і мінеральних добрив).

Циркуляційні абсорбційно-десорбційні схеми установок характе­ризуються наявністю замкнутих циклів, в яких абсорбент при зміні ти­ску та за допомогою відцентрових насосів постійно циркулює в системі абсорбер - десорбер з використанням рекуперативних теплообмінників.

В абсорбері звичайно поглинається цільовий компонент, що вилу­чають із газової суміші, у десорбері цей компонент виділяють у чисто­му вигляді, при цьому абсорбент регенерується.

Принципова схема циркуляційної абсорбційно-десорбційної устано­вки для очищення технологічних газів від домішок кислих газів у хімі­чному і нафтогазовому виробництві показана на рис. 2.1.

Рис. 2.1 - Принципова технологічна схема абсорбційно-десорбційної установки:

Потоки: А - висхідна газова суміш; Б - очищена газова суміш; В - свіжий абсорбент; Г - насичений абсорбент; Д - абсорбат;

1, 3, 8 - сепаратор; 2 - абсорбер; 4, 9, 11 - відцентровий насос; 5 - теплооб­мінник; 6 - десорбційно-відпарна колона; 7, 12 - теплообмінник-холодильник; 10 - збірник абсорбента; 13 - кип'ятильник

Висхідна газова суміш, що містить цільовий компонент - абсорбат, під тиском надходить у сепаратор 1, де очищається від механічних час­ток і крапель рідини, а потім поступає у нижню частину абсорбера 2.

Проходячи через контактні елементи абсорбера, газова суміш контак­тує зі стікаючим зверху абсорбентом, при цьому з газової суміші вилуча­ється абсорбат (наприклад, кислі гази С02 та Н28). Очищена газова су­міш виводиться з верхньої частини абсорбера через сепаратор 3 на пода­льшу переробку. Насичений абсорбент відводиться з нижньої частини абсорбера та насосом 4 подається через теплообмінник 5 у середню час­тину десорбційно-відпарної колони 6. Перетікаючи по контактних еле­ментах - тарілках зверху вниз абсорбент контактує з парами, що підні­маються з нижньої частини колони, при цьому з абсорбенту виділяється поглинена речовина - абсорбат. Для організації потоку пари до нижньої частини відпарної частини колони приєднаний кип'ятильник 13.

Парогазова суміш із верхньої частини десорбера надходить в холоди­льник - конденсатор 7, у якому пари води конденсуються, конденсат від-ділюють в сепараторі 8 і насосом 9 подають на зрошення десорбера.

Поглинена речовина - абсорбат із сепаратора 8 направляється на по­дальшу переробку, абсорбат може бути додатково очищений й отрима­ний в чистому вигляді (у газовому або рідкому агрегатному стані).

Регенерований абсорбент із нижньої частини десорбера відводиться в збірник10, з нього абсорбент насосом 11 подається в теплообмінни­ки 5 і 12 на охолодження, а потім на зрошення верху абсорбера 2.

Залежно від технологічних особливостей виробництва, властивостей поглиненого газу і використовуваного абсорбенту технологічна схема установки може бути простішою або складнішою.

Принципова схема абсорбційно-десорбційної установки для вилу­чення широкої фракції вуглеводнів (ШФВ) із природного газу за допо­могою абсорбенту - дизельного палива - показана на рис 2.2.

Рис. 2.2. - Принципова схема маслоабсорбційної установки:

Потоки: А - сирий газ; Б - товарний газ; В - топковий газ; Г - широка фракція вуглеводнів (ШФВ); Д - насичений аб­сорбент; Е - регенерований абсорбент;

1 - сепаратор; 2 - абсорбер; 3 - абсо-рбційно-відпарна колона; 4 - підігрівник; 5, 8 - теплообмінник-конденсатор; 6 - збі­рник; 7 - десорбер; 9 - сепаратор рефлю-кса; 10 - теплообмінник; 11 - насос; 12 - холодильник абсорбента

0чищений і осушений газ після сепаратора 1 надходить в абсор­бер 2, зрошуваний зверху абсорбентом - маслом, у якості якого вико­ристовують дизельне паливо. Абсорбент поглинає з природного газу вуглеводневі фракції С3+С5, насичується ними й стікає у нижню части­ну колони. Відбензинений газ, що складається з метан-етанової фракції, відводиться зверху абсорбера й постачається споживачам.

Абсорбент виводиться знизу колони й під впливом тиску подається в середню частину абсорбційно-відпарної колони 3, у якій з абсорбенту у нижній частині колони переважно відпарюють розчинені метан-етанові гази. У верхній частині колони 3 проходить процес вилучення з парової фази широкої фракції вуглеводнів регенерованим і охолодже­ним абсорбентом, що подається на верх колони 3 насосом 11, а також збагачення метан-етанової фракції, що відводиться як топковий газ.

Насичений вуглеводнями (ШФВ) абсорбент із нижньої частини ко­лони 3 відводиться в середню частину десорбера 7, у якому у верхній частині виділяється та збагачується широка фракція вуглеводнів, а в нижній частині колони завершується процес регенерації абсорбенту.

Регенерований абсорбент охолоджується в теплообмінниках 10 і 12 та насосом 11 подається на зрошення на верхні тарілки в абсорбер 2 та частково в абсорбційно-відпарну колону 3.

2.3 Теоретичні основи процесу абсорбції

Умови протікання процесів абсорбційної взаємодії фаз у системі газ - рідина характеризуються їхньою статикою й кінетикою [36].

Статика процесу абсорбції характеризує умови досягнення рівно­важного стану в системі газовий компонент - рідка фаза залежно від вмісту компонента у газовій фазі-носії та приймаючій рідкій фазі, а та­кож від фізико-хімічних властивостей компонента і поглинача та фізи­чних параметрів системи (температури й тиску).

Кінетика процесу абсорбції характеризує зміну швидкості перене­сення (поглинання) речовини з газової фази в рідку фазу залежно від фізико-хімічних властивостей компонента і абсорбента. При цьому враховують умови контактування взаємодіючих фаз в абсорбері (гідро­динамічний режим руху фаз та спосіб диспергування потоків), напрям відносного руху фаз, а також параметри процесу (тиск та температуру).

2.3.1 Статика процесів абсорбції

Абсорбція, як типовий дифузійний процес, звичайно протікає у дво­фазній системі газ (пара речовини) - рідина (поглинач).

При мінімальному числі компонентів у системі три (інертні гази-носій, поглинальний компонент та абсорбент), з газової фази в рідку фазу найчастіше переходить одна речовина - абсорбат.

Відповідно до правила фаз Гіббса в такій системі можна варіювати трьома незалежними параметрами, а саме температурою, тиском і кон­центрацією речовини - абсорбата в одній із фаз.

У більш складних випадках при абсорбційному вилученні вуглевод­невих компонентів із природних газів у системі присутня багатокомпо­нентна газова суміш та може відбуватися поглинання абсорбентом декількох компонентів, що відповідно збільшує число варійованих параметрів і значно ускладнює розрахунки процесу абсорбції.

Як відомо з курсу термодинаміки, рівноважний стан у двофазній си­стемі настає у випадку рівності всіх параметрів системи у фазах, тобто при рівності температур і парціальних тисків компонентів у фазах, при цьому ентропія системи не змінюється (с18=0) [5, 40]. При порушенні такої умови в системі з'являється відповідна рушійна сила (різниця по­точного й рівноважного значення параметрів), під дією якої протікають процеси, спрямовані убік досягнення рівноваги в нових умовах.

Фізико-хімічна рівновага у двофазній багатокомпонентній системі також настає при рівності хімічних потенціалів в обох фазах для всіх компонентів системи, при порушенні такої рівності процес протікає в напрямку від більш високих до менших значень хімічного потенціалу.

Хімічний потенціал у системі розчин - газ (пара) може бути вираже­ний через фугитивність (летючість) розчиненого компонента за допо­могою залежності [36, 40]

Мі (р, Т) = ^(Т) + ЯТ 1п   , (2.1)де Ці - хімічний потенціал речовини в рідкій фазі в умовах процесу; ц° - стандартний хімічний потенціал ідеального газу при температурі Т і одиничному тиску; / - фугити-вність компонента в рідкій фазі.

В умовах рівноваги системи газ - розчин при відповідній темпера­турі фугитивності кожного компонента в обох фазах повинні бути од­накові й отже

/\- / , (2.2) де ,/ - фугитивність компонента в умовах процесу в газовій і рідкій фазі відповідно.

Фугитивність компонента в газовій суміші можна представити [36, с.30] залежністю

/- ІУ, -УІУУ,, (2.3)

де уі - мольна частка компонента в газовій фазі; Р - загальний тиск у системі; - ко­ефіцієнт активності речовини в газовій фазі.

Фугитивність компонента в рідкій фазі при тих же температурі й ти­ску можна визначити за залежністю

/ - /оХ/і , (2.4) де хі - мольна частка розчиненого компонента в рідині; уі - коефіцієнт активності, що залежить від температури, тиску й концентрації розчиненої речовини в рідині.

Для ідеальних розчинів, коли сили взаємодії між молекулами ком­понентів рівні між собою, коефіцієнт активності у і = 1. На основі рів­нянь (2.2) - (2.4) отримано

/ -1*,. (2.5) Рівняння (2.5) у загальному випадку встановлює зв'язок між фугитив-ністю компонента в рідкій фазі залежно від його вмісту в розчині й фізи­чних умов процесу (температури й тиску). Його можна видозмінити й записати як для ідеальних розчинів, у яких відбувається конденсація па­ри речовин (при температурах нижче критичної), так і для розчинів газів у рідинах (при температурах вище критичної) [5, 28, 36].

Фазова рівновага при фізичній абсорбції. На основі рівняння (2.5) отримана залежність, що встановлює умови рівноваги для системи газ -рідина, яка отримала назву закону Генрі, відповідно до якого парціаль­ний тиск компонента в газовій фазі над розчином пропорційний моль­ній концентрації цього компонента в розчині, при цьому

Ра -(Р- Ха , (2.6)

де ха - мольна концентрація розчиненого компонента в рідкій фазі, кмоль компонен-та/кмоль рідини; ф - коефіцієнт пропорційності, що називають коефіцієнтом Генрі.

Закон Генрі добре узгоджується з експериментальними даними при невеликих тисках газу у системі (до 0,5 МПа) і низьких концентраціях розчиненої речовини, що хімічно не взаємодіє з розчинником.

Рівняння (2.6) можна представити у вигляді залежності концентрації розчиненого компонента в абсорбенті від парціального тиску цього компонента в газовій суміші, при цьому отримали

*а -~ Ра  . (2.7)

З рівняння (2.7) випливає наступне: розчинність речовини в розчині прямо пропорційна парціальному тиску компонента в газовій фазі й обернено пропорційна коефіцієнту Генрі.

Залежність (2.7) узгоджується цілком задовільно, поки парціальний тиск компонента в газовій суміші не перевищує 1 атмосфери.

Розчинність газів у різних розчинниках визначається експеримента­льно й залежить від фізико-хімічних властивостей поглиненої речовини і абсорбенту, а також від температури (досить сильно) і тиску (при ви­соких тисках). Звичайно для практично важливих газів розчинність наведена в таблицях [11, 36] (див. додатки, табл. Д.6) або на графіках.

На рис. 2.3 подані експеримен­тальні дані щодо розчинності діоксиду вуглецю у воді залежно від температури і тиску.

Рис. 2.3 - Розчинність діоксиду вуглецю у воді в залежності від тиску і температури

Чисельне значення коефіцієн­та Генрі звичайно можна обчис­лити на основі рівняння (2.6), при

в      10     20     ЗО    40     50     60     70     80    90   Р, шп   цЬ0Му ОТрИМаЛИ

Р- Ра / , (2.8)

де ф - коефіцієнт Генрі, що має розмірність одиниць тиску, однакових з розмірністю парціального тиску газу.

Для реальних газів коефіцієнт Генрі звичайно зростає з підвищенням температури (при незмінному тиску в газовій суміші), у цьому випадку рівноважна залежність є нелінійною та розчинність газу в абсорбенті зменшується. У розрахунках процесів фізичної абсорбції рекоменду­ється використовувати експериментальні дані щодо зміни парціального тиску газу над розчином при відповідних концентраціях поглиненої ре­човини у розчиннику і температурах [21, с. 335].

Залежність коефіцієнта Генрі від температури для деяких пошире­них газів показана на рис. 2.4.

При відсутності експериментальних даних залежність коефіцієнта Генрі від температури розраховують за таким рівнянням [3, 12, 24, 36]

Іпр-—^ + С, (2.9) ЯТ

де q - диференціальна теплота розчинення газу, кДж/кмоль; Я - універсальна газова постійна, Я = 8,314 кДж/(кмоль-К); Т - температура розчинення, К; С - експеримента­льна константа для індивідуального газового компонента.

Рис. 2.4 - Залежність коефіцієнта Генрі від температури для деяких поширених газів:

1 - аміак; 2 - діоксид сірки; 3 - аце­тилен; 4 - сірководень; 5 - діоксид вуг­лецю; 6 - зтилен; 7 - метан

Як відомо із закону Дальтона, парціальний тиск компонента в га­зовій суміші пропорційний його мольному вмісту в суміші й загаль­ному тиску у системі, тобто

Ра - Р ■ Уа . (2.10)

Підставивши рівняння (2.10) у залежність (2.6), одержали рівнян­ня кривої рівноваги, що встанов­лює взаємозв'язок між мольним (об'ємним) вмістом компонента, що поглинається у газовій фазі, загальним тиском газової суміші та мольною концентрацією поглиненої речовини у розчині, при цьому

Р ■ Уа Ха . (2.11)

Розв'язуючи отриману залежність відносно рівноважної концентра­ції речовини, що поглинається у газовій фазі, знайшли

таХа ,

(2.12)

де та - коефіцієнт розподілу компонента, що поглинається, між газовою й рідкою фазою.

З рівняння (2.12) випливає, що коефіцієнт розподілу показує відно­шення концентрацій абсорбату у газовій і рідкій фазах відповідно, за­лежно від фізичних властивостей системи, температури і тиску

та - Уа1Ха -РрХа . (2.120

Залежність (2.12), звично представляють графічно в координатах Уа і Ха для конкретної системи поглинена речовина (ПР) - абсорбент (при заданих температурі та тиску газу) у деякому інтервалі концентрацій, та її називають рівнянням кривої рівноваги процесу фізичної абсорбції.

З рівняння (2.12) випливає, що для ідеальних газів (при сталих тем­пературі й тиску) рівноважна залежність являє собою пряму лінію, що проходить через початок координат з кутовим коефіцієнтом, що дорів­нює відношенню та=ф/Р, при цьому з підвищеннямконцентрації ПР у газі його розчинність в абсорбенті також збільшується. При підвищеннізагального тиску газової суміші (при незмінній температурі й постій­ному коефіцієнті Генрі) розчинність газу в рідині також зростає.

Якщо ж константа фазової рівноваги (коефіцієнт Генрі) зростає при підвищенні температури і концентрації ПР у газовій фазі, і отже, роз­чинність абсорбату у рідині знижується, то рівноважна лінія звичайно є криволінійною зі зростаючою кривизною.

Якщо константа фазової рівноваги має постійне значення у всьому інтервалі змін робочих концентрацій речовини в газовій і рідкій фазах, то рівноважна лінія є прямою, що є характерним для слабко розчинних газів, таких як діоксид вуглецю, метан та ін.

На рис.2.5 показані положення кривих розчинності ПР в абсорбенті для деяких газів з різними фізичними властивостями.

Рівноважна лінія 1 відноситься до компонентів, що слабко поглина­ються рідиною (наприклад, для азоту, кисню або метану), крива 2 від­носиться до помірно розчинних компонентів газової суміші, крива 3 відноситься до добре розчинного газового компонента.

Рис. 2.5 - Типові криві рівноваги у системі газ - рідина для газів з різною розчинністю:

1 - слабко розчинних; 2 - помірно розчинних; 3 - добре розчинних

Розчинність різних газів залежить від їхньої фізичної природи, від властивостей розчинни­ка, тиску й температури. Гази, що вступають у хімічну взаємодію з абсорбентом, звичайно по­глинаються краще (наприклад, аміак водою). Для попередньої оцінки розчинності ПР в абсорбенті вважають, що при значеннях коефіцієнта розподілу та <1 гази добре розчиняються в абсорбенті, при значеннях та >100 гази є слабко розчинними, при зна­ченнях 1< та <100 гази можна розглядати як помірно розчинними.

На рис. 2.6 показано вплив температури на розчинність газового компонента в рідині (при постійному тиску), а також вплив тиску на роз­чинність ПР (при постійній температурі). Як бачимо, зі зниженням тем­ператури, розчинність ПР в абсорбенті збільшується (рис. 2.6, а), з під­вищенням тиску розчинність ПР у рідині зростає (рис. 2.6, б).

В практичних розрахунках зручніше користуватися не парціальними тисками компонентів, а їх відносними масовими рівноважними концен­траціями (кг ПР/кг рідини).

Залежності між відносними масовими й мольними концентраціями ПР у газовій і рідкій фазах виражається співвідношеннями [13, 14, 22]:

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38 


Похожие статьи

А П Врагов - Гідромеханічні процеси та обладнання хімічних і нафтопереробних виробництв

А П Врагов - Сравнительный анализ энергетических затрат в процессах высаливающей и испарительной кристаллизации

А П Врагов - Массообмінні процеси та обладнання хімічних і газонафтопереробних виробництв