Расчет абсорбционной установки

Введение

Абсорбция – массообменный процесс, в ходе которого происходит
избирательное поглощение компонентов газовой смеси жидким
поглотителем. Жидкий поглотитель называется абсорбентом. Осуществление
процесса абсорбции возможно в том случае, если парциальное давление
извлекаемого компонента в газовой смеси выше, чем в жидком абсорбенте,
вступающем в контакт с этим газом, т.е. для протекания абсорбции
необходимо, чтобы газ и абсорбент не находились в состоянии равновесия.
Различие в парциальном давлении извлекаемого компонента в газе и
жидкости является той движущей силой, под действием которой происходит
поглощение (абсорбция) данного компонента жидкой фазой из газовой фазы.
Чем больше эта движущая сила, тем интенсивнее переходит этот компонент
из газовой фазы в жидкую.
Различают два вида абсорбции в зависимости от природы протекания
процесса: физическую и химическую. При физической абсорбции
избирательное извлечение компонента из газовой смеси осуществляется за
счет растворимости компонента в газовой смеси. Химическую абсорбцию
называют хемосорбцией. Хемосорбция заключается в химическом
взаимодействии извлекаемого компонента с абсорбентом. Скорость
физической абсорбции определяется диффузионными процессами, скорость
хемосорбции зависит от скорости диффузии и химической реакции.
Поглощение компонентов газовой смеси при абсорбции
сопровождается выделением тепла, величина которого пропорциональна
массе и теплоте растворения поглощенных компонентов.
Процесс абсорбции обратимый, поэтому он используется не только для
получения растворов газов в жидкостях, но и для разделения газовых смесей.
При этом после поглощения одного или нескольких компонентов газа из
газовой смеси необходимо произвести выделение из абсорбента
поглощенных компонентов т.е. десорбцию.

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Лист
4 ХМТН 22.50.000 ПЗ
Процесс абсорбции протекает в аппаратах называемых абсорберами.
Существуют различные конструкции абсорберов для проведения тех или
иных процессов.
По способу контактирования газовой и жидкой фаз абсорберы можно
разделить на три группы:
- поверхностные;
- барботажные;
- распыливающие.
При выборе типа абсорбера для осуществления процесса
руководствуются различными факторами: гидравлическое сопротивление
аппарата, возможное изменение нагрузок на аппарат по газовой или жидкой
фазе, чувствительность к загрязнениям и т.д.
В поверхностных абсорберах поверхностью контакта жидкости и газа
является поверхность стекающей пленки или зеркало жидкости. В случае
контактирования газа на поверхности стекающей пленки жидкости, то такие
аппараты называют пленочными. К данной группе аппаратов относятся
колонны с регулярной и насыпной насадкой, трубчатые абсорберы и
абсорберы с листовой насадкой.
В барботажных абсорберах поверхность контакта развивается
потоками газа, которые распределяются в жидкости в виде струй и пузырей.
К данному типу абсорберов относятся аппараты с тарельчатыми
контактными устройствами.
В распыливающих абсорберах поверхность контакта жидкости и газа
образуется путем распыления жидкости на мелкие капли. К данному типу
абсорберов относятся полые форсуночные аппараты, механические
аппараты, в которых распыление жидкости происходит быстро
вращающимися элементами, скоростные прямоточные с распылением
жидкости за счет кинетической энергии газа, которой движется с большой
скоростью.