в чем заключается метод абсорбции

Метод абсорбции – заключается в поглощении отдельных компонентов газообразной смеси абсорбентом (поглотителем) в качестве которого выступает жидкость

1. Метод абсорбции – заключается в поглощении отдельных компонентов газообразной смеси абсорбентом (поглотителем) в качестве которого выступает жидкость.

Абсорбенты, применяемые в промышленности, оцениваются по следующим показателям:

1) абсорбционная емкость, т.е. растворимость извлекаемого компонента в поглотителе в зависимости от температуры и давления;

2) селективность, характеризуемая соотношением растворимостей разделяемых газов и скоростей их абсорбции;

3) минимальное давление паров во избежание загрязнения очищаемого газа парами абсорбента;

5) отсутствие коррозирующего действия на аппаратуру.

В качестве абсорбентов применяют воду, растворы аммиака, едких и карбонатных щелочей, солей марганца, этаноламины, масла, суспензии гидроксида кальция, оксидов марганца и магния, сульфат магния и др. Например, для очистки газов от аммиака, хлористого и фтористого водорода в качестве абсорбента используют воду, для улавливания водяных паров – серную кислоту, для улавливания ароматических углеводородов – масла.

Для реализации процесса очистки применяют абсорберы различных конструкций (пленочные, насадочные, трубчатые и др.). Наиболее распространен насадочный скруббер, применяемый для очистки газов от диоксида серы, сероводорода, хлороводорода, хлора, оксида и диоксида углерода, фенолов и т.д. В насадочных скрубберах скорость массообменных процессов мала из-за малоинтенсивного гидродинамического режима этих реакторов, работающих при скорости газа 0,02-0,7 м/с. Объемы аппаратов поэтому велики и установки громоздки.

Абсорбционные методы характеризуются непрерывностью и универсальностью процесса, экономичностью и возможностью извлечения больших количеств примесей из газов. Недостаток этого метода в том, что насадочные скрубберы, барботажные и даже пенные аппараты обеспечивают достаточно высокую степень извлечения вредных примесей (до ПДК) и полную регенерацию поглотителей только при большом числе ступеней очистки. Поэтому технологические схемы мокрой очистки, как правило, сложны, многоступенчаты и очистные реакторы (особенно скрубберы) имеют большие объемы.

Любой процесс мокрой абсорбционной очистки выхлопных газов от газо- и парообразных примесей целесообразен только в случае его цикличности и безотходности. Но и циклические системы мокрой очистки конкурентоспособны только тогда, когда они совмещены с пылеочисткой и охлаждением газа.

2. Метод хемосорбции – основан на поглощении газов и паров твердыми и жидкими поглотителями, в результате чего образуются мало летучие и малорастворимые соединения. Большинство хемосорбционных процессов газоочистки обратимы, т.е. при повышении температуры поглотительного раствора химические соединения, образовавшиеся при хемосорбции, разлагаются с регенерацией активных компонентов поглотительного раствора и с десорбцией поглощенной из газа примеси. Этот прием положен в основу регенерации хемосорбентов в циклических системах газоочистки. Хемосорбция в особенности применима для тонкой очистки газов при сравнительно небольшой начальной концентрации примесей.

Наиболее перспективны непрерывные циклические процессы адсорбционной очистки газов в реакторах с движущимся или взвешенным слоем адсорбента, которые характеризуются высокими скоростями газового потока (на порядок выше, чем в периодических реакторах), высокой производительностью по газу и интенсивностью работы.

Общие достоинства адсорбционных методов очистки газов:

1) глубокая очистка газов от токсичных примесей;

2) сравнительная легкость регенерации этих примесей с превращением их в товарный продукт или возвратом в производство; таким образом осуществляется принцип безотходной технологии. Адсорбционный метод особенно рационален для удаления токсических примесей (органических соединений, паров ртути и др.), содержащихся в малых концентрациях, т.е. как завершающий этап санитарной очистки отходящих газов.

4. Метод каталитического окисления – основан на удалении примесей из очищаемого газа в присутствии катализаторов.

Действие катализаторов проявляется в промежуточном химическом взаимодействии катализатора с реагирующими веществами, в результате чего образуется промежуточные соединения.

В качестве катализаторов применяют металлы и их соединения (оксиды меди, марганца и др.) Катализаторы имеют вид шаров, колец или другую форму. Особенно широко этот метод используется для очистки выхлопных газов. В результате каталитических реакций примеси, находящиеся в газе, превращаются в другие соединения, т. е. в отличие от рассмотренных методов примеси не извлекаются из газа, а трансформируются в безвредные соединения, присутствие которых допустимо в выхлопном газе, либо в соединения, легко удаляемые из газового потока. Если образовавшиеся вещества подлежат удалению, то требуются дополнительные операции (например, извлечение жидкими или твердыми сорбентами).

Каталитические методы получают все большее распространение благодаря глубокой очистке газов от токсичных примесей (до 99,9%) при сравнительно невысоких температурах и обычном давлении, а также при весьма малых начальных концентрациях примесей. Каталитические методы позволяют утилизировать реакционную теплоту, т.е. создавать энерготехнологические системы. Установки каталитической очистки просты в эксплуатации и малогабаритны.

5. Термический метод заключается в очистке газов перед выбросом в атмосферу путем высокотемпературного дожигания.

Когда концентрация горючих примесей меньше нижнего предела воспламенения, то необходимо подводить некоторое количество теплоты извне. Чаще всего теплоту подводят добавкой горючего газа и его сжиганием в очищаемом газе. Горючие газы проходят систему утилизации теплоты и выбрасываются в атмосферу. Такие энерготехнологические схемы применяют при достаточно высоком содержании горючих примесей, иначе возрастает расход добавляемого горючего газа.

Источник

Метод абсорбции

Метод абсорбции основан на разделении газовоздушной смеси на составные части путем поглощения одного или нескольких газовых компонентов этой смеси жидким поглотителем (абсорбентом). Физическая сущность процесса абсорбции заключается в том, что при соприкосновении жидких и газообразных веществ растворимый в жидкости компонент газовоздушной смеси переходит через поверхность раздела фаз и диффундирует во внутренние слои жидкости. Решающим условием при выборе жидкого абсорбента является растворимость в нем извлекаемого компонента и ее зависимость от температуры и давления. Чем больше парциальное давление газа над жидкостью, тем больше его количество можно растворить в жидкости. Для удаления из выбросов аммиака, углекислого газа, хлористого и фтористого водорода применяют воду. Для удаления ароматических углеводородов и водяных паров используют серную кислоту.

Водная очистка является наиболее старым методом удаления двуокиси углерода, поэтому до настоящего времени в промышленности эксплуатируется большое число этих установок. Взаимодействие двуокиси углерода с водой протекает по следующей реакции

Таблица Аппаратурное оформление абсорберов

Наибольшее распространение в качестве абсорберов получили скрубберы (рис.5). В качестве насадки, обеспечивающей большую поверхность контакта газа с жидкостью, в скрубберах используются кольца Рашига, кольца с перфорированными стенками др. Материалы для изготовления насадки выбираются с учетом антикоррозийной устойчивости (керамика, сталь, фарфор и др.).

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Метод абсорбции основан на сравнении показаний мегомметра, снятых через разные промежутки времени после приложения напряжения. [1]

Метод абсорбции заключается в разделении газовоздушной смеси на составные части путем поглощения одного или нескольких газовых компонентов этой смеси поглотителем ( абсорбентом) с образованием раствора. [2]

Метод абсорбции заключается в поглощении растворителей из ПВС жидкими поглотителями. [3]

Метод абсорбции заключается в поглощении растворителей из паровоздушной смеси жидкими поглотителями с последующей ректификацией. [5]

Метод абсорбции состоит в извлечении из газовой смеси соответствующим растворителем ( абсорбент) легко абсорбируемой части и выделении ее из растворителя путем отгонки и фракционированной дистилляции. Углеводородные газы разделяют путем абсорбции обычно в тех случаях, когда объемное содержание легко абсорбируемой части существенно меньше объема трудно абсорбируемой части. [7]

Метод абсорбции обеспечивает очистку газовых выбросов путем разделения газовоздушной смеси на составные части за счет поглощения одной или нескольких вредных примесей ( аб-сорбатов), содержащихся в этой смеси, жидким поглотителем ( абсорбентом) с образованием раствора. [8]

Метод абсорбции основан на последовательном поглощении отдельных компонентов различными химическими поглотителями. [12]

Метод абсорбции заключается в поглощении растворителей из паровоздушных смесей жидкими поглотителями с последующей ректификацией. [14]

Источник

Метод абсорбции

Абсорбция — это один из видов сорбционных процессов, который заключается в выделении одного из компонентов газообразных веществ из общего потока смеси путем поглощения его жидкостью.

Абсорбент должен быть высокоселективным по отношению к отделяемому компоненту и инертным по отношению к остальным составляющим газовой смеси. При увеличении давления и снижении температуры скорость абсорбции увеличивается.

Для увеличения движущей силы и скорости процесса абсорбцию желательно вести в режиме противотока.

Обратный процесс выделения поглощенного газа из раствора абсорбента называется десорбцией. При изменении условий, например при снижении давления или повышении температуры, процесс становится обратимым и происходит выделение газового компонента из раствора. Таким образом, можно осуществить циклический процесс абсорбции—десорбции для концентрирования и утилизации отделяемого компонента, который нельзя было использовать при начальной его концентрации в очищаемом газе. Иногда для абсорбции загрязняющих веществ применяют растворы поглотителей, с которыми отделяемый компонент газовой смеси реагирует с образованием одного или нескольких новых веществ. Для проведения абсорбции использу- Рис. 4.11. Абсорбер с на- ется разнообразное оборудование. Дезнасадкой: садочные абсорбционные колонны представ-

/-насадка; 2-направля- ЛЯЮТ собой цилиндрические емкости, ющий конус обычно с противонаправленным движе-

нием газов и жидкости. Скорость движения газов в противоточном скруббере составляет 0,6—1,2 м/с.

Преимущество безнасадочных колонн состоит в малом сопротивлении потоку газа, простоте конструкции и малых помехах, которые вызывает присутствие твердых частиц; недостаток — в невысокой эффективности процессов диффузии и массообмена. Такие абсорберы используют при абсорбции, протекающей при высоких скоростях, или в тех случаях, когда не требуется тщательной очистки газа.

Насадочные колонны (рис. 4.11) широко применяют на практике. Часто в качестве насадок применяют кольца Рашига, которые регулярно уложены в аппарате или свободно насыпаны слоем высотой 1 — 3 м. Эффективность работы насадочных колонн зависит от площади поверхности насадки и однородности орошения. Преимущество абсорберов с насадкой — высокая эффективность процесса и возможность работать при большой скорости подачи газа.

Пенные абсорберы состоят из цилиндрического кожуха, в котором установлены тарелки-направляющие с круглыми или щелевидными отверстиями, образующими мелкую сетку (рис. 4.12, 4.13).

Орошающая жидкость подается на насадку и удерживается на ней восходящим потоком очищаемого газа, поступающего через отверстия. Толщина слоя жидкости составляет 25 — 30 мм. При ма-

Рис. 4.13. Абсорбер с переливом

I — поглотительный раствор; 2 — кор-

пус; 3 — перегородка; 4— перелив-

ная трубка; 5— плита

лых скоростях газа часть жидкости сливается с тарелки через отверстия. По мере увеличения скорости газа количество проваливающейся жидкости уменьшается и формируется вспененный слой. Пенные скрубберы бывают двух типов: с провальными тарелками, в которых скорость потока газа контролируется таким образом, чтобы часть жидкости стекала в отверстия тарелок (см. рис. 4.12), и с переливом жидкости (см. рис. 4.13).

В скрубберах второго типа достигается хороший контакт очищаемой жидкости с орошаемым газом, легко регулируется время контакта и степень насыщения газом орошаемой жидкости. КПД сепарации достигает 92 — 98 %. Недостаток пенных абсорберов — относительно высокое гидравлическое сопротивление и чувствительность к такому типу абсорбции, при котором возможно образование кристаллизующихся веществ, забивающих отверстия тарелки.

Источник

Абсорбция

Основное уравнение массопередачи при абсорбции. Абсорбенты, применяемые для очистки отходящих газов в промышленности. Материальный и тепловой баланс абсорбции, кривая равновесия. Абсорбционно-биохимическая установка для очистки вентиляционного воздуха.

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Кафедра нефтехимии и химической технологии

Процесс абсорбции заключается в избирательном поглощении компонентов газовой смеси (абсорбтивов) жидким поглотителем (абсорбентом).

Процесс выделения из абсорбента поглощенных компонентов газовой смеси называется десорбцией.

Применение того или другого способа разделения газовой смеси в промышленных условиях определяется составом газа, содержанием в нем извлекаемых компонентов и их свойствами, энергетическими затратами и т.п. и решается в каждом конкретном случае на основании технико-экономических расчетов.

Области применения абсорбционных процессов в химической и смежных отраслях промышленности весьма обширны. Некоторые из этих областей указаны ниже:

Получение готового продукта путем поглощения газа жидкостью. Примерами могут служить:

абсорбция SO3 в производстве серной кислоты;

абсорбция НCl с получением соляной кислоты;

абсорбция окислов азота водой (производство азотной кислоты) или щелочными растворами (получение нитратов) и т.д.

При этом абсорбция проводится без последующей десорбции.

Разделение газовых смесей для выделения одного или нескольких ценных компонентов смеси. В этом случае применяемый поглотитель должен обладать возможно большей поглотительной способностью по отношению к извлекаемому компоненту и возможно меньшей по отношению к другим составным частям газовой смеси (избирательная, или селективная, абсорбция). При этом абсорбцию обычно сочетают с десорбцией в круговом процессе. В качестве примеров можно привести абсорбцию бензола из коксового газа, абсорбцию ацетилена из газов крекинга или пиролиза природного газа, абсорбцию бутадиена из контактного газа после разложения этилового спирта и т.п.

Очистка газа от примесей вредных компонентов. Такая очистка осуществляется прежде всего с целью удаления примесей, не допустимых при дальнейшей переработке газов (например, очистка нефтяных и коксовых газов от pS очистка азотоводородной смеси для синтеза аммиака от СО2 и СО, осушка сернистого газа в производстве контактной серной кислоты и т.д.). Кроме того, производят санитарную очистку выпускаемых в атмосферу отходящих газов (например, очистка топочных газов от SO2; очистка от фтористых соединений газов, выделяющихся при производстве минеральных удобрений, и т.п.). В рассматриваемом случае извлекаемый компонент обычно используют, поэтому его выделяют путем десорбции или направляют раствор на соответствующую переработку. Иногда, если количество извлекаемого компонента очень мало и поглотитель не представляет ценности, раствор после абсорбции сбрасывают в канализацию.

Улавливание ценных компонентов из газовой смеси для предотвращения их потерь, а также по санитарным соображениям, например рекуперация летучих растворителей (спирты, кетоны, эфиры и др.).

Движущей силой процесса абсорбции является разность парциальных давлений компонента в газовой рг и в жидкой рж фазах (рис. 1). Если рг > рж то компоненты газа переходят в жидкость, т.е. протекает процесс абсорбции. Если рг

Подобные документы

Теоретические основы абсорбции. Растворы газов в жидкостях. Обзор и характеристика абсорбционных методов очистки отходящих газов от примесей кислого характера, оценка их преимуществ и недостатков. Технологический расчет аппаратов по очистке газов.

курсовая работа [834,6 K], добавлен 02.04.2015

Материальный баланс процесса абсорбции. Расчёт движущей силы процесса абсорбции. Средняя логарифмическая разность концентраций. Расчёт диаметра абсорбера. Вязкость абсорбтива при нормальных условиях и константа Саттерленда. Расчёт высоты колонны.

курсовая работа [439,4 K], добавлен 15.10.2015

Общие сведенья о скрубберах. Направления модернизации аппаратов для очистки коксового газа. Описание типовых конструкций. Определение поверхности абсорбции и размеров скрубберов. Расчет на прочность и устойчивость. Толщина стенки обечайки и днища.

курсовая работа [1,7 M], добавлен 12.03.2015

Общая характеристика и классификация массообменных процессов, их использование в промышленности. Схема абсорбции с рециркуляцией жидкости и газа. Зависимость растворимости некоторых газов в жидкостях. Тепловой эффект растворения газа, его измерение.

контрольная работа [1,8 M], добавлен 22.05.2012

Суть технологических процессов газоочистки, виды и свойства катализаторов. Принцип действия каталитической очистки промышленных выбросов электронной промышленности. Способ каталитической очистки высокотемпературных отходящих газов от смолистых веществ.

курсовая работа [522,2 K], добавлен 29.09.2011

Автоматизация тепловых процессов. Схема многоконтурного регулирования процесса абсорбции. Стабилизация рабочей линии. Материальный баланс отгонной части колонны. Регулирование состава дистиллята с учетом изменения расхода и состава исходной смеси.

реферат [82,2 K], добавлен 26.01.2009

Тепловой расчет барабанного сушила, его производительность и расчет начальных параметров. Построение теоретического процесса сушки, тепловой баланс. Расход воздуха и объем отходящих газов, аэродинамический расчет. Материальный баланс процесса сушки.

курсовая работа [664,3 K], добавлен 27.04.2013

Плавка цинка и сплавов. Промышленные выбросы пыли при плавке, предельно допустимые концентрации. Классификация систем очистки воздуха и их параметры. Сухие и мокрые пылеуловители. Электрофильтры, фильтры, туманоуловители. Метод абсорбции, хемосорбции.

дипломная работа [5,2 M], добавлен 16.11.2013

Автоматизация процессов тепловой обработки. Схемы автоматизации трубчатых печей. Схема стабилизации технологических величин выпарной установки. Тепловой баланс процесса выпаривания. Автоматизация массообменных процессов. Управление процессом абсорбции.

реферат [80,8 K], добавлен 26.01.2009

Адсорбция как поглощение газов или паров поверхностью твёрдых тел, называемых адсорбентами. Понятия поглощения паров и газообразных компонентов жидкими поглотителями (абсорбентами). Характеристика закона Генри. Принципы применения абсорбционной очистки.

реферат [47,0 K], добавлен 24.03.2015

Источник