Абсорбция деп процесі сіңіру газ сұйық поглотителем, онда газ ериді сол немесе өзге дәрежеде атайды. Кері процесс – бөлу ерітілген газдың ерітінді – десорбция деп аталады.
«Абсорбциялық процестерде (сіңірілуі, десорбция) қатысады екі фаза – сұйық және газ және ауысуы заттың газдық фаза сұйық (абсорбция) немесе, керісінше, сұйық фаза газ (десорбция). Осылайша, абсорбциялық процестерді түрлерінің бірі болып табылады процестер масопередачи.
Тәжірибеде абсорбция жатады бөлігінде жекелеген газдар, газ қоспасының құрамдас бөліктері (бір немесе бірнеше) жұтып осы поглотителем да елеулі мөлшерде. Бұл құрамдас бөліктері деп атайды абсорбируемыми компоненттері немесе жай ғана компоненттер емес, поглощаемые құрамдас бөліктері – инертті газ.
Сұйық фаза тұрады жұтқыштарды және абсорбируемого компонент. Көптеген жағдайларда жұтқыш білдіреді ерітіндісі белсенді компонент енетін химиялық реакциясын с абсорбируемым компоненті; бұл ретте, зат, онда растворен белсенді компонент боламыз деп атауға еріткішпен.
Инертті газ және жұтқыш болып табылады мұндай компонент тиісінше газ және сұйық фазалардағы. Физикалық абсорбция (төменде қараңыз) инертті газ және жұтқыш жоқ жұмсалады қатыспайды процестеріне көшу компоненттің бір фазадан басқа. Кезінде хемосорбции (төменде қараңыз) жұтқыш мүмкін химиялық өзара іс-қимыл жасасуға компоненті.
Ағуы абсорбциялық процестерді сипатталады, олардың түсінің сақталу мерзімін және кинетикой.
Статика абсорбция, т. е. арасындағы тепе-теңдік сұйық және газ фазалары, жай-күйін айқындайды, ол кезде белгіленеді өте ұзақ қабатпен жанасқан фазалар. Тепе-теңдік фазалар арасындағы анықталады термодинамикалық қасиеттері компонент және жұтқыштарды және тәуелді құрамының бір фаза, температура және қысым.
Кинетика абсорбция, т. е. процесінің жылдамдығы масса алмасу арқылы анықталады қозғаушы күші процесін (т. е. дәрежесі ауытқу жүйесінің равновесного жай-күйін), қасиеттерімен жұтқыштарды, компонент және инертті газ, сондай-ақ тәсілімен түйісу фазаларының (құрылғымен абсорбциялық аппарат және гидродинамическим оның жұмысының режимін). «Абсорбциялық аппараттардың қозғаушы күші, әдетте, өзгереді, олардың ұзындығы мен сипатына байланысты өзара қозғалыс фазалардың (противоток, прямоток, айқас түрі ток және т. б.). Бұл ретте жүзеге асырылуы мүмкін үздіксіз немесе сатылы орнату. «Абсорберах үздіксіз байланыспен сипаты қозғалыс фазалардың өзгермейді ұзындығы бойынша аппарат және өзгерту қозғаушы күші үздіксіз жүреді. Абсорберы-бабына сатылы болып келуі контактімен тұрады бірнеше сатыларының дәйекті түрде құрама штаттары газ және сұйықтық, әрі көшкенде сатысынан сатысына жүреді скачкообразное өзгерту қозғалыс күштері.
Ажыратады химиялық сіңуін төмендетеді және хемосорбцию. Физикалық абсорбция еріту газ химиялық реакция жүреді (немесе, кем дегенде, бұл реакция елеулі әсер етпейді процесі). Бұл жағдайда үстінде ерітіндісімен бар немесе одан кем елеулі равновесное қысым компонент және сіңіру соңғы орын ғана сақталғанға дейін оның парциалдық қысымы газ фазасында жоғары равновесного қысым үстінде ерітіндісімен. Толық шығарып компонентінің бірі-газ-бұл тек противотоке және беру сіңіргіш таза жұтқыштарды, бар компонент.
Кезінде хемосорбции (сіңірілуі, алып жүретін химиялық реакция) абсорбируемый компонент байланысады сұйық фазада түріндегі химиялық қосылыстар. Кезде қайтымсыз реакциялар равновесное қысым компоненттің үстінен ерітіндісімен тым жеткіліксіз және мүмкін оның толық сіңіру. Кезінде обратимой реакция үстінен ерітіндісімен бар елеулі қысым компоненті болғанымен, аз қарағанда физикалық абсорбция.
Өнеркәсіптік өткізу абсорбция мүмкін үйлесуі немесе үйлесуі с десорбцией. Егер десорбцию жүргізбейді, жұтқыш бір рет пайдаланылады. Бұл ретте нәтижесінде абсорбция алады дайын өнім, полупродукт немесе, егер сіңірілетін жүргізілуі мақсатында санитарлық тазалау газдар, отбросный ерітіндісі, сливаемый (залалсыздандыру) кәрізге.
Үйлесімі абсорбция с десорбцией мүмкіндік береді бірнеше рет пайдалануға жұтқыш және бөлу абсорбируемый компонент таза түрінде. Бұл үшін ерітінді кейін абсорбера жібереді десорбцию, онда бөлу, компонент, ал регенерированный (босатылған компонент) ерітінді қайтадан қайтарады сіңуін төмендетеді. Мұндай схема (айналмалы процесс) жұтқыш, қоңыраулар, егер деп санауға оның кейбір шығындарды, және барлық уақытта айналатын жүйесі арқылы сіңіргіш – десорбер – сіңіргіш.
Кейбір жағдайларда (бар болған жағдайда құнсыз жұтқыштарды) өткізу процесінде десорбция бас тартады көп рет қолдану жұтқыштарды. Бұл ретте регенерированный » десорбере жұтқыш сбрасывают канализацияға, ал сіңіргіш береді балғын жұтқыш.
Үшін қолайлы жағдайлар десорбция, противоположны шарттарына ықпал ететін абсорбция. Жүзеге асыру үшін десорбция үстінен ерітіндісімен тиіс елеулі қысым компонент, ол бөлінуі » газ фазаға. Поглотители, абсорбциялау онда жүреді қайтымсыз химиялық реакция жоқ ұйымына берілу регенерация жолымен десорбция. Сіңдіретін мұндай поглотителей болады химиялық әдіспен.
Қолдану абсорбциялық процестердің химиялық және сабақтас салаларда өнеркәсіп өте көлемді. Бұл кейбір облыстардың төменде көрсетілген:
Алу дайын өнімнің жазаға сіңіру арқылы газды сұйықтық. Мысалдар бола алады: абсорбциялау SO3 күкірт қышқылы өндірісінде; абсорбциялау HCl алумен тұз қышқылы; сіңірілетін азот тотықтарының сумен (азот қышқылы) немесе сілтілі ерітінділермен алу нитраттар) және т. б. осы абсорбциялау жүргізіледі, кейіннен десорбция.
Бөліну газ қоспаларын бөлу үшін бір немесе бірнеше бағалы компоненттер қоспасы. Бұл жағдайда қолданылатын жұтқыш болуы мүмкін басым поглотительной қабілетіне қатысты извлекаемому компоненті және мүмкіндігінше аз қатысты басқа да құрамдас бөліктеріне газ қоспасын (сайлау, немесе селективті, сіңірілуі). Бұл ретте сіңуін төмендетеді әдетте сочетают с десорбцией в круговом процесінде. Мысал ретінде келтіруге болады сіңуін төмендетеді бензол бірі кокс газын, сіңуін төмендетеді ацетилен бірі газдар крекингі немесе пиролиз табиғи газ, сіңуін төмендетеді бутадиен-бірі байланыстағы кейін газды ыдырату этил спирті және т. б.
Тазалау газ қоспалардан зиянды компоненттер. Мұндай тазарту жүзеге асырылады, ең алдымен, жою мақсатында қоспалар, рұқсат етілген кезінде одан әрі қайта өңдеу газдар (мысалы, тазалау, мұнай және кокс газдар H2 S, азот-сутекті қоспа үшін аммиак синтезінің жылғы CO2 және CO, құрғату, күкіртті газ өндірісінде контактілік күкірт қышқылын және т. б.). Сонымен қатар, жүргізеді, санитарлық тазалық, атмосфераға шығарылатын газдар (мысалы, тазалау оттық газдарды SO2 ; тазарту Cl2 абгаза кейін конденсация сұйық хлор; тазарту фторлы қосылыстар газдар бөлінетін өндіру кезінде минералдық тыңайтқыштар және т. б.).
Жағдайда алынатын компонент, әдетте, пайдаланады, сондықтан оны бөліп арқылы десорбция немесе жібереді ерітіндісі тиісті қайта өңдеуге жіберіледі. Кейде, егер саны шығарылған компонент өте аз және жұтқыш емес ұсынады құндылықтар, ерітінді кейін абсорбция сбрасывают кәрізге.
Ұстап алу, бағалы құрауыштарды газ қоспасын болдырмау үшін, олардың шығындарын, сондай-ақ санитарлық тұрғысынан, мысалы, ерітінділерді рекуперациялау ұшпа еріткіштерді (спирттер, кетондар, эфирлер және т. б.).
Бұл үшін газ қоспаларын бөлудің, газдарды тазалау және ұстау, бағалы компоненттердің қатар абсорбцией қолданады және өзге де тәсілдері: адсорбцию, терең салқындату және т. б. Таңдау сол немесе өзге де тәсілін айқындайды техникалық-экономикалық маңыздылығы. Әдетте абсорбциялау шектеулерді жағдайларда талап етілмейді өте толық өндіру компонент.
Кезінде абсорбциялық процестерде массаалмасу жүреді бетінде түйісу фазаларының. Сондықтан абсорбциялық аппараттары болуы тиіс дамыған беті жанасу арасындағы газ және сұйықтық. Негізге ала отырып, тәсілін құру осы бетін сіңдіру аппараттарына можно подразделить наследующие:
а) жер Үсті абсорберы, беті контакт арасындағы фазалар болып табылады айна сұйықтық (өзіндік жер үсті абсорберы) немесе беті ағымдағы пленка сұйықтық (ұлпалық абсорберы). Осы топқа насадочные абсорберы, онда сұйықтық сүйкімді аузынан қапал беті бойынша жүктелген да сіңіргіш саптамалар-дан тел әр түрлі пішінді (сақина, кесек материал және т. б.), ұлпалық және механикалық абсорберы. Үшін жер үсті абсорберов беті контактіні белгілі дәрежеде анықталады геометриялық беті элементтерін абсорбера (мысалы, саптаманың), бірақ көптеген жағдайларда және тең емес оған.
б) Барботажные абсорберы, беті контактіні дамиды ағынымен газ, распределяющегося » түріндегі сұйықтық көпіршіктері және струек. Мұндай қозғалыс газ (барботаж) өткізу жолымен жүзеге асырылады, оның ішінде сұйықтықпен толтырылған аппараты (тұтас барботаж) не аппараттарда колонного типа с әр түрлі типтегі тарелками. Мұндай өзара іс-қимылының сипаты, газ және сұйықтық байқалады, сондай-ақ насадочных абсорберах бастап су басқан насадкой.
Бұл топқа барботажные абсорберы с араласумен сұйықтықтың механикалық араластырғышпен. «Барботажных абсорберах беті контактіні анықталады гидродинамическим режиміне (шығыстар газ және сұйықтық).
в) Распыливающие абсорберы, беті контактіні құрылады бүрку арқылы сұйықтықтың массасы газдың ұсақ тамшылар. Беті контактіні анықталады гидродинамическим режиміне (шығыны сұйықтық). Бұл топқа жатады абсорберы, тозаңдану сұйықтықты форсунками (форсуночные, немесе қуыс, абсорберы), токта қозғалыстағы үлкен жылдамдықпен газ (жүрдек тура нүктелі распыливающие абсорберы) немесе айналмалы механикалық құрылғылармен (механикалық распыливающие абсорберы).
Келтірілген жіктеу абсорбциялық аппараттардың шартты болып табылады, өйткені көрсетеді емес, конструкциясын аппаратының, қанша бетінің сипатын орнату. Бір және сол түрі аппаратының жұмыс жағдайларына байланысты болуы мүмкін, бұл әр түрлі топтар. Мысалы, насадочные абсорберы жұмыс істей алады қалай пленочном, сондай-ақ барботажном режимдері. Аппараттарда барботажными тарелками мүмкін режимін, бұл айтарлықтай тозаңдану және сұйықтықтың беті контактіні құрылады негізінен тамшы.
Түрлі үлгідегі аппараттардың қазіргі уақытта кең тараған насадочные және барботажные табақтық абсорберы. Түрін таңдау кезінде абсорбера керек әрбір нақты жағдайда негізге физикалық-химиялық процесін жүргізу шарттарын ескере отырып, техникалық-экономикалық факторлар.
Негізгі өлшемдері абсорбера (мысалы, диаметрі мен биіктігі) анықтайды сүйене отырып, есептеу жолымен берілген жұмыс жағдайларын (өнімділігі, қажетті компонентті алу дәрежесі және т. б.). Есептеу үшін қажет мәліметтер бойынша статика және кинетике процесс. Деректер бойынша статика таба анықтамалық кестелер есептейді көмегімен термодинамикалық параметрлерін немесе тәжірибелі жолмен анықтайды. Деректер бойынша кинетике тәуелді типті аппарат және оның жұмыс режимін. Ең сенімді нәтижелері эксперименттер жүргізілген, сол шарттармен. Бірқатар жағдайларда мұндай деректер жоқ тура жүгіну есептеу немесе тәжірибелерге.
Қазіргі уақытта әлі жоқ әбден сенімді әдісін анықтауға мүмкіндік беретін коэффициент массопередачи есептеу жолымен немесе негізінде зертханалық немесе модельдік тәжірибелер. Алайда, кейбір типтегі аппараттардың табуға болады коэффициенттері массопередачи үлкен дәлдікпен көмегімен есептеу немесе салыстырмалы қарапайым тәжірибелер.