Схеми абсорбційних установок - студопедія

У хімічному виробництві процес абсорбції зазвичай прово-дять в безперервному режимі. На рис. 18.2 представлена схема абсорбційної-десорбціонной установки безперервної дії. Газ, що містить виймається компонент, проходить через абсорбер 1 від низу до верху, а рідина стікає зверху вниз. При цьому йде з абсорбера газ зустрічається зі свіжим абсорбентом, що забезпе-чує більш повне вилучення поглинається компонента. Як і глотітель з абсорбера направляється через теплообмінник 2, де підігрівається, після чого надходить в десорбер 3. Тут абсор-бент звільняється від поглиненого компонента, насосом 4 по-

Мал. 18.2. Схема абсорбційної-десорбціонной установки безперервного

1 - абсорбер (насадок колони); 2 - теплообмінник; 3 - десорбер (ректи-тифікаційний колона); 4 - насос

дається в теплообмінник для охолодження, а потім повертається в абсорбер.

У хімічній промисловості розрізняють наступні прин-ціпіальние схеми абсорбційних процесів: по направле-ня руху компонентів -прямоточние і протиточні; по числу ступенів контакту - одноступенча-ті з рециркуляцією і багатоступінчасті з рециркуляцією.

Прямоточная схема. При прямоточною схемою взаємодії компонентів потоки газу і абсорбенту рухаються паралельно один одному (рис. 18.3, а). Газ з більшою концентрацією розподіляється речовини наводиться в контакт з рідиною, що має мень-шую концентрацію цієї речовини, а газ з меншою концентрацією взаємодіє на виході з апарату з рідиною, що має велику концентрацію розподіляється речовини. На діа-грамі Y-X, представленої на рис. 18.3, б, показано положе-ня робочої лінії, що має негативний нахил.

Протівоточная схема. При використанні противоточной схе-ми (рис. 18.4, а) в одній частині апарату взаємодіють газ і рідина з підвищеною концентрацією розподіляється компо-нента, а в протилежній частині - зі зниженою. На рис. 18.4,6 побудована діаграма Y-X і показано положення робочої лінії.

Порівнюючи прямоточну і противоточную схеми процесу по діаграмі Y-X, можна відзначити, що протівоточная схема забезпе-безпечує більшого значення кінцевої концентрації поглинає-мого компонента в абсорбенту та, отже, менша витрата

Мал. 18.3. Прямоточная схема абсорбції: а - схема руху потоків; б - взаємне розташування лінії рівноваги і робочої лінії; . молярний витрата газової і рідкої фаз соответствен-но; . - початкова і кінцева відносні молярний частки поглинають-мого компонента в газовій фазі; . - початкова і кінцева щодо відповідності-ні молярний частки цього компонента в рідкій фазі

абсорбенту. Однак при противотоке рушійна сила процесу мен-ше, ніж при прямотоке, тому необхідні великі розміри апарата.

Схеми з рециркуляцією абсорбенту або газу в порівнянні зі схемами без рециркуляції мають таку особливість. При одному і тому ж витраті свіжого абсорбенту (або свіжого газу) кількість рідини (газу), що проходить через апарат, значи-тельно більше. Це призводить до підвищення коефіцієнта масопередачі і деякого зменшення рушійної сили процесу. Остаточний вибір схеми залежить від конкретних умов і призначення процесу абсорбції.

Ефективність проведення процесу абсорбції залежить від того, наскільки розвинена поверхня контакту фаз в апараті. За спо-собу формування цієї поверхні абсорбери умовах а-а розділяють на поверхневі і плівкові (наприклад, насадки колони), барботажні (наприклад, тарілчасті колони) і апарати з розпиленням рідини. Конструкції насадок і тарілчастих колон детально розглянуті в гл. 17.

1. Що називається процесом абсорбції?

2.Запішіте рівняння матеріального балансу процесу абсорбції.

3. Які фактори впливають на витрату абсорбенту?

4.Сравніте прямоточну і противоточную схеми процесу абсорбції