Принцип дії абсорберів

У викидах технологічних газів крім твердих частинок знаходяться шкідливі газо- й пароподібні речовини. До цих речовин відносяться оксиди та діоксиди сірки, азоту й вуглецю, сірководень, хлор, хлористий водень тощо. З метою санітарного очищення газових викидів від цих шкідливих інградієнтів та використання напівфабрикатів, що вловлюються, для одержання кислот, сірки, добрив та інших продуктів застосовують абсорбційний метод. Фізико-хімічний метод абсорбції грунтується на властивості рідин розчиняти гази, тобто вибірково поглинати гази рідиною з утворенням розчинів.

В процесі абсорбції беруть участь дві фази — рідка й газова. В абсор-бційних процесах масообмін відбувається на поверхні дотику фаз.

Абсорбцію поділяють на фізичну та хімічну (хемосорбцію).

При фізичній абсорбції відбувається фізичне розчинення абсорбува-льного компонента в розчині, шо не супроводжується хімічною реакцією. Абсорбція відбувається в випадку, коли парціальний тиск абсорбувного компонента в газовій фазі більший його рівноважного парціального тиску компонента над даним розчином. Чим більша різниця між цими тисками, тим більша рухома сила процесу й тим швидше відбувається абсорбція. Для багаторазового використання абсорбент (поглинач) регенерують фізичними методами: підвищенням температури, зниженням тиску або сукупністю цих параметрів. Якщо компонент, шо поглинається, не має ніякої цінності або процес регенерації дуже трудомісткий, то поглинач використовують декілька разів і після відповідної обробки скидають в каналізацію. Це не є оптимальним рішенням, оскільки забруднює водне середовище. Метод, що поєднує абсорбцію з десорбцією, дозволяє не тільки добувати корисні компоненти з газових систем й знизити до мінімуму витрати абсорбента, але й відповідає вимогам захисту довкілля.

Як поглинальні розчини при фізичній абсорбції використовують воду, а також органічні й неорганічні розчини, які не вступають в хімічну реакцію з абсорбувальннми компонентами. Ефективність добування компонента з газової суміші при фізичній абсорбції підвищують використанням принципу протитоку з безперервною подачею в абсорбер свіжого розчину.

При хемосорбції абсорбувальний компонент вступає в хімічну реакцію з поглиначем, утворюючи нові хімічні з'єднання в рідкій формі. При цьому можливі два варіанти — протікання оборотних і необоротних реакцій. В обох випадках рівноважний парціальний тиск компонента, від якого очищується газ, значно нижчий порівняно з фізичною абсорбцією. В зв'язку з цим хемосорбційні процеси при рівних умовах з фізичною абсорбцією забезпечують повніше добування компонентів з газових сумішей. Регенерацію поглинальних розчинів виконують фізичними й хімічними методами. Фізичні методи використовують при протіканні оборотних хемосорбційних процесів, а хімічні - необоротних хемосорбційних процесів. Як поглинальні розчини в процесі хемосорбції використовують водні розчини солей та органічних розчинників. Поглинальні розчини повинні мати високу поглинальну спроможність й селективність відносно компонента, який добувається, бути термічностійким й спроможними до регенерації, не викликати корозію апаратів та мати невисоку ціну.

Універсальних поглинальних розчинів, що однаковою мірою задовольняють всі вимоги, в практиці абсорбційного очищення газових викидів не існує. В кожному конкретному випадку вибирають абсорбент, який відповідає головним критеріям оптимізацїї, шо можуть бути різними для різних процесів. Як поглинальні розчини використовують водні розчини лугів, кислот, солей, спиртів та органічних розчинників. Поглинальний розчин повинен мати незначну в'язкість та температуру кипіння більшу, ніж води (150°С і більше).

Оптимальні умови процесів абсорбційного очищення газів забезпечуються відповідним співвідношенням між концентраціями речовин, що беруть участь в абсорбційному процесі, в момент рівноваги, та швидкістю, з якою така рівновага встановлюється.

Для вирішення технологічних задач з очищення викидів газів від газо- й пароподібних речовин використовуються різні за конструктивними особливостями абсорбери.

Поиск по сайту: