48. Абсорбционная очистка промышленных выбросов (физическая и химическая абсорбция, скрубберы, типы насадок, труба Вентурри).

Абсорбция - один из видов сорбции, при которой поглощение ве­ществ происходит во всем объеме поглотителя (абсорбента).

Абсорбционные методы санитарной очистки газов основаны на спо­собности жидкостей растворять газы. В процессе абсорбции участвуют две фазы - жидкая и газовая.

Различают физическую и химическую абсорбцию (хемосорбцию).

При физической абсорбции происходит физическое растворение аб­сорбируемого компонента в растворителе, которое не сопровождается химической реакцией. Абсорбция происходит в том случае, если парци­альное давление абсорбируемого компонента в газовой фазе больше рав­новесного парциального давления этого же компонента над данным рас­твором.

При хемосорбции абсорбируемый компонент вступает в химическую реакцию с поглотителем, образуя новые химические соединения в жид­кой фазе. Здесь возможны два варианта - протекание обратимой и необ­ратимей реакции. И в том, и в другом случае равновесное парциальное давление извлекаемого компонента (абсорбтива) значительно ниже по сравнению с физической абсорбцией, поэтому хемосорбционные процес­сы, при прочих равных условиях, обеспечивают более полное извлечение компонентов из газовых смесей.

Широкое распространение в промышленности в качестве абсорберов получили колонные аппараты, заполняемые специальным наполнителем - "насадкой". Контакт газа с жидкостью в таких аппаратах происходит в основном на смоченной поверхности насадки, по которой стекает оро­шающая жидкость.

В настоящее время наибольшее применение в промышленности на­шли следующие типы насадок:

а) кольцевая насадка. Наибольшее применение получила цилиндри­ческая кольцевая насадка(кольца Рашига), представляющая собой тонкостенные тела, наружный диаметр которых обычно равен вы­соте.

б) спиральные кольца (кольца Лессинга) имеют внутри одну, две или три спирали

в) сёдла. Такие насадки имеют большую удельную по­верхность и больший свободный объем, лучше смачиваются и обладают меньшим гидравлическим сопротивлением.

г) хордовая насадка .

Основное ее достоинство - малая масса, дешевизна и простота изготовления, недос­татки - небольшая удельная поверхность и малый свободный объем.

д) плоскопараллельная насадка. Хо­роший контакт между жидкостью и газом достигается за счет плёночного стекания жидкости по стенкам пластин. Абсорберы такого типа имеют малое гидравлическое сопротивление;

е) плавающие насадки, применяемые при работе с загрязнёнными жидкостями. Достоинством данного тапа абсорберов является то, в них допустимы более высокие скорости газа, чем в абсор­берах с неподвижной насадкой. При этом увеличение скорости газа при­водит к незначительному увеличению гидравлического сопротивления;

е) блочная насадка. Основным преимуществом блочной насадки является упрощение работ по укладке в аппарате и малое гидравлическое сопротивление. По эффективности блочная насадка не уступает кольцам Рашига.

Трубы Вентурри: Большая скорость движения газа создает тонкое дисперги­рование жидкости в горловине с образованием развитой поверхности массообмена. Интенсивный массообмен протекает не только за счёт раз­витой поверхности контакта фаз, но и из-за возрастания скорости конвек­тивной (турбулентной) диффузии, которая играет решающую роль при больших скоростях взаимодействующих потоков.

Подача жидкости в трубах Вентури осуществляется в виде:

а) плёнки, переливающейся через край конфузора;

б) струи, подаваемой аксиально в конфузор вблизи горловины;

в) струй жидкости, подаваемых радиально в горловину через специ­альные отверстия, сопла, щели или форсунки.

В ряде случаев применяют комбинированное, например, струйно-плёночное орошение.