34 Вопрос. Материальный баланс абсорбции.

уравнение материального баланса процесса абсорбции: G(Y_H-Y_K)=L(X_K-X_H)

Обычно из уравнения материального баланса определяют общий расход абсорбента:

L=G(Y_H-Y_K)/(X_K-X_H) или его удельный расход / (кмоль/кмоль инертного газа): l= L/G=(Y_H-Y_K)/(X_K-X_H) в след.виде Y_H-Y_K= l(Y_H-Y_K )

35 Вопрос. Движущая сила при абсорбции. Массопередача при абсорбции.

Движущая сила процесса абсорбции для любого значения X и выбранной величины l будет выражаться разностью ординат У— У*, изображенных вертикальными отрезками, соединяющими соответствующие точки рабочей линии и линии равновесия. Для всего абсорбера можно принять среднее значение ΔУ_ср, величина которого, например для линии AB₁, я отрезком ΔУср. Величина движущей силы будет тем больше, чем круче наклон рабочей линии и, следовательно, чем больше удельный расход абсорбента. При совпадении рабочей линии с вертикалью ΔУср будет иметь максимальное значение, и, следовательно, размеры аппарата при этом минимальны [так как число единиц переноса n_y = (ΔY_б-ΔY_м), то при постоянстве ΔУ_м значения ΔУ₆ и ΔУср максимальны]. Удельный расход абсорбента при этом будет бесконечно большим, поскольку Х_К=Х_Н и знаменатель в уравнении (l= L/G=(Y_H-Y_K)/(X_K-X_H)) будет равен 0. Если же рабочая линия АВ₃ касается линии равновесия, то удельный расход абсорбента минимален (г. е. l=lmin), а величина ΔYcp в точке касания равна нулю, поскольку в этой точке У_H = У *; при этом n_Y = ∞.

Уравнение массопередачи при абсорбции можно записать в виде

M = K_p F (p_г – p_p) = K_y F (y – y_p) = K_x F (x_p – x)

или

K_p (p_г – p_p) = K_y (y – y_p) = K_x (x_p – x).

Коэффициент К называется коэффициентом массопередачи при абсорбции и характеризует массу вещества, переданную в единицу времени через единицу поверхности контакта фаз при движущей силе, равной единице.

36 Вопрос. Конструкции абсорберов.

В пленочных абсорберах поверхностью контакта фаз является поверхность жидкости, текущей по твердой, обычно вертикальной стенке. 

Трубчатый абсорбер. По устройству он аналогичен кожухотрубчатому теплообменнику. Абсорбент поступает на верхнюю трубную решетку, распределяется по трубам 2 и стекает по их внутренней поверхности в виде тонкой пленки, В абсорберах с большим числом труб для улучшения распределения абсорбента по трубам применяют специальные распределительные устройства. Газ движется по трубам снизу вверх навстречу стекающей жидкой пленке.

Абсорбер с плоскопараллельной насадкой. Пакет листовой насадки в виде вертикальных листов из различного материала (металл, пластические массы, натянутая на каркас ткань и др.) помещают в колонну (абсорбер). В верхней части абсорбера находятся распределительные устройства для обеспечения равномерного смачивания листовой насадки с обеих сторон.

Пленочный абсорбер с восходящим движением пленки. Такие аппараты состоят из пучка труб закрепленных в трубных решетках. Газ проходит через распределительные патрубки 4У расположенные соосно с трубами . Абсорбент поступает в трубы через щели . Движущийся с достаточно высокой скоростью газ увлекает жидкую пленку снизу вверх, т.е. абсорбер работает в режиме восходящего прямотока. По выходе из труб жидкость сливается на верхнюю трубную решетку и выводится из абсорбера. Для снижения брызгоуноса с отходящим газом в абсорбере устанавливаются брызогоотбойники . С целью охлаждения абсорбента в межтрубное пространство подают охлаждающий агент. Для повышения эффективности процесса применяют многоступенчатые абсорберы подобного типа.