Процеси та апарати промислових технологій
Підвід тепла до абсорбера. При підводі тепла в десорбер, наприклад, при обігріві його сухою парою, тобто шляхом передачі тепла абсорбенту, що
регенерується, через стінку, із розчину
разом із компонентом, що десорбується, випаровується частина абсорбенту. Для поділу суміші, що утвориться при цьому, застосовують ректифікацію.
Зниження тиску над абсорбентом. Найбільше простим є метод десорбції шляхом
зниження тиску відпрацьованого абсорбенту, що
супроводжується, як відомо, зменшенням
розчинності газів у рідині.
Якщо витрата відпрацьованого
нелетючого абсорбенту за одиницю часу дорівнює L, а абсолютні
концентрації розчиненого газу до і після зниження тиску дорівнює
xt, і хк, то кількість газу, що
виділився, M може бути знайдене з рівняння матеріального балансу:
відкіля
Ступінь витягу абсорбованого
газу виражається так:
Ступінь витягу буде максимальним, коли кінцева концентрація
xK досягне рівноважного значення. °скільки регенерований
абсорбент повертається в абсорбер, то розмір
xK не може бути вищим за рівноважну щодо газу, що уходить. З цієї причини часто вдаються до подальшого
зниження концентрації xK після зменшення
тиску методом десорбції зустрічним потоком інертного газу або перегрітої пари.
Якщо у відпрацьованому абсорбенті
розчинено декілька індивідуальних газів (наприклад, 1, 2, 3,..., п) то вони можуть бути наявними у газовій суміші, що виділилася після
зниження тиску; її абсолютні концентрації — у1 + у2 + у3 +...+ уп. З огляду на, те що
у1 + у2 + у3 +....+ уп = 1 і
хк1 + хк2 + хк3
+ + хкп =
1 можна
скласти n-1
рівнянь матеріальних балансів:
(б)
У написаних рівняннях містяться n невідомих (М і всі значення
хк до хк(п-1)); значення у визначаються
рівновагою. У ряді випадків доцільно
знижувати тиск абсорбенту не в одній, а послідовно в декількох щаблях, виділяючи в них кількість
газу M1, M2, M3,
...., Mn при тисках р1, р2, р3, рп (рис. 7.9,б). Така схема
часто
вигідна, тому
що гази, які виділяються, крім останньої
порції, утворюються при тисках вищих за атмосферний, часто необхідним технологічним процесом. Крім того, при ступеневому зниженні тиску досягається деякий ступінь поділу десорбованої газової суміші, тому що менш розчинні компоненти
виділяються при більш високих тисках.
Для здійснення процесів десорбції
зустрічними потоками інертних газів і перегрітих пар застосовуються
ті самі апарати, що і для абсорбції (насадкові, тарілчасті).
7.8. Схеми абсорбційних
установок
Промислові схеми абсорбційних
установок бувають протист- румові, прямострумові, одноступеневі з рециркуляцією і багатоступеневі
з рециркуляцією.
Прямострумова схема взаємодії
речовин у процесі абсорбції показана на рис.
7.10,а. У цьому випадку потоки газу й адсорбенту рухаються паралельно один одному; при
цьому газ із більшою концентрацією речовини, що розподіляється, приводиться в контакт із рідиною, що має меншу концентрацію цієї речовини, а
газ із меншою концентрацією взаємодіє на виході з апарата з рідиною, що має велику концентрацію речовини, що розподіляється.
Рис. 7.10. Прямострумова (а) і протиструмова (б) схеми абсорбції
Противоточная схема показана
на рис. 7.10,б. За цією схемою в одному
кінці апарата приводяться в контакт газ і рідина, що мають
великі концентрації розподіленої речовини, а в протилежному — менші.
Схеми з рециркуляцією передбачають
багаторазове повернення в апарат або рідини, або газу. Схема з рециркуляцією рідини показана на
рис. 7.11,а. Газ проходить через апарат
знизу нагору, і концентрація речовини, що
розподіляється в ньому, змінюється від Ун до Ук. Поглинаюча рідина підводиться до верхньої частини апарата при концентрації
речовини, що розподіляється Хн, потім
мішається з рідиною, що виходить, з апарата, у результаті чого концентрація підвищується до Хс. Робоча лінія рекомендується на діаграмі відрізком прямої; крайні точки його мають координати Ун, Хк
і Ук, Хс відповідно. Значення Хс легко
знайти з рівняння матеріального балансу.
1 ... 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 ... 157 Повернутися на початок книги
