Сорбционные процессы

Характеристика влажных газовых сред. 
В современной технике 
глубокая осушка газов с помощью адсорбентов вытеснила практически все 
другие возможные методы.
В промышленности используют разные, в том числе специфические, 
способы выражения абсолютной концентрации паров воды в газах. Назовем 
их: массовая концентрация (г/м
3
), парциальное давление ( мм рт. ст.), точка 
росы (
0
С
), частей на 1 миллион, или пропромилле (эту концентрацию 
выражают в объемных и массовых единицах). Из четырех способов два
тривиальны. Объясним смысл двух других. Точка росы – это температура, 
которая соответствует переходу газа, ненасыщенного парами воды, при 
охлаждении в состояние насыщенности. Очевидно, что понижение 
температуры ниже точки росы вызовет конденсацию паров – появление 
«росы». Пропромилле говорит о том, сколько единиц объема (массы) 
находится в 1 миллионе единиц объема (массы) сухой среды. Эту 
концентрацию записывают латинскими буквами ppm. Очевидно, что 1ppm = 
10 
–4
%. Все способы выражения концентраций взаимосвязаны и могут быть 
рассчитаны по уравнениям состояния газов. Результаты одного из таких 
расчетов приведены в таблице. 
Таблица 2.1 
Влагосодержание воздуха при атмосферном давлении 
Точка 
росы, 
0
С 
Парциальное давл., 
мм рт.ст. 
Массовая 
концентр., мг/м
3
Ppm 
(объемн.) 
Ppm 
(весов.) 
- 90 
7.10
-5 
0,0735 
0,0923 
0,057 
- 80
4.10
-4 
0,42 
0,526 
0,327 
- 70 
1,9.10
-3 
2,4 
2,55 
1,58 
- 60 
8.10
-2 
8,47 
10,6 
6,6 
- 50 
2,9.10
-2 
31,5 
39,4 
24,6 
- 40 
9,7.10
-2 
103 
127 
79,1 
- 30 
2,8.10
-1 
300 
376 
234 
- 20 
7,7.10
-1 
815 
1020 
635 
- 10
1,95 
1720 
2140 
1340 
0 
4,58 
4820 
6020 
3740 

---

82 
Абсолютное влагосодержание многих газов выше, чем воздуха. К 
числу таких газов относятся сероводород, диоксид углерода, углеводородные 
газы. Данные о нем приведены в специальной литературе и в справочниках.
Абсолютное влагосодержание зависит от давления, при котором находится 
газ. До давлений порядка 6 – 10 МПа массовая концентрация понижается 
обратно пропорционально росту давления. Так как процессы осушки газов 
проводят при повышенных давлениях, а измерения влагосодержания обычно 
осуществляют при давлении атмосферном, то в значения показателей, 
характеризующих влагосодержание газа, необходимо вносить определенные 
поправки.
Покажем, как это делается. Пусть в трубопроводе находится воздух при 
давлении 1 МПа.
В пробе этого воздуха, отобранной при атмосферном 
давлении (0,1 МПа), определено массовое содержание паров воды. Оно, 
предположим, составляет 50 мг/м
3
. 
Влагосодержание в других размерностях 
берется из таблицы: точка росы –50
0
С, парциальное давление 0,03 мм рт.ст., 
ppm (объемные) 40, ppm (весовые ) 25 (все цифры округленные). В
трубопроводе газ имеет следующие показатели влагосодержания. Массовая 
концентрация составляет 50.1/0,1 = 500 мг/м
3 
, парциальное давление -
0,03.1/0,1 = 0,3 мм рт.ст., точка росы, определенная по строчке в табл.1.3, 
которая отвечает парциальному давлению 0,3 мм рт.ст., равна – 30 
0
С.
Пропромилле – это относительные концентрации, и их значения в сжатом 
газе такие же, как в расширенном: 40 и 25 ppm.