Литературный обзор

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Понятие абсорбции
1.2 Пленочные абсорберы
1.3 Насадочные абсорберы
1.4 Распыливающие абсорберы
1.5 Тарельчатые абсорберы

2. 
   Расчетная часть
   
   1. 
      Материальный баланс.
      
   2. 
      Определение скорости газа и диаметра абсорбера
      
   3. 
      Определение высоты насадочной колонны.
      
3. 
   Заключение
   
4. 
   Список литературы
   

Область применения абсорбционных процессов в промышленности весьма обширны: получение готового продукта путем поглощения газа жидкостью; разделение газовых смесей на составляющие их компоненты; очистка газов от вредных примесей; улавливание ценных компонентов из газовых выбросов.

Основная сложность при проектировании абсорберов заключается в правильном выборе расчетных закономерностей для определения кинетических коэффициентов из большого числа различных, порой противоречивых, зависимостей, представленных в технической литературе. Мы же выбрали наиболее подходящий для себя несложный расчет, позволяющий без труда определить необходимые параметры и кинетику абсорбционной колонны.
1.1 Понятие абсорбции
Абсорбцией называется процесс избирательного поглощения газов или паров из газовой (парогазовой) смеси жидким поглотителем – абсорбентом. Этот процесс является избирательным и обратимым, что дает возможность применять его не только с целью получения растворов газов в жидкостях, но также и для разделения газовых и паровых смесей. Если поглощаемый газ – абсорбтив – химически не взаимодействует с абсорбентом, то такую абсорбцию называют физической (не поглощаемую составную часть газовой смеси называют инертом или инертным газом). Если же абсорбтив в жидкой фазе образует с абсорбентом химическое соединение, то такой процесс называется хемосорбцией. В технике встречается сочетание обоих видов абсорбции.
Физическая абсорбция (или просто абсорбция) обычно обратима. На этом свойстве абсорбционных процессов основано выделение поглощаемого газа из раствора – десорбция. Десорбцию газа проводят отгонкой его в токе инертного газа или водяного пара в условиях подогрева адсорбента или снижения давления над адсорбентом. Отработанные после хемосорбции абсорбенты обычно регенерируют химическими методами или нагреванием. Регенерированный абсорбент вновь возвращается на абсорбцию (круговой процесс).
Сочетание абсорбции и десорбции позволяет многократно применять поглотитель и выделять поглощенный газ в чистом виде. Часто десорбцию проводить не обязательно, так как полученный в результате абсорбции раствор является конечным продуктом, пригодным для дальнейшего использования (кислота HCl , полученная из хлороводорода водой).
Рассмотрим процесс десорбции более подробно. Десорбцию применяют
для выделения поглощенного газа (абсорбтива) из абсорбента и получения его в
чистом виде, а также для повторного использования абсорбента в процесс абсорбции. Для проведения десорбции газа из жидкости необходимо, чтобы концентрация этого газа в газовой фазе была ниже концентрации, соответствующей равновесной в системе газ - жидкость.
Для проведения процесса десорбции используют следующие три метода:
1) отгонку в токе инертного газа или водяного пара; 2) отгонка под действием подводимой к абсорбенту теплоты; 3) отгонку при снижении давления над абсорбентом.
На практике широко распространены комбинированные методы десорбции (десорбция при снижении давления над адсорбентом и одновременном его нагреве).
Примерами использования процессов абсорбции в технике могут служить разделение углеводородных газов на нефтеперерабатывающих установках, получение соляной кислоты и аммиачной воды, очистка отходящих газов с целью улавливания ценных продуктов или обезвреживание газосбросов. Остановимся на этом подробнее.
В промышленности абсорбцию применяют для решения следующих основных задач:
1) для получения готового продукта (абсорбция SO₃  в производстве серной кислоты; абсорбция HCl с получением соляной кислоты; абсорбция оксидов азота водой в производстве азотной кислоты и т.д.); при этом абсорбцию проводят без десорбции;
2) для выделения ценных компонентов из газовой смеси (абсорбция бензола из коксового газа, ацетилена из газов крекинга или пирролиза природного газа и т.д.); при этом абсорбцию проводят в сочетании с десорбцией;
3) для очистки газовых выбросов от вредных примесей (очистка топочных газов от SO₂; очистка от фтористых соединений газов, выделяющихся при производстве минеральных удобрений и т.д.). Очистку газов от вредных примесей абсорбцией используют также применительно к технологическим газам, когда присутствие примесей недопустимо для дальнейшей переработки газа (очистка коксового и нефтяного газа от H₂S, очистка азотоводородной смеси для синтеза аммиака от CO₂ и CO и т.д.). В этих случаях извлекаемые из газовых смесей компоненты обычно используют, поэтому их выделяют десорбцией;
4) для осушки газов, когда в абсорбционных процессах (абсорбция, десорбция) участвуют две фазы – жидкая и газовая и происходит переход вещества из газовой фазы в жидкую (при абсорбции) или наоборот при десорбции, причем инертный газ и поглотитель являются только носителями компонента соответственно из газовой и жидкой фазах и в этом смысле в массопереносе не участвуют.
Аппараты, в которых проводят процессы абсорбции, называют абсорберами.
Абсорбция, как и другие процессы массопередачи, протекает на поверхности раздела фаз. Поэтому абсорбционные аппараты – абсорберыдолжны обеспечивать развитую поверхность контакта между жидкой и газовой фазами.
По способу образования этой поверхности, что непосредственно связано с конструктивными особенностями абсорберов, их можно подразделить на четыре основные группы: пленочные, насадочные, распыливающие (распылительные), тарельчатые.