Процессы и аппараты защиты атмосферы от газовых выбросов. Ветошкин А.Г. - 13 стр.

     При абсорбции плохо растворимых газов более подходящей может быть и сравни-
тельно мелкая насадка.
     Если необходимо провести глубокое разделение газовой смеси, требующее большо-
го числа единиц переноса, то в этом случае рациональнее использовать мелкую насадку.

                           5. Расчет насадочных абсорберов

      Целью расчета насадочных абсорберов является: определение диаметра (сечения)
аппарата; определение высоты насадки (а также нахождение высоты аппарата); определе-
ние гидравлического сопротивления аппарата.
      Расчеты характеристик насадочных абсорберов выполняют в следующем порядке.
      1. Определяют количество ингредиентов отбросных газов, составляют материальный
баланс, определяют начальные и конечные концентрации загрязнителей в обеих фазах,
расход поглотителя.
      2. Строят графики равновесной и рабочей линии процесса, для чего вначале концен-
трации улавливаемого вещества выражают в долях от количества постоянных компонен-
тов - инертной части газового потока по газовой фазе и чистого поглотителя по жидкой
фазе. Затем по опытным данным строят равновесную и рабочую линии процесса абсорб-
ции.
      В состоянии равновесия в каждом конкретном случае существует строго определен-
ная зависимость между концентрациями распределяемого вещества, которая при равнове-
сии системы называется равновесной.
      Очевидно, что любой концентрации X соответствует равновесная концентрация Y*, и
наоборот, любой концентрации Y соответствует равновесная концентрация Х*, т.е.
                                X = f (Y *); Y = f ( X *).
     В состоянии равновесия при условии постоянства температуры и общего давления
зависимость между концентрациями распределяемого в газовой и жидкой фазах компо-
нента будет однозначной. Эта зависимость выражается законом Генри: при постоянной
температуре парциальное давление растворенного газа пропорционально его молярной
доли в растворе:
                                          p ∗A = E ⋅ x A ,
или растворимость газа в жидкости при данной температуре пропорционально его парци-
альному давлению над жидкостью:
                                               ⎛1⎞
                                        x ∗A = ⎜ ⎟ ⋅ p A ,
                                               ⎝E⎠
где E - коэффициент пропорциональности называемый константой Генри; pA* - парци-
альное давление поглощаемого газа, находящегося в равновесии с раствором, имеющим
концентрацию xA (в мол. долях); xA* - концентрация газов в растворе (в мол. долях), рав-
новесная с газовой фазой, в которой парциальное давление поглощаемого компонента
равно pA.
     При отсутствии опытных данных можно составить уравнение равновесного распре-
деления поглощаемого компонента в жидкой и газовой фазах по давлению насыщенного
пара этого вещества, считая разбавленные растворы идеальными и подчиняющимися за-
кону Рауля. Например, известно, что упругость паров толуола при 20°С составляет около
3000 Па. Отсюда равновесную концентрацию толуола в газовой фазе у* можно прибли-
женно находить по его содержанию в жидкой фазе х из соотношения:
                               у* = (3.103/1,01.105)x = 0,0296.x,

                                           14