Процессы инженерной защиты окружающей среды (теоретические основы). Ветошкин А.Г. - 183 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

183
Растворение газа в жидкости называют абсорбцией газа жидкостью.
По своей природе и свойствам растворы газов в жидкости ничем не отли-
чаются от других жидких растворов. Обычно концентрации газов в них не-
значительны, и растворы являются разбавленными. Исключение составля-
ют системы, в которых растворимость газов весьма значительна вследст-
вие их химического
взаимодействия с растворителем, например аммиака
или хлористого водорода с водой. Растворимость газов, помимо вида газа и
растворителя, в большой степени зависит от температуры и давления.
Влияние давления при не слишком высоких его значениях достаточ-
но хорошо выражается законом Генри: при постоянной температуре рас-
творимость газа в растворителе прямо пропорциональна давлению этого
газа над раствором.
Как правило, растворение газов в воде происходит с выделением те-
пла и с уменьшением объема, поэтому в соответствии с принципом Ле
Шателье при повышении температуры их растворимость снижается. Это
иллюстрируют данные (табл. 4.1) по содержанию (в нормальных литрах)
некоторых газов в 1 л воды при 760 мм рт. ст.:
Таблица 4.1
Содержание газов в 1 л воды
Газ 0°C 20°C 60°C 100°C
Н
2
0,021 0,018 0,016 0,016
СО
2
1,713 0,88 0,36 -
NH
3
1176 702 - -
Однако в некоторых случаях, когда растворение сопровождается не
выделением, а поглощением тепла, возрастание температуры приводит к
увеличению растворимости газа.
Явление растворения газов в жидкости используется в различных
процессах, в частности в абсорбционных методах очистки отходящих газов
промышленных производств, при сатурации и для извлечения отдельных
частей газовой смеси жидкими поглотителями (жидкостная хроматогра
-
фия).
Применение абсорбции особенно эффективно при значительных
концентрациях газообразных загрязнителей. Однако возможно применение
растворителей и при весьма низких концентрациях, когда растворимость
газа в жидкости очень высока. Наиболее часто в качестве растворителя ис-
пользуется вода. Для поглощения газов, плохо растворимых в воде, можно
применять малолетучие растворители с низким давлением пара, например,
углеводороды.
В качестве абсорбента можно в принципе использовать любую жид-
кость, которая растворяет извлекаемый компонент. Но для применения в
      Растворение газа в жидкости называют абсорбцией газа жидкостью.
По своей природе и свойствам растворы газов в жидкости ничем не отли-
чаются от других жидких растворов. Обычно концентрации газов в них не-
значительны, и растворы являются разбавленными. Исключение составля-
ют системы, в которых растворимость газов весьма значительна вследст-
вие их химического взаимодействия с растворителем, например аммиака
или хлористого водорода с водой. Растворимость газов, помимо вида газа и
растворителя, в большой степени зависит от температуры и давления.
      Влияние давления при не слишком высоких его значениях достаточ-
но хорошо выражается законом Генри: при постоянной температуре рас-
творимость газа в растворителе прямо пропорциональна давлению этого
газа над раствором.
      Как правило, растворение газов в воде происходит с выделением те-
пла и с уменьшением объема, поэтому в соответствии с принципом Ле
Шателье при повышении температуры их растворимость снижается. Это
иллюстрируют данные (табл. 4.1) по содержанию (в нормальных литрах)
некоторых газов в 1 л воды при 760 мм рт. ст.:
                                                            Таблица 4.1
                       Содержание газов в 1 л воды
              Газ        0°C      20°C        60°C    100°C
               Н2       0,021     0,018       0,016   0,016
              СО2       1,713     0,88      0,36        -
              NH3       1176      702         -         -
      Однако в некоторых случаях, когда растворение сопровождается не
выделением, а поглощением тепла, возрастание температуры приводит к
увеличению растворимости газа.
      Явление растворения газов в жидкости используется в различных
процессах, в частности в абсорбционных методах очистки отходящих газов
промышленных производств, при сатурации и для извлечения отдельных
частей газовой смеси жидкими поглотителями (жидкостная хроматогра-
фия).
      Применение абсорбции особенно эффективно при значительных
концентрациях газообразных загрязнителей. Однако возможно применение
растворителей и при весьма низких концентрациях, когда растворимость
газа в жидкости очень высока. Наиболее часто в качестве растворителя ис-
пользуется вода. Для поглощения газов, плохо растворимых в воде, можно
применять малолетучие растворители с низким давлением пара, например,
углеводороды.
      В качестве абсорбента можно в принципе использовать любую жид-
кость, которая растворяет извлекаемый компонент. Но для применения в

                                  183