Процессы инженерной защиты окружающей среды (теоретические основы). Ветошкин А.Г. - 200 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

200
распределяемого вещества, а газ с меньшей концентрацией Y
к
взаимодей-
ствует на выходе из аппарата с жидкостью, имеющий большую концен-
трацию X
к
распределяемого вещества.
По противоточной схеме абсорбции в одном конце аппарата приво-
дятся в контакт газ и жидкость, имеющие большие концентрации распре-
деляемого вещества Y
н
и
X
к
, а в противоположном концеменьшие Y
к
и
X
н
.
Сопоставим рассмотренные схемы абсорбции, имея ввиду следую-
щие показатели процесса: удельный расход абсорбента, движущую силу
процесса и коэффициент массопередачи. Сопоставление проводится при
предельном положении рабочих линий, когда конечные концентрации рас-
пределяемого компонента в жидкости x
к1
для прямого тока и x
к2
для проти-
вотока достигают равновесных значений.
При пересечении рабочей линии процесса с равновесной линией ко-
нечная концентрация извлекаемого компонента x
к2
для противоточного
процесса больше конечной концентрации для прямоточного процесса.
Следовательно, противоточный процесс обеспечивает большую конечную
концентрацию поглощаемого газа в абсорбенте и вместе с этим меньший
расход абсорбента.
При противотоке можно достичь более полного извлечения компо-
нента из газовой смеси, чем при прямоточной схеме.
В технике абсорбции используют также одноступенчатые схемы
с
рециркуляцией (рис. 4.8) и многоступенчатые с рециркуляцией, которые
предусматривают многократный возврат в аппарат либо жидкости, либо
газа.
В схеме с рециркуляцией жидкости (рис. 4.8,а) газ проходит через
аппарат снизу вверх, и концентрация распределяемого вещества в нем из-
меняется от Y
н
до Y
к
. Поглощающая жидкость подводится к верхней части
аппарата при концентрации распределяемого вещества X
н
, затем смешива-
ется с выходящей из аппарата жидкостью, в результате чего концентрация
повышается до X
с
. В схеме абсорбции с рециркуляцией жидкости газа про-
ходит аппарат снизу вверх, и концентрация распределяемого вещества в
нем изменяется от Y
н
до Y
к
.
Рабочая линия представляется на диаграмме отрезком прямой; край-
ние точки его имеют координаты Y
н
, X
к
и Y
к
, X
c
соответственно. Значение
X
с
можно найти из уравнения материального баланса:
GYY LXX LnXX
нк к н к с
()( )( )
=
=
, (4.55)
[
]
XXn Xn
c кн
=−+()1 , (4.56)
где n - отношение количества поглощающей жидкости на входе в аппарат
к количеству свежей поглощающей жидкости.
распределяемого вещества, а газ с меньшей концентрацией Yк взаимодей-
ствует на выходе из аппарата с жидкостью, имеющий большую концен-
трацию Xк распределяемого вещества.
      По противоточной схеме абсорбции в одном конце аппарата приво-
дятся в контакт газ и жидкость, имеющие большие концентрации распре-
деляемого вещества Yн и Xк, а в противоположном конце – меньшие Yк и
Xн.
      Сопоставим рассмотренные схемы абсорбции, имея ввиду следую-
щие показатели процесса: удельный расход абсорбента, движущую силу
процесса и коэффициент массопередачи. Сопоставление проводится при
предельном положении рабочих линий, когда конечные концентрации рас-
пределяемого компонента в жидкости xк1 для прямого тока и xк2 для проти-
вотока достигают равновесных значений.
      При пересечении рабочей линии процесса с равновесной линией ко-
нечная концентрация извлекаемого компонента xк2 для противоточного
процесса больше конечной концентрации для прямоточного процесса.
Следовательно, противоточный процесс обеспечивает большую конечную
концентрацию поглощаемого газа в абсорбенте и вместе с этим меньший
расход абсорбента.
      При противотоке можно достичь более полного извлечения компо-
нента из газовой смеси, чем при прямоточной схеме.
      В технике абсорбции используют также одноступенчатые схемы с
рециркуляцией (рис. 4.8) и многоступенчатые с рециркуляцией, которые
предусматривают многократный возврат в аппарат либо жидкости, либо
газа.
      В схеме с рециркуляцией жидкости (рис. 4.8,а) газ проходит через
аппарат снизу вверх, и концентрация распределяемого вещества в нем из-
меняется от Yн до Yк. Поглощающая жидкость подводится к верхней части
аппарата при концентрации распределяемого вещества Xн, затем смешива-
ется с выходящей из аппарата жидкостью, в результате чего концентрация
повышается до Xс. В схеме абсорбции с рециркуляцией жидкости газа про-
ходит аппарат снизу вверх, и концентрация распределяемого вещества в
нем изменяется от Yн до Yк.
      Рабочая линия представляется на диаграмме отрезком прямой; край-
ние точки его имеют координаты Yн, Xк и Yк, Xc соответственно. Значение
Xс можно найти из уравнения материального баланса:
           G(Yн − Yк ) = L( X к − X н ) = L ⋅ n( X к − X с ) , (4.55)
            X c = [ X к (n − 1) + X н ] n ,                    (4.56)
где n - отношение количества поглощающей жидкости на входе в аппарат
к количеству свежей поглощающей жидкости.


                                  200