45.Процессы абсорбции.

Абсорбция - процесс поглощения паров или газов из газовых или парога­зовых смесей жидкими поглотителями - абсорбентами. В промышленности аб­сорбцию применяют для:

• получения готового продукта (например, абсорбция S0₃ в производстве серной кислоты, абсорбция НС1 с получением хлороводородной кислоты, аб­сорбция оксидов азота водой в производстве азотной кислоты и т. д.);

• выделения ценных компонентов из газовых смесей (например, абсорб­ция бензола из коксового газа; абсорбция ацетилена из газов крекинга или пи­ролиза природного газа и т. д.);

• очистки газовых выбросов от вредных примесей (например, очистка топочных газов от S0₂, очистка от фтористых соединений газов, выделяющихся при производстве минеральных удобрений и т. д.) и осушки газов.

Абсорбция может быть физическая и химическая (хемосорбция). При фи­зической абсорбции поглотитель (абсорбент) и поглощаемый газ (абсорбтив) химически не взаимодействуют друг с другом, а при химической - абсорбтив образует с абсорбентом химическое соединение. В качестве абсорбентов при­меняют воду, этаноламиновые, мышьяково-содовые, медно-аммиачные раство­ры,различные органические продукты и другие жидкости.

Физическая абсорбция обычно обратима. На этом свойстве абсорбцион­ных процессов основано выделение поглощенного газа из раствора - десорб­ция. Десорбцию газа проводят отгонкой его в токе инертного газа или водяно­го пара в условиях подогрева абсорбента или снижения давления над абсор­бентом. Отработанные после хемосорбции абсорбенты обычно регенерируют химическими методами или нагреванием. Сочетание абсорбции и десорбции позволяет многократно применять поглотитель и выделять поглощенный газ в чистом виде.

Аппараты, в которых проводят процессы абсорбции, называют абсорбе­рами. В абсорберах обеспечивается развитая поверхность контакта. По способу образования поверхности контакта абсорберы можно подразделить на четыре группы: пленочные; насадочные; тарельчатые; распыливающие.

Для выделения поглощенного газа (абсорбтива) из абсорбента и получе­ния его в чистом виде, а также для повторного использования абсорбента в процессе абсорбции проводят процесс десорбции. Для проведения процесса де­сорбции используют три следующих метода: отгонку в токе инертного газа или водяного пара; отгонку под действием подводимой к абсорбенту теплоты; от­гонку при снижении давления над абсорбентом.

46.Процессы адсорбции.

Адсорбция - процесс поглощения одного или нескольких компонентов из газовой смеси или раствора твердым веществом - адсорбентом. Процессы ад­сорбции применяют для осветления растворов, очистки газов и жидкостей от примесей, улавливания газов и паров из смесей, улавливания паров летучих растворителей из смесей, умягчения воды, извлечения из растворов следов ме­таллов, очистки сахарных сиропов, лекарств и т. п.

Основными промышленными адсорбентами являются пористые тела, об­ладающие большим объемом микропор. Свойства адсорбентов определяются природой материала, из которого они изготовлены, и пористой внутренней структурой. Адсорбенты характеризуются своей поглотительной, или адсорб­ционной способностью, определяемой максимально возможной концентрацией адсорбтива в единице массы или объема адсорбента. Величина поглотительной способности зависит от типа адсорбента, его пористой структуры, природы по­глощаемого вещества, его концентрации, температуры, а для газов и паров - от их парциального давления. Максимально возможную при данных условиях по­глотительную способность адсорбента условно называют равновесной активностью.

По химическому составу все адсорбенты можно разделить на углеродные и неуглеродные. К углеродным адсорбентам относятся активные (активирован­ные) угли, углеродные волокнистые материалы, а также некоторые виды твер­дого топлива. Неуглеродные адсорбенты включают в себя силикагели, актив­ный оксид алюминия, алюмогели, цеолиты и глинистые породы.

Пожарная опасность процесса адсорбции характеризуется наличием лег­ковоспламеняющейся (горючей) жидкости в производственных цехах и на са­мой рекуперационной станции, возможностью образования взрывоопасных концентраций паров легковоспламеняющихся (горючих) жидкостей у рабочих мест, в линиях транспортировки паровоздушных смесей и в объеме адсорберов, наличием активированного угля, который может гореть и в определенных усло­виях самовозгораться.

Источниками зажигания при проведении процессов адсорбции могут быть искры удара и трения (повреждение лопастей вентиляторов, износ под­шипников и др.); теплота самовозгорания активированного угля.