ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппаратурное оформление и кинетический расчет процесса абсорбТехнологические схемы моноэтаноламиновой очистки из "Очистка технических газов" Поглощение СОа водными растворами этаноламинов представляет собой типичный случай абсорбции, осложненной химической реакцией в жидкой фазе. На коэффициент массопередачи может оказывать прямое или косвенное влияние целый ряд гидродинамических, физико-химических и геометрических факторов. В зависимости от условий ведения процесса и его аппаратурного оформления относительная роль этих факторов изменяется. [c.101] В соответствии с предложенным выше (стр. 83) механизмом поглощения СО2 при решении уравнений (1У-41) и (1У-42) принимаем, что основное поглощение СОз при а 0,5 проходит необратимо по сравнительно быстрой реакции СО2 с МЭА, причем величина п = 2. [c.102] — концентрация свободного амина в основной массе раствора, кмоль м . [c.102] Из уравнения (1У-43) следует, что % может рассматриваться как коэффициент ускорения абсорбции при наличии химической реакции величина % является функцией двух комплексов стехиометриче-ского М и кинетического R. [c.102] Рг — коэффициент массоотдачи в газовой фазе, м/сек. [c.104] Такой случай соответствует умеренно быстрым и средним скоростям процесс не зависит от гидродинамических условий (протекает в кинетической области). [c.104] Между кинетической и ди( х )узионной областями лежит переходная область, где гидродинамические условия влияют на скорость абсорбции в меньшей степени, чем в диффузионной области. [c.104] Уравнение (1У-55) носит более общий характер по сравнению с уравнениями (1У-50) и (1У-53), поэтому оно пригодно для вычисления как в кинетической, так и в диффузионной областях. [c.104] Приведенные выше теоретические уравнения хемосорбции получены с учетом предположения, что вторая (последовательная) реакция [в данном случае реакция (1У-21) образования карбамата, где расходуется вторая молекула МЭА, протекает мгновенно. Это имеет место при взаимодействии СО2 с МЭА. Высказывались предположения что получаемое промежуточное вещество (в данном случае карбаминовая кислота) существует относительно долго. Показано , что в этом случае зависимость % I (Я) имеет максимум. [c.105] Значения х, рассчитанные по двухпленочной модели и по модели Хигби, хорошо совпадают ю—пз Экспериментальная проверка теоретических уравнений хемосорбции второго порядка проведена 0 на примерах абсорбции СО2 растворами ЫаОН, КОН, МН40Н и МЭА в аппаратах с фиксированной поверхностью раздела (в широком диапазоне значений комплексов М п к). Получено удовлетворительное соответствие опытной скорости абсорбции и теоретически рассчитанной. Для анализа или расчета процесса хемосорбции двуокиси углерода растворами этаноламина при а 0,5 практически можно пользоваться математическим аппаратом любой модели, в частности относительно простыми соотношениями двухпленочной модели. [c.105] Чтобы использовать теоретические уравнения для расчета системы СО 2 — МЭА, необходи.мо знать некоторые величины, входящие в эти уравнения. [c.106] Величина характеризует фактический коэффициент массоотдачи в жидкой фазе при физической абсорбции в химически реакционной системе СО2—МЭА. Этот коэффициент может определяться экспериментально . Для практических расчетов необходимо учитывать физические свойства раствора МЭА. Для аппаратов с кольцевой наездкой коэффициент р можно рассчитать по данным 16.114. [c.106] На рис. 1У-38 представлены значения р, , рассчитанные по данным для 20%-ного раствора МЭА. [c.106] Коэффициент диффузии (как и Лр) не поддается непосредственным измерениям. Так, в работе использовали величину Од для системы СО,—НзО, причем вводилась поправка , учитывающая вязкость исходного раствора МЭА. Изменения коэффициентов диффузии СОо в растворах МЭА, рассчитанные в зависимости от температуры, приведены на рис. 1У-39. [c.106] С помощью уравнений (1У-48), (1У-53), (1У-55), (1У-58) и (1У-60) можно оценить влияние различных факторов на кинетику поглощения СО2 водными растворами этаноламинов. [c.107] Скорость газа. Влияние скорости газа сказывается лишь при заметном увеличении сопротивления процессу массопередачи в газовой фазе. Показано что увеличение скорости газа в насадочной колонне в 6 раз не влияет на скорость поглощения СО2 водным раствором МЭА при атмосферном давлении. [c.108] В переходной области влияние рсо. постепенно уменьшается и сводится к нулю в кинетической области. [c.108] Общее давление Р влияет на к путем изменения величины рг (т. е. вследствие уменьшения коэффициента диффузии с ростом Р) и в незначительной степени посредством изменения т — константы фазового равновесия при физической абсорбции. С увеличением давления возрастает движущая сила процесса. [c.108] То же относится и к растворам ДЭА - где максимум коэффициента соответствует 2—3 н. раствору. Влияние вязкости наиболее ощутимо в диффузионной и переходной областях. [c.109] Вернуться к основной статье