ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Образование туманов при абсорбции серного ангидрида водными растворами серной кислоты из "Теоретические основы образования тумана в химических производствах" Если же ввести дополнительно некоторое количество паров ЗОд в газовую фазу, находяш,уюся в равновесии с кислотой концентрации ниже 98,3 /о Н ЗО , то одновременно с абсорбцией паров ЗО3 серной кислотой часть паров ЗОз будет соединяться с парами Н,0 и образовывать пары Н2ЗО4. Благодаря этому давление паров НаЗО в газовой фазе увеличится и превысит давление насыщенного пара. Равновесие сместится, и начнется конденсация (абсорбция) паров Н2304 на поверхности жидкости. [c.76] В то же время вследствие вывода молекул воды из газовой фазы (в результате соединения с серным ангидридом) количество их в газовой фазе уменьшится и будет наблюдаться испарение воды с поверхности серной кислоты. [c.76] Таким образом, при соприкосновении газовой смеси, содержащей ЗОз, с серной кислотой концентрации ниже 98,8 /о НоЗО имеет место образование пересыщенного пара НоЗО в результате химической реакции газообразного ЗО3 с парами воды. Если возникающее в этом случае пересы-щение пара будет превышать критическое пересыщение, то произойдет конденсация паров в объеме и образование тумана серной кислоты. Вслед за образованием тумана последует коагуляция аэрозольных частиц и осаждение их под действием силы тяжести, центробежной силы и т. п. [c.76] Так как абсорбция 30, серной кислотой концентрации ниже 98,3 о/о сопровождается параллельно идущим процессом конденсации паров Н5ЗО4, то в данном случае обычные уравнения абсорбции не могут быть использованы. [c.76] Если рассматривать процесс абсорбции ЗО серной кис- отой при температуре ниже 100°, когда равновесное давление паров Н ЗО очень мало, g., можно не учитывать. Количество тумана серной кислоты, осаждающегося в абсорбционных башнях, очень мало, поэтому в практических расчетах можно принять gs = 0. [c.77] Таким образом, количество ЗО ,, поглощаемого из газовой смеси серной кислотой, будет определяться лишь количеством его, абсорбированным в виде 50з. Движущая сила этого процесса зависит ие только от скорости абсорбции 50з серной кислотой, но и от скорости образования паров НгЗО в результате реакции между парами ЗО и парами Н 0. Скорость образования паров серной кислоты зависит, с одной стороны, от скорости испарения Н,0 с поверхности серной кислоты, а с другой — от скорости реакции между парами ЗО. и парами НгО. [c.77] Р-—средний радиус свободного объема насадки, см рн,о. — давление насыщенного пара воды при температуре поверхности. [c.77] Обозначим для удобства постоянные величины =Л/ — = Ж. [c.78] Уравнение (4. 20) позволяет определить давление паров серного ангидрида в газовой смеси в любой момент времени т. [c.79] Опыты проводились в вертикальной абсорбционной трубке, заполненной стеклянными шариками и орошаемой серной кислотой различной концентрации. Трубка помещалась в электрическую печь, позволявщую создавать необходимый температурный режим по всей высоте абсорбционной трубки. В нижнюю часть абсорбционной трубки направлялся сухой воздух, содержавший 0,67 0/о ЗО, (5,1 мм рт. ст.). По содержанию ЗО3 на входе в абсорбционную трубку и на выходе из нее рассчитывалась степень абсорбции серного ангидрида. [c.81] Температура, определяемая уравнением (4.27), может быть названа критической температурой она соответствует таким условиям, при которых абсорбция серного ангидрида поверхностью серной кислоты прекращается. [c.82] В табл. 13 приведены значения критической температуры при различном давлении паров ЗОз в газовой смеси. [c.83] Давление паров 80 в газовой смеси, мл рт. ст. [c.83] В действительности, даже при критической температуре всегда будет иметь место некоторое поглощение серного ангидрида, обусловливаемое осаждением тумана серной кислоты. Это видно из рис. 19 кривые 1 и 2 ие достигают оси абсцисс даже при критической температуре. [c.83] Приведенные выводы дают теоретическое обоснование явлению, наблюдаемому при пропускании сухой воздушной смеси, содержащей серный ангидрид, по горизонтальной стеклянной трубке, в которой находится капля воды Вокруг капли обильно образуется туман, но непосредственно над каплей — прозрачный слой газовой смеси, содержащий пары воды, препятствующие соприкосновению молекул серного ангидрида с поверхностью капли. [c.83] Результаты второй серии опытов приведены на рис. 20 (на оси абсцисс отложена температура в нижней части трубки). [c.84] На том же рисунке приведены кривые степени поглощения 50з, рассчитанные по уравнению (4.29) (см. ниже). [c.84] Полученные результаты подтверждаются расчетом пересыщения, возникающего по высоте абсорбционной трубки в опыте с 95 /о-ной серной кислотой. В этом опыте температура па входе была 173 и на выходе 0Г (табл. 14). [c.85] 5о н—давление насыщенного пара серной кислоты на выходе газа из абсорбционной трубки. [c.85] Степень абсорбции ЗО в моногидратном абсорбере. [c.86] Вернуться к основной статье