Процесс абсорбции заключается в избирательном поглощении компонентов газовой смеси (абсорбтивов) жидким поглотителем (абсорбентом).
Процесс выделения из абсорбента поглощенных компонентов газовой смеси называется десорбцией.
Газовые смеси могут быть разделены также ректификацией, однако для этого требуется произвести их ожижение, что обычно связано с большими затратами энергии на охлаждение и сжижение газа, или адсорбцией, т.е. путем контактирования газа с твердым поглотителем — адсорбентом. Последний процесс обычно применяют для извлечения компонентов газа, содержащихся в относительно небольших концентрациях.
Применение того или другого способа разделения газовой смеси в промышленных условиях определяется составом газа, содержанием в нем извлекаемых компонентов и их свойствами, энергетическими затратами и т.п. и решается в каждом конкретном случае на основании технико-экономических расчетов.
Области применения абсорбционных процессов в химической и смежных отраслях промышленности весьма обширны. Некоторые из этих областей указаны ниже:
Получение готового продукта путем поглощения газа жидкостью. Примерами могут служить:
- абсорбция SO3 в производстве серной кислоты;
- абсорбция НCl с получением соляной кислоты;
- абсорбция окислов азота водой (производство азотной кислоты) или щелочными растворами (получение нитратов) и т.д.
При этом абсорбция проводится без последующей десорбции.
Разделение газовых смесей для выделения одного или нескольких ценных компонентов смеси. В этом случае применяемый поглотитель должен обладать возможно большей поглотительной способностью по отношению к извлекаемому компоненту и возможно меньшей по отношению к другим составным частям газовой смеси (избирательная, или селективная, абсорбция).
При этом абсорбцию обычно сочетают с десорбцией в круговом процессе. В качестве примеров можно привести абсорбцию бензола из коксового газа, абсорбцию ацетилена из газов крекинга или пиролиза природного газа, абсорбцию бутадиена из контактного газа после разложения этилового спирта и т.п.
Очистка газа от примесей вредных компонентов. Такая очистка осуществляется прежде всего с целью удаления примесей, не допустимых при дальнейшей переработке газов (например, очистка нефтяных и коксовых газов от H2S очистка азотоводородной смеси для синтеза аммиака от СО2 и СО, осушка сернистого газа в производстве контактной серной кислоты и т.д.).
Проектирование ректификационной тарельчатой колонны с ситчатыми ...
... При периодической ректификации содержание НК в смеси, кипящей в кубе, уменьшается во времени. Поэтому при возврате постоянного количества флегмы в колонну, т.е. в случае работы при R=const, ... условно нумерацию снизу вверх. Пусть жидкость на первой тарелке равна по низкокипящему компоненту, а ее температура . В результате взаимодействия между жидкостью и паром, имеющим более ...
Кроме того, производят санитарную очистку выпускаемых в атмосферу отходящих газов (например, очистка топочных газов от SO2; очистка от фтористых соединений газов, выделяющихся при производстве минеральных удобрений, и т.п.).
В рассматриваемом случае извлекаемый компонент обычно используют, поэтому его выделяют путем десорбции или направляют раствор на соответствующую переработку. Иногда, если количество извлекаемого компонента очень мало и поглотитель не представляет ценности, раствор после абсорбции сбрасывают в канализацию.
Улавливание ценных компонентов из газовой смеси для предотвращения их потерь, а также по санитарным соображениям, например рекуперация летучих растворителей (спирты, кетоны, эфиры и др.).
Рисунок 1 — Схема переноса компонентов при контакте газа с абсорбентом
Движущей силой процесса абсорбции является разность парциальных давлений компонента в газовой рг и в жидкой рж фазах (рис. 1).
Если рг > рж то компоненты газа переходят в жидкость, т.е. протекает процесс абсорбции. Если рг < рж то поглощенные компоненты газа переходят из абсорбента в газовую фазу, т. е. осуществляется процесс десорбции.
Всякий массообменный процесс стремится к состоянию равновесия, поэтому движущую силу процесса абсорбции определяют как разность между парциальным давлением компонента в газовой фазе рг и парциальным давлением того же компонента в газовой фазе, находящейся в равновесии с абсорбентом рр. Чем больше величина рг-рр, тем интенсивнее осуществляется переход компонента из газовой фазы в жидкую. При приближении системы к состоянию равновесия движущая сила уменьшается, и скорость перехода компонента из газовой фазы в жидкую замедляется.
Поскольку парциальное давление компонента пропорционально его концентрации, то движущая сила процесса абсорбции или десорбции может быть выражена также через разность концентраций компонента в газовой и жидкой фазах: Ду = у — ур или Дх = хр — х.
В отличие от ректификации процесс абсорбции протекает в основном однонаправленно, т. е. абсорбент можно считать практически нелетучим. В случае абсорбции многокомпонентной газовой смеси на некоторой ее стадии отдельные компоненты могут вытесняться другими поглощаемыми компонентами. В результате наряду с процессом абсорбции будет протекать процесс частичной десорбции некоторых компонентов, что приведет к распределению компонентов между газовой и жидкой фазами, обусловленному обоими указанными процессами.
1. ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ МАССОПЕРЕДАЧИ ПРИ АБСОРБЦИИ
Количество вещества М, поглощаемого в единицу времени при абсорбции или выделяемого при десорбции, прямо пропорционально поверхности контакта газовой и жидкой фаз F, движущей силе процесса, выраженной, например, разностью (pг-pp) и коэффициенту пропорциональности К, зависящему от гидродинамического режима процесса и физико-химических свойств системы.
Уравнение массопередачи при абсорбции можно записать в следующем виде:
M = KpF(pг — pp)=KyF(y — yг)=KxF(xp — x).
(1)
Коэффициент К называется коэффициентом массопередачи при абсорбции и характеризует массу вещества, переданную в единицу времени через единицу поверхности контакта фаз при движущей силе, равной единице.
Единица измерения величины К зависит от единиц измерения составляющих, входящих в уравнение. Так, например, если измерять массу поглощенного компонента в кг/ч, поверхность контакта фаз в м2, а движущую силу процесса абсорбции в МПа, то из уравнения получим единицу измерения К в кг/(м2·МПа·ч):
[K]=[M/(F(pг-pp))]=[кг/(м2·МПа·ч).
2. ВИДЫ АБСОРБЦИИ
Различают физическую абсорбцию и химическую абсорбцию (хемосорбцию).
При физической абсорбции растворение газа не сопровождается химической реакцией (или, по крайней мере, эта реакция не оказывает заметного влияния на процесс).
В данном случае над раствором существует более или менее значительное равновесное давление компонента, и поглощение последнего происходит лишь до тех пор, пока его парциальное давление в газовой фазе выше равновесного давления над раствором. Полное извлечение компонента из газа при этом возможно только при противотоке и подаче в абсорбер чистого поглотителя, не содержащего компонента.
При хемосорбции (абсорбция, сопровождаемая химической реакцией) абсорбируемый компонент связывается в жидкой фазе в виде химического соединения. При необратимой реакции равновесное давление компонента над раствором ничтожно мало и возможно полное его поглощение. При обратимой реакции над раствором существует заметное давление компонента, хотя и меньшее, чем при физической абсорбции.
3 АБСОРБЕНТЫ, КОТОРЫЕ ПРИМЕНЯЮТСЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Абсорбенты — это вещества, способные поглощать, всасывать вещества из газа всей своей массой. Это искусственные или природные тела с развитой поверхностью, создаваемой капиллярами или кристаллической решёткой, которая хорошо поглощает (абсорбирует) вещества из газов и жидкостей.
Требования к абсорбентам:
- Безопасность для окружающей среды и человека;
- Эффективность (высокая сорбционная способность);
- Высокая избирательность при применению его по назначению;
- Удовлетворение экономическим требованиям.
Кроме того, для некоторых сорбентов выдвигается требование возможностей повторного применения после его регенерации. И, наконец, для сорбентов, которые применяются для поглощения (сорбции) ценных продуктов предъявляется требование сохранения их качества и возможности их выделения в процессе последующей регенерации.
В качестве абсорбентов при разделении углеводородных газов используют бензиновые или керосиновые фракции, а в последние годы и газовый конденсат, при осушке — диэтиленгликоль (ДЭГ) и триэтиленгликоль (ТЭГ).
Для абсорбционной очистки газов от кислых компонентов применяют N-метил-2-пирролидон, гликоли, пропиленкарбонат, трибутилфосфат, метанол; в качестве химического поглотителя используются моно- и диэтаноламины.
В таблице 1 представлены абсорбенты, применяемые для очистки отходящих газов.
В Башкирии производством абсорбентов занимается предприятие ОАО «Синтез-Каучук» в Стерлитамаке.
абсорбция газ очистка баланс
Таблица 1 — Абсорбенты, применяемые для очистки отходящих газов
|
Поглощаемые компоненты |
Абсорбенты |
|
|
Оксиды азота N2О3, NO5 |
Вода,, водные растворы и суспензии: NaOH, Na2C03, NaHCO3, КОН, К2СО3, КНСО3, Са(ОН)2, СаСО3, Мg(ОН)2, МgСО3, Ва(ОН)2, ВаСО3, NН4HСО3 |
|
|
Оксид азота NO |
Растворы FeCl2, FeSO4, Na2S203, NaHCO3,Na2S03, NaHS03 |
|
|
Диоксид серы SO2 |
Вода, водные растворы: Na2SO3(18-25%-ные), NH40H (5-15%-ные), Са(ОН)2, Na2C03 (15-20%-ные), NaOH (15-25%-ные), КОН, (NH4)2SO3 (20-25%-ные), ZnS03, К2СО3; суспензии СаО, МgО, СаСО3, ZnO, золы; ксилидин — вода в соотношении 1:1, диметиланилин С6Н3(СН3)2NН2, известковое молоко |
|
|
Сероводород H2S |
Водный раствор Na2СО3 + Nа3АsО4 (Nа2НАsОз); водный раствор Аs2О3 (8-10 г/л) + NН3 (1,2-1,5 г/л) + (NН4)3АsОз (3,5-6 г/л); моноэтаноламин (10-15%-ный раствор); растворы К3РО4 (40-50%-ный раствор); растворы К3Р04 (40-50%-ные), NH4OH, К2СО3, CaCN2, натриевая соль антрахинондисульфокислоты |
|
|
Оксид углерода СО |
Жидкий азот; медно-аммиачные растворы |
|
|
Диоксид углерода С02 |
Водные растворы Na2C03, К2СО3, NaOH, КОН, Ca(OH)2, NH4OH, этаноламины RNH2, R2NH4 |
|
|
Хлор Cl2 |
Растворы NaOH, КОН, Са(ОН)2, Na2C03, К2СО3, МgСО3, СаСО3, Na2S203; тетрахлоридметан CCI4 |
|
|
Хлористый водород НСl |
Вода, растворы NaOH, КОН, Ca(OH)2, Na2C03, К2СО3 |
|
|
Соединения фтора HF, SiF4 |
Na2C03, NaOH, Са(ОН)2 |
|
4. МАТЕРИАЛЬНЫЙ И ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПРОЦЕССА АБСОРБЦИИ
МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС И РАСХОД АБСОРБЕНТА
Примем расходы фаз по высоте аппарата постоянными и выразим содержание поглощаемого газа в относительных мольных концентрациях. Обозначим: G — расход инертного газа, кмоль/сек; Yн и Yк — начальная и конечная концентрация абсорбтива в газовой смеси, кмоль/кмоль инертного газа; L — расход абсорбента, кмоль/сек; Xн и Xк — концентрации абсорбента, кмоль/кмоль абсорбента. Тогда уравнение материального баланса принимает вид:
G(Yн-Yк) = L(Xк-Xн) (2)
Отсюда общий расход абсорбента (в кмоль/сек):
L = G(Yн-Yк)/(Xк-Xн) (3)
а его удельный расход (в кмоль/кмоль инертного газа):
l = L/G = (Yн-Yк)/(Xк-Xн) (4)
Таким образом, материальный баланс можно переписать как
(Yн-Yк) = l(Xк-Xн).
(5)
Уравнение (5) показывает, что изменение концентрации в абсорбционном аппарате происходит прямолинейно и, следовательно, в координатах Y-X рабочая лини процесса абсорбции представляет собой прямую с углом наклона, тангенс которого равен l = L/G.
Между удельным расходом абсорбента и размерами аппарата существует определённая связь. Через точку В с координатами Xн и Yк (рис. 2) проведём, согласно уравнению (5), рабочие линии ВА, ВА1, ВА2, ВА3, отвечающие различным концентрациям абсорбента или разным его удельным расходам. При этом точки А, А, А, А будут лежать на одной горизонтальной прямой в соответствии с заданной начальной концентрацией Yн газа в смеси.
Рисунок 2 — К определению удельного расхода абсорбента
В случае растворов небольшой концентрации для любого значения X и выбранной величины l движущая сила процесса выражается разностью ординат Y-Y*, изображённых вертикальными отрезками, соединяющими соответствующие точки рабочей линии и линии равновесия Y* = f(X).
Для всего аппарата можно принять среднее значение ДYср, величина которого, например, для рабочей линии ВА1, изображена на рисунке отрезком ДYср1. Величина ДYср будет тем больше, чем круче наклон рабочей линии и, следовательно чем больше удельный расход абсорбента. Если рабочая линия ВА совпадает с вертикалью, то движущая сила процесса имеет максимальное значение, однако, удельный расход абсорбента l при этом будет бесконечно большим (так как Хн = Хк).
Если же линия рабочих концентраций ВА3 касается линии равновесия, то удельный расход абсорбента минимален (l = lmin), а движущая сила в точке касания равна нулю, поскольку в этой точке рабочая концентрация равна равновесной. В первом случае размеры абсорбционного аппарата будут наименьшими при бесконечно большом расходе абсорбента, а во втором — расход абсорбента будет минимальным при бесконечно больших размерах аппарат. Оба случая являются предельными и практически неосуществимыми.
В реальном абсорбционном аппарате XK < XK*, где XK* — концентрация поглощаемого газа в жидкости, находящейся в равновесии с поступающим газом. Отсюда следует, что значение l всегда должно быть больше минимального, отвечающего предельному положению рабочей линии ВА3. Значение lmin можно определить по уравнению (4) при замене XK на XK*:
lmin = (L/G)min = (Yн-Yк)/(XK* -Xн) (6)
Оптимальный удельный расход поглотителя lопт можно найти только с помощью технико-экономического расчёта.
Сумма затрат на поглощение в абсорбере 1 кмоль газа:
S = S1 + S2 +S3 (7)
где S1 — затраты, не зависящие от размеров аппарата и расхода абсорбента (стоимость газа, обслуживания и т.д.);
- S2 — затраты, зависящие от размеров аппарата (ремонт и т.д.);
- S3 — затраты, зависящие от расхода абсорбента (стоимость перекачки поглотителя, расходы на десорбцию и т.д.).
На рисунке 3 дано графическое изображение кривых данных показателей.
Складывая ординаты всех кривых, получим кривую суммарных затрат на абсорбцию 1 кмоль газа. Эта кривая имеет минимум, соответствующий оптимальному удельному расходу абсорбента.
Рисунок 3 — К определению оптимального удельного расхода абсорбента
ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС И ТЕМПЕРАТУРА АБСОРБЕРА
Неизотермическая абсорбция. Если абсорбцию ведут без отвода тепла или с недостаточным его отводом, то в процессе абсорбции температура повышается вследствие выделения тепла при поглощении газа в жидкости. Значительное повышение температуры должно быть учтено при расчете. Простых методов расчета неизотермической абсорбции нет, но для технических расчетов можно пренебречь нагреванием газовой фазы и считать, что все выделяющееся тепло абсорбции идет на нагрев жидкости.
Если линия равновесия при температуре tн поступающей жидкости изображается кривой OD (рис. 4), то при температуре tк жидкости линия равновесия расположится выше (кривая ОС) и действительная линия равновесия при переменной температуре жидкости изобразится кривой АВ.
Рисунок 4 — Кривая равновесия при неизотермической абсорбции
Ординату Y некоторой точки М на кривой, соответствующую составу жидкости X, можно найти, если известна температура t при данном составе жидкости. Для этого необходимо составить уравнение теплового баланса для части абсорбера выше сечения с концентрациями жидкости и газа Х и У. Это уравнение может быть написано в виде:
qM’ = Lc(t — tн), (8)
где q — дифференциальная теплота растворения газа, кДж/кмоль;
- M’ — количество газа, поглощённого в рассматриваемой части абсорбера, кмоль/сек;
- L — расход абсорбента, кмоль/сек;
- с — теплоёмкость жидкости, кДж/(кмоль·град);
- t — температура жидкости в данном сечении, єС;
- tн — начальная температура жидкости, єС.
M’ = L(X — Xн),
q(X — Xн) = c(t — tн) (9)
Тогда искомая температура:
t = tн + q/c·(X — Xн).
(10)
5. КОНСТРУКЦИИ АБСОРБЕРОВ
Аппараты, в которых осуществляются абсорбционные процессы, называются абсорберами. По способу образования поверхности соприкосновения между жидкостью и газом абсорберы делятся на:
1) поверхностные и плёночные;
2) насадочные;
3) барботажные (тарельчатые);
4) распиливающие.
Поверхностные абсорберы используют для поглощения хорошо растворимых газов. Газ проходит над поверхностью неподвижной или медленно движущейся жидкости. Поверхность соприкосновения мала, поэтому устанавливают несколько последовательно соединённых аппаратов, в которых газ и жидкость движутся противотоком друг к другу (рис. 5).
Рисунок 5 — Поверхностный абсорбер
Плёночные абсорберы более эффективны и компактны, чем поверхностные, поверхностью контакта фаз является поверхность текущей плёнки жидкости. Различают следующие аппараты данного типа:
1) трубчатые абсорберы;
2) абсорберы с плоско-параллельной или листовой насадкой;
3) абсорберы с восходящим движением плёнки жидкости.
Рассмотрим на примере трубчатого абсорбера (рис. 6).
Рисунок 6 — Трубчатый абсорбер
Абсорбент поступает на верхнюю трубную решётку 1, распределяется по трубам 2 и стекает по их внутренней поверхности в виде тонкой плёнки. Газ движется по трубам снизу вверх навстречу стекающей жидкости.
Насадочный абсорбер представляет собой металлическую или керамическую колонну, внутри которой имеется несколько горизонтальных решёток 1 с расположенными на них слоями насадки 2 (кокс, металлические или керамические кольца, деревянные решётки, камни и др.), предназначенной для увеличения поверхности соприкосновения газа с жидкостью. Смесь газов поступает в нижнюю часть колонны по трубопроводу 3, а абсорбент, подаваемый по трубе 4, стекает вниз по насадке навстречу поднимающейся смеси газов. В результате противоточного контактирования газа и жидкости происходит наиболее полное растворение поглощаемых компонентов газовой смеси в абсорбенте. Непоглощённые компоненты газовой смеси удаляются из абсорбера по трубопроводу 5, а насыщенный абсорбент вытекает снизу по трубопроводу 6. Конусы 7 между секциями насадки 2 направляют абсорбент, вытесняемый газом к стенке абсорбера, к центру для более равномерного орошения (рис. 7).
Рисунок 7 — Насадочный абсорбер
Барботажные (тарельчатые) абсорберы представляют собой вертикальные колонны, внутри которых на определённом расстоянии друг от друга размещены горизонтальные перегородки — тарелки. Подразделяются на:
1) аппараты с тарелками со сливными устройствами
2)с тарелками без сливных устройств.
Рассмотрим на примере аппарата с колпачковыми тарелками (рис. 8).
Газ на тарелку 1 поступает по патрубкам 2, разбиваясь затем по прорезям колпачка 3 на большое число отдельных струй. Далее газ проходит через слой жидкости, протекающей по тарелке от одного сливного устройства 4 к другому.
Рисунок 8 — Барботажный абсорбер с колпачковыми тарелками и сливным устройством
В распыливающих абсорберах тесный контакт между фазами достигается путём распыливания или разбрызгивания различными способами жидкости в газовом потоке. Рассмотрим на примере полого распыливающего абсорбера (рис. 9).
Он представляет собой колонну, в верхней части корпуса 1 которой имеются форсунки 2 для распыливания жидкости. Снизу корпуса подаётся смесь газов. Простота конструкции — главное достоинство этого типа абсорберов.
Рисунок 9 — Полый распыливающий абсорбер
6. АБСОРБЦИОННО-БИОХИМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ВОЗДУХА
Абсорбционно-биохимическая технология очистки вентиляционного воздуха была разработана по тематике научно-исследовательских работ Министерства автомобильного и сельскохозяйственного машиностроения СССР в 1989 году. Конструкции АБХУ постоянно совершенствуются и защищены патентами.
АБХУ рекомендуется использовать при применении в различных отраслях промышленности следующих технологических процессов, сопровождающихся токсичными газовыделениями в окружающую среду:
- изготовление литейных стержней и форм;
- заливка, охлаждение и выбивка литейных форм;
- прессовка древесностружечных плит (ДСП, МДФ);
- изготовление минеральной ваты;
- окраска и сушка деталей и изделий из металла, дерева, кожи;
- сушка металлической стружки;
- изготовление кордной ткани.
Схема АБХУ приведена на рисунке 10.
Рисунок 10 — Схема абсорбционно-биохимической установки для очистки вентиляционного воздуха
Вентиляционный воздух, удаляемый от технологического оборудования, с помощью вентилятора 1 подается в абсорбер 2, где на массообменной решетке расположен слой насадки 3. Насадка непрерывно орошается абсорбентом, подаваемым насосом 5 и находится в «кипящем» состоянии, что обеспечивает интенсивный массообмен между газовой и жидкой фазами. В качестве абсорбента применяется техническая вода. Регенерация абсорбента осуществляется в биореакторе 4, где с помощью специально селекционированного штамма микроорганизмов вредные органические вещества минерализуются до СО2 и Н2О. Для обеспечения активной жизнедеятельности микроорганизмов, за счет добавления в биореактор биогенных добавок, в растворе поддерживается концентрация азота и фосфора. Очищенный абсорбент вновь подается на орошение в абсорбер. Установка имеет замкнутый цикл циркуляции абсорбента и не имеет стоков в канализацию. Очищенный вентвоздух после сепарации выбрасывается в атмосферу.
Большинство органических веществ хорошо растворимы в технической воде. В некоторых случаях для повышения эффективности улавливания таких веществ как ксилол, толуол в раствор 1-2 раза в неделю добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ).
Для регенерации раствора используется биотехнология. Распад органических веществ — это естественный процесс, протекающий в природной среде. Человек может значительно ускорить процесс, для чего берет микроорганизмы из окружающей среды, проводит их селекцию и адаптацию к конкретной группе вредных веществ. Из имеющихся в музее лаборатории микробиологии более 4000 видов микроорганизмов нами используются не более 10 рода Rhodococcus и Pseudomonas. По этой схеме, например, протекает процесс биохимического окисления фенола в водном растворе.
В настоящее время свыше 50 АБХУ работают на 22 предприятиях Беларуси, Украины, Кыргызстана и России.
В таблице 2 приведены данные по степени абсорбции газов данной установкой. Замеры осуществлялись заводскими химическими лабораториями по аттестованным методикам, а также контролирующими природоохранными органами.
Таблица 2 — Эффективность улавливания токсичных газов АБХУ
|
Вредные вещества |
Эффективность улавливания, % |
|
|
Фенол, формальдегид, фуриловый спирт, фурфурол, триэтиламин, диэтиламин, цианиды |
96 — 99,9 |
|
|
Метанол, бензол, бутилацетат, этилацетат, акролеин, полиизоцианаты |
85 — 95 |
|
|
Аммиак, ксилол, толуол |
70 — 85 |
|
|
Взвешенные, смолистые вещества, окрасочная аэрозоль |
99,9 |
|
Капитальные затраты на данную установку не выше, чем при химической и каталитической очистке, а эксплуатационные в связи с минимальным количеством расходным материалов в 100 и более раз меньше чем при вышеуказанных способах. Расходными материалами в АБХУ являются техническая вода 50 — 150 литров в сутки на компенсацию потерь, сжатый воздух 50-60 м3/час, биогенные добавки 10 — 25 кг в год. В некоторых случаях — поверхностно-активные вещества 50 — 150 литров в год. Количество микроорганизмов составляет более 1 млн. на 1 см3 раствора или более 1 млрд. на 1 литр абсорбента. При объеме биореактора 5 м3 количество работающих микроорганизмов составляет 5 Ч 1010.
В АБХУ отсутствует сброс загрязненного раствора в канализацию. Количество шлама, образующегося за месяц, составляет, как правило, 3 — 4 кг. Химический состав шлама: 90 — 95 % — взвешенные вещества (SiO2), 5-10 % — осадок микроорганизмов (ил).
АБХУ не требует ремонтных затрат. Металлический корпус аппарата с антикоррозионным покрытием и полипропиленовым насадочным материалом служит десятилетиями. Обслуживание АБХУ связано с ремонтом водяного насоса и вентилятора. АБХУ не требуют постоянного присутствия оператора. При включении АБХУ необходимо визуально через смотровые окна убедиться в наличии «кипящего» слоя на массообменных решетках скруббера и «ровного кипения» абсорбента за счет подачи сжатого воздуха в биореакторе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итак, абсорбция представляет собой один из массообменных процессов, который нашёл широкое применение различных областях промышленности. В рамках данного курса была рассмотрена только абсорбция газов, однако, различные абсорбенты применяют также и для извлечения веществ, растворённых в жидкости (например, применение активированного угля в медицине, извлечение компонентов из нефти).
Приведенная классификация абсорбционных аппаратов является условной, так как отражает не столько конструкцию аппарата, сколько характер поверхности контакта. Один и тот же тип аппарата в зависимости от условий работы может оказаться при этом в разных группах. Например, насадочные абсорберы могут работать как в пленочном, так и в барботажном режимах.
Преимущество абсорбционных методов заключается в возможности экономической очистки большого количества газов и осуществления непрерывных технических процессов.
Важно отметить взаимодействие абсорбционных и биотехнологических методов очистки воздуха, что позволяет обойтись практически без отходов и значительных затрат.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/absorbtsiya/
1. Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. В двух книгах. — М.: Химия, 1981 — 812 с.
2. Скобло А.И., Трегубова И.А., Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. — М.: Химия, 1982 — 584 с.
3. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. — М.: Химия, 1973 — 752 с.
4. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов. Изд. 2-ое. В 2-ух кн. Часть 2. Массообменные процессы и аппараты. — М.: Химия, 1995 — 368 с.
5. Статья «Абсорбционно-биохимические установки для очистки вентиляционного воздуха в местах применения смол, клеев, лакокрасочных материалов и другой органики». Шаповалов Ю.П., УП «Промышленные экологические системы», г. Минск.
6. Статья «Абсорбционно-биохимические установки для очистки вентиляционных выбросов цехов по производству композиционных материалов из древесины»
7. Шаповалов Ю.П., УП «Промышленные экологические системы», г. Минск.
