Газожидкостные реакции принято рассматривать как процессы абсорбции, сопровождающиеся химическим взаимодействием. Такой подход позволяет применить к этой группе химических процессов закономерности массопередачи. При этом нужно считать, что протекание химической реакции на границе раздела газовой и жидкой фаз или в глубине жидкой фазы приводит к ускорению процесса абсорбции.
Возможность таким образом ускорить процесс массопередачи широко используется на практике. Добавляя к растворителю реагенты, вступающие в быстрые химические реакции с компонентами, извлекаемыми из газовой фазы, удается существенно интенсифицировать процесс абсорбции. Например, диоксид углерода С02 можно извлечь из газовой смеси путем абсорбции водой под давлением.
Применение вместо воды растворов этаноламинов, вступающих в химическое взаимодействие с С02, позволяет во много раз повысить интенсивность абсорбции.
Растворимость газа в жидкости во многих случаях, когда концентрация растворенного газа невелика, а температура и давление далеки от критических, подчиняется закону Генри, согласно которому равновесное парциальное давление растворенного газа Ра над раствором прямо пропорционально его концентрации в жидкой фазе С* (моль/л):
где Нк — константа Генри (константа фазового равновесия), Па-м3/кмоль.
На рис. 3.2 схематически показано изменение парциального давления реагента А в газовой фазе и его концентрации в жидкой фазе.
Скорость массоотдачи от газа к жидкости пропорциональна движущей силе — разности парциальных давлений компонента А в ядре газового потока рА и на границе раздела фаз
где βΓ — коэффициент массоотдачи от газа к жидкости.
Скорость массоотдачи от жидкости к газу
где — коэффициент массоотдачи от жидкости к газу; — концентрация растворенного реагента А на границе раздела фаз, моль/л; С* — концентрация растворенного компонента А в основной массе жидкой фазы, моль/л.
Обычно при расчете процессов массопередачи принимают, что на границе раздела фаз достигается равновесие.
В промышленных условиях взаимодействие газообразных и жидких реагентов происходит, как правило, в проточных реакторах, где на процесс абсорбции значительное влияние оказывает интенсивность перемешивания. Перемешивание газожидкостной системы ведет к увеличению и обновлению поверхности контакта фаз и тем самым способствует росту производительности реактора.
Перемешивание может осуществляться разными методами. Одним из вариантов перемешивания является барботаж газа через жидкость (например, в тарельчатых колоннах), когда его пузырьки служат своеобразными перемешивающими агентами. Жидкость может перемешиваться и механическими мешалками, в том числе и при одновременном использовании барботажа. Перемешиванию жидкости способствует турбулентный характер движения потока при ее стекании по вертикальной или наклонной стенке. Возможно также распределение жидкости в газовом потоке в виде капель или струи.
|
|
|
АКЦИИ, ПРЕДЛОЖЕНИЯ |
|
Доставка бесплатно! |
Компания «Плазма» предлагает всем новым клиентам бесплатную доставку первого заказа! |
|
| |
НОВОСТИ |
|
15-06-09 |
ООО "ПЛАЗМА" рада сообщить, что с 15 июня 2009 года, появляется новый отдел, теперь мы готовы предоставлять промышленных альпинистов, для работ любой сложности (окраска, мойка, ремонт, реставрация). Все альпинисты имеют соответствующие лицензии. Цены дешевле средних. Звоните, будем рады помочь. |
|
01-06-09 |
ООО "ПЛАЗМА" успешно завершила поставку лакокрасочных материалов для ОАО "РЖД".
Ждем подписания следующего контракта. |
архив новостей...
|
|