Газдарды өңдеуде абсорбция әдісін қолдану

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Жоспар:

1. 1. Абсорбциялық процестің ғылыми анықтамасы.

1. 2. Абсорбциялық әдіс.

1. 3. Өнеркәсіпте, ғылымда кеңінен қолданылуы.

1. 4. Абсорбциялық аппараттар, олардың түрлері, айырмашылықтары.

2. 1. Кейс бойынша сұрақтар

Газдарды өңдеуде абсорбция әдісін қолдану

Абсорбция (лат. Absorptio - жұтылу) . Абсорбция - фаза көлемінде жүретін бір компоненттің екінші бір компонентке сіңуі. Абсорбция әдісі бойынша газ - ауа қоспадағы бір немесе бірнеше компоненттерді абсорбент бойына сіңіру арқылы бөледі.

Физикалық қасиеттері мен жүру жағдайларына байланысты физикалық абсорбция және хемосорбция деп екіге бөліп қарастырамыз.

Физикалық абсорбция процесінде жұтылу химиялық реакциялар қатысуынсыз жүреді.
Хемосорбция кезінде абсорберленген компонент абсорбентпен химиялық реакцияға түседі.

Абсорбциялық әдіс - табиғи және ілеспе газдардың құрамынан бөгде компоненттерді жоюдың негізгі технологиялық процесі болып табылады.

Абсорбция деп газдардың сұйық жұтқыштармен (абсорбенттермен) жұтылу процесін айтады. Бұл процесте газдар ериді. Ал керісінше еріткіштен газдың бөлініп шығуын десорбция процесі деп атаймыз. Абсорбциялық процестерде тек газ тәрізді және сұйық тәрізді күйлер әрекеттеседі. Абсорбция кезінде заттардың күйі газ күйінен сұйық күйге, ал керісінше десордция кезінде сұйық күйден газ күйге ауысады.

Тәжірбиеде байқағанымыздай, абсорбция кезінде газдардың едәуір бөлігі процесс кезінде жұтылады, ал жұтылмай қалған бөлігі - инертті газдар деп аталады.

Жұтқыш сұйық фазада, ал абсорберленетін компонент газ күйінде болады. Егер жұтылатын және абсорберленетін компоненттер арасында химиялық әрекет болмаса, бұл - физикалық абсорбция. Бұл кезде еріткіштер арасында айтарлықтай қысым әрекет етеді және қысымның жұтылуы газ фазасының парциалды қысымы тепе-тең болғанша жүреді. Егер жұтылатын және абсорберленетін молекулалар арасында химиялық әрекет болса, бұл - хемосорбция болады. Қайтымсыз реакция кезінде компоненттердің қысымы өте аз мөлшерде болады немесе реакция кезінде толығымен жұтылып кетеді. Ал қайтымды реакцияда қысым айтарлықтай білінеді. Бірақ физикалық абсорбцияға қарағанда аз болады.

Абсорбциялық процестердің жүруі олардың статикасына және кинематикасына байланысты.

Абсорбцияның статикасы - газ және сұйық фазалар арасындағы тепе-теңдік, фазалар арасындағы байланысты анықтайды. Фазалар арасындағы тепе-теңдік компоненттердің термодинамикалық қасиеттеріне қарай анықталады және құрамындағы заттардың күйлеріне, температурасына және қысымына тәуелді.

Абсорбцияның кинетикасы - масса алмасу процесінің жылдамдығы, процестің қозғалтқыш күшімен (яғни жүйенің тепе-теңдік жағдайынан ауытқу дәрежесі), жұтқыштың, абсорбцияланатын компоненттің, инертті газдардың қасиеттерімен, абсорбциялық аппараттардың гидродинамикалық режимде жұмыс істеуімен анықталады. Абсорбциялық аппараттарда қозғалтқыш күш оның ұзындығы бойынша өзгереді, және фазалардың қарсы әрекет етуіне тәуелді болады(қарсы ток, тура ток, қиылысқан ток, т. б. ) .

Абсорбцияның өндірістік жүргізілуі десорбциямен байланысты болуы да, болмауы да мүмкін. Егер десорбцияны жүргізбесе, жұтқыш бір рет қолданылуы мүмкін. Бұл кезде абсорбция нәтижесінде біз дайын өнім немесе жартылай дайын өнім аламыз. Ал егер абсорбция газды санитарлық тазалауда қолданса, өнім қалдықтары канализацияға төгіледі.

Абсорбцияның десобрциямен байланысуы абсорберді көп рет пайдалануға және абсорберленетін компонеттің таза күйінде шығуына мүмкіндік береді. Бұл үшін ерітндіні абсорберден кейін компоненттердің бөлінетін жері, десорбцияға жіберу керек. Ал регенерирленген (коипоненттен босаған) ерітінді абсорбцияға қайтып келеді. Бұл схемада (айналмалы процесс) абсорбенттер шашылып кетпейді, егер кейбір олардың өте аз шығым мөлшерін есептемесек, әр уақытта абсорбер-десорбер-абсорбер жүйесімен жұмыс істейді.

Кейбір жағдайда (абсорбент аз болса) десорбция процесінде жұтқышты көп рет пайдалануға қарсылық туады. Бұл кезде регенерленген жұтқышты канализацияға шығарып тастап, абсорберге таза жұтқышты береді.

Десорбцияға жасалған жағдайлар абсорбция үшін кері әсерін тигізетін жағдайлар болуы мүмкін. Ерітіндіде десорбция процесін жүргізу үшін айтарлықтай қысым болуы керек. Ал абсорбция кезінде жұтқыштар қайтымсыз реакцияға ұшырауы керек және десорбция арқылы регенерацияға түспеуі керек. Мұндай жұтқыштардың регенерациясын химиялық жолмен тудырады.

Абсорбциялық процестердің химиялық және соған ұқсас салаларда өте кең дәрежеде қолданылады. Олардың кейбіреулерін төменнен көре аламыз:

Газдардың сұйық өнімдермен жұтылуы арқылы дайын өнімдерді алу. Бұған мысал ретінде: өнеркәсіпте күкірт қышқылын алу үшін SO ₃ газының абсорберленуі, тұз қышқылын алу үшін HCL-дың абсорбциялануы, азот тотықтарының сумен абсорбциялануы(азот қышқылының өндірісі) немесе негіздік ерітінділермен абсорбциялануы(нитраттар алу) және т. б. Сонымен қатар абсорбция жалғастырушы десорбциясыз жүреді.

Газ қоспаларының бір немесе бірнеше құнды компоненттерге бөлінуі. Бұл кезде қолданылатын абсорбер абсорберленетін компоненттерге келгенде өте үлкен жұтқыштық қасиеттерге ие болуы керек, ал газдың қалған бөлігінде аз мөлшерде жұтқыштық қасиеттерге ие болуы керек. Мұндай абсорбцияны таңдамалы немесе селективті абсорбция деп атаймыз. Әдетте бұл кезде абсорбция десорбциямен айналмалы прцесте болады. Мысал ретінде, кокс газынан бензолдың абсорбциялануын, крекинг, пиролиз нәтижесінде табиғи газдардан ацетиленнің абсорбциясы, этил спиртінің бөлінуі кезінде түзілген өнім газдан бутадиеннің абсорбциялануы, және т. б.

Газдарды зиянды компоненттерден тазалау. Мұндай тазалау газдардың ары қарай өндірілуіне кері әсерін тигізетін компоненттерді алып тастау үшін (мысалы, мұнай және кокс газдарының H ₂ S-тен тазалау, азот-сутекті қосылыстардың аммиак синтезі үшін CO және CO ₂ -ден тазалау, күкірт қышқыл өндірісінде күкіртті газдардың кептірілуі, және т. б. ) . Одан басқа, қалдық газдарды атмосфераға шығару үшін санитардық тазалауды жүргізу (мысалы, отын ретінде қолданылатын газдардан SO ₂ -нің бөлінуі, минералды тыңайтқыштарды өндіргенде түзілетін газдарды фтор қосындыларынан тазалау, және т. б. ) .

Газ қоспаларын бөлу, оларды тазалау үшін, құнды компоненттерді алып қалу үшін, абсорбциямен қатар басқа да әдістер қолданылатынын айта кету жөн: адсорбция, терең суыту, және т. б. Осы немесе басқа әдістерді таңдау таңдау үшін техника-экономикалық жағдайлары қарастырылады. Әдетте абсорбцияны компоненттерді толық тазалау керек болмағанда қолданады.

Абсорбциялық процестерде масса алмасу фазалардың беттік әрекеттесуі кезінде жүреді. Мұнда абсорбциялық аппараттар газдар мен сұйықтықтар арасында әрекеттесу керек. Осы қасиеттеріне сәйкес аппараттарды келесі топтарға бөлуге болады:

а) Беттік абсорберлер, мұнда сұйықтар, пленкалар беті арқылы жұмыс жасайды. Бұл аппараттарда сұйықтар абсорберлер беттінде жүреді. Осы топқа насадкалы абсорберлер, механикалық пленкалы абсорберлер де жатады. Мысал ретінде, шеңбер тәрізіді, материалдар бөліктері ретінде және басқа да формада болады.

б) Барботажды абсорберлер, мұнда газдардың ағындары бойынша, олардың сұйықтықта көпіршік түзуі нәтижесінде жүзеге асыралатын аппараттар. Мұндай газдың қозғалысы(барботаж) аппаратқа сұйықтың толтырылуы арқылы жүзеге асырылады. Аппараттар әр түрлі формада бола алады. Мысалы, насадкалы, тарелкалы, т. б. Осы топқа қозғалтқыштары бар барботажды аппараттар қолданылады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.