什么是吸收?

[拼音]：xishou

[外文]：absorption

根据气体混合物中各组分在液体中溶解度（见汽液平衡）的差别，用液体吸收剂对气体混合物进行组分分离。是一种属于传质分离过程的单元 *** 作。在石油化工、无机化工、精细化工、环境保护等部门得到广泛应用。

待分离的气体混合物（原料气）含有两个或更多的组分。用作吸收剂的液体能选择性地溶解其中一个或几个组分（称为溶质），而对其余组分（称为惰性组分）则几乎不能溶解。工业上实施吸收 *** 作最常用的吸收设备是填充塔和板式塔。在吸收 *** 作中（见图），气体混合物和吸收剂分别从塔底和塔顶进入塔中，气液两相在塔中实现逆流接触，使气体混合物中的溶质较完全地溶解在吸收剂中，于是从塔顶获得较纯的惰性组分，从塔底得到溶质和吸收剂组成的溶液（通称富液）。当溶质有回收价值或吸收剂价格较高时，把富液送入再生装置进行解吸 *** 作，得到溶质和再生的吸收剂。再生的吸收剂（通称贫液）返回吸收塔循环使用。

评价吸收分离 *** 作的主要指标有：

（1）溶质回收率，即分离得到的溶质与原料气中溶质之比。气液两相在吸收设备中的接触情况，再生吸收剂中溶质的残留量，以及吸收剂用量和 *** 作的温度和压力等，均对回收率有明显影响。

（2）溶质产品的纯度。这与吸收剂的选择性溶解能力密切相关。溶质和惰性组分的溶解度差别愈大，所得溶质的纯度愈高。

（3） *** 作总费用。包括吸收剂的损失、吸收剂的再生能耗、输送气体和液体的能耗以及吸收和再生装置的折旧费等。吸收剂的挥发性、化学稳定性和对溶质的溶解能力，都与 *** 作费用密切相关。吸收剂的选择性和上述三项指标是选用吸收剂的重要依据。当吸收产生的富液没有回收价值或就是产品或中间产品时，就无需使吸收剂再生和循环，此时吸收 *** 作的经济性大大提高。

按溶质是否与吸收剂发生化学反应，分为物理吸收和化学吸收。化学吸收由于吸收剂的选择性高、生产强度高，在工业上获得广泛应用。按过程中是否有显著的温度变化，分为等温吸收和非等温吸收。溶质浓度低（摩尔分率低于5％～10％）的混合气的吸收，一般为等温吸收；溶质浓度高的混合气的吸收，一般为非等温吸收。这是由于后者在吸收过程中的放热量较大，引起系统明显升温。

单位时间内经单位吸收面积所吸收的溶质量，称为吸收速率NA，是衡量吸收进行快慢的重要指标。因吸收是气液相际传质过程，所以吸收速率可用气相内、液相内或两相间的传质速率来表示。在连续吸收 *** 作中，这三种吸收速率表达式的计算结果相同。对于低溶质浓度吸收，吸收速率表达式分别为：

气相内传质的吸收速率：

液相内传质的吸收速率：

气液两相相际传质的吸收速率：

式中 y和yi分别为气相主体和气相在界面处的溶质摩尔分率;x和xi分别为液相主体和液相在界面处的溶质摩尔分率；y*和x*分别为与 x和y成相平衡的气相和液相摩尔分率；ky和Ky分别为以气相摩尔分率差为推动力的气相传质分系数和传质总系数；kx和Kx为以液相摩尔分率差为推动力的液相传质分系数和传质总系数。对于低溶解度溶质的吸收，是液阻控制（或称液膜控制），宜用以液相摩尔分率差和液相传质系数表述的吸收速率表达式；对于高溶解度溶质的吸收，是气阻控制（或称气膜控制），则宜用以气相摩尔分率差和气相传质系数表述的吸收速率表达式。

主要是吸收塔的计算。设计新塔时，已知原料气体的摩尔流量G和所含溶质浓度y1(以摩尔分率计，下同)，并给定了吸收后气体的溶质浓度y2。首先选定合适的吸收剂和它的入塔浓度x2，以及系统的 *** 作温度和压力。然后计算吸收剂用量、吸收塔的直径和高度。对于工业上最常见的低溶质浓度混合气吸收，气相流量G和液相流量L可视为常数，因此传质系数也可视为常数，计算就可以简化。对于双组分气体混合物的吸收，上述三项的计算如下：

（1）吸收剂用量L 单位气体混合物耗用的吸收剂量，即液气比L/G，对吸收 *** 作有很大影响。提高L/G值，则传质推动力增大，但出口溶液浓度x1将减小；降低L/G值，则出口溶液浓度x1增大，但传质推动力减小。当L/G值降低到某临界值时，为达到规定分离要求所需的传质面积在理论上增加到无限大。此液气比称为最小液气比(L/G)


，它是为达到指定分离要求所能采用的液气比下限。从经济合理出发，常用液气比为1.1～2(L/G)


。液气比L/G确定后，即可求出吸收剂用量L。

（2）塔径D 可按下式计算：

式中V为气体混合物的体积流量；u为塔的 *** 作气速（以整个塔截面计）。气速的确定是塔径计算的关键。 *** 作气速的上限是发生液泛时的泛点速度uf。当气速取较大值时，可缩小塔径，提高吸收速率；但气体经过塔的流动阻力也将增大。若工艺上对气体流动阻力有限制时， *** 作气速往往由此限制确定。工艺上对气体流动阻力无限制时，对于填充塔，取u＝0.5～0.8uf；对于板式塔，取u＝0.6～0.8uf。

（3）塔高 对于板式塔，首先计算出所需实际板数，再乘以选定的塔板间距，即可算出塔高（见精馏）。对于填充塔，填充层高度为：

H＝(HTU)M·(NTU)M

式中 (HTU)M和(HTU)M分别为传质单元高度和传质单元数。当填充层高度H确定后，再加塔顶和塔底的适当空间高度，即可定出塔高。

吸收 *** 作的应用相当广泛，主要有：

（1）用液体吸收气体以制得产品，如吸收SO3以制造硫酸，吸收HCl以制造盐酸；

（2）净化或精制工业气体，如用乙醇胺溶液脱除天然气或煤气中的H2S，用碳酸丙烯酯脱除合成氨变换气中的二氧化碳等；

（3）有害气体的治理，如从排入大气的废气中脱除SO2和氮的氧化物等，此时往往可回收有价值的物质；

（4）吸收混合气中的一个或几个组分，以分离气体混合物，如用N-甲基吡咯烷酮分离裂解气中的乙炔，用洗油分离焦炉煤气中的苯。为取得纯溶质，须将吸收与解吸结合起来。吸收用于低浓度溶质的分离回收，较为经济；高浓度溶质的吸收分离，耗用大量吸收剂，加重解吸的负担。将多组分混合气分离为各个纯组分，采用先液化后精馏的方法往往比采用吸收 *** 作更经济些，如空气及石油裂解气都采用深冷分离。

参考文章

肉鸡钙吸收不良综合症的诊治鸡苹果树吸收氮素的方式果树园艺我们所施的肥料，特别是有机肥料，被作物吸收后剩下的都留在土壤农业知识花生对钾吸收与分配经济作物微生物发酵豆粕能促进仔猪对营养的消化吸收猪土壤酸碱度如何影响根系对矿质养分的吸收？经济作物水稻不同生育期对养分的吸收粮食作物甜菜能吸收土壤中多大范围的养分？经济作物土壤中哪些养分可被甜菜吸收利用？经济作物花生对磷吸收的分配经济作物

欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/bake/4626518.html