诉我们采用吸收操作必须解决三个问题:
1.选择合适的溶剂使其能选择性的溶解某个(或某些)被分离组分;
2.提供适当的传质设备(吸收塔),以实现气液两相的接触,使被分离组分得以自气相转移至液相。
3.溶剂的再生,既脱除溶解于其中的被分离组分以便循环使用。总之,一个完整的吸收分离过程包括吸收和解吸两个组成部分。
四、溶剂的选择
f吸收操作效果是否良好的关键往往由溶剂的性能来决定。
选择溶剂应注意以下七点:
1.溶解度(大),或在一定的温度和浓度下,溶质的平衡分压要低,这样可提高吸收速率并减小吸收剂的耗用量,气体中溶质的极限残余浓度亦可降低;
2.选择性(高);
3.溶解度与温度的关系(敏感),温度低,溶解度要大,反之,要小;
4.挥发度(小),操作温度下吸收剂的蒸汽压要低,因为离开吸收设备的气体往往为吸收剂所饱和,吸收剂的挥发度愈大,则吸收和再生过程中吸收剂的挥发损失愈大。
5.粘性(小),粘度要低且在吸收过程中不易产生泡沫,塔内气液接触良好和塔顶气液分离易于实现,且输液功耗小;
6.化学稳定性(良好),以免发生变质;
7.其它,价廉、易得、无毒、无害、不易燃烧等。
实际上,很难找到一个理想的溶剂能够满足所有要求。因此应对可供选用吸收剂作全面评价后做出经济合理的选择。
五、物理吸收和化学吸收
物理吸收溶质与溶剂不发生化学反应的吸收操作,物理吸收是依据溶解度差异。例如用水吸收,洗油吸收煤气中的苯等,物理吸收中溶质与溶剂的结合力较弱,解吸比较方便。
化学吸收溶质与溶剂发生化学反应的吸收操作。化学吸收可大幅度地提高溶剂对溶质组
分的吸收能力。例如中发生下列反应:
在水中的溶解度很低,但若以
水溶液吸收,则在液相
从而使
水溶剂具有较高的吸收
收操作具有高度选择性。
能力,同时化学反应本身的高度选择性必赋予吸
作为化学吸收可被利用的化学反应一般满足二个条件:
1.可逆性,如不可逆,不能再生和循环使用溶剂。
2.较高的反应速率,若反应速率很慢,整个吸收过程的速率将决定于反应速率。
六、吸收过程中气液两相的接触方式
吸收设备有多种形式,但以塔式最为常用。
f按气液两相接触方式的不同可将吸收设备分为级式接触和微分式接触两大类。
a图所示的级式吸收塔中,气体与液体为逐级逆流接触。气体自下而上通过板上小孔逐板上升,在每一个板上与溶剂接触,其中可溶组分被部分地溶解。在此设备中,气体每上升一块塔板,其中可溶r