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化工操作:吸收剂的选择

时间:2023-10-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:吸收剂是吸收操作中能够选择性地溶解混合气体中某些特定组分的液体。化学吸收剂大多是某种活性组分的溶液,如碳酸钾或氢氧化钠的水溶液。当吸收是为了对气体混合物作组分分离时,吸收剂的合理选择,常常是吸收操作是否良好的关键。就传质速率而言,溶解度越大、吸收速率越大,所需设备的尺寸就越小。总之,吸收剂的选用,应从生产的具体要求和条件出发,全面考虑各方面的因素,作出经济合理地选择。

化工操作:吸收剂的选择

吸收剂是吸收操作中能够选择性地溶解混合气体中某些特定组分的液体。可以是纯液体,也可以是溶液。一般分为物理吸收剂和化学吸收剂两类。

物理吸收剂与溶质之间无化学反应,气体的溶解度只与气液平衡( 见气液平衡) 规律有关;化学吸收剂与溶质之间有化学反应,气体的溶解度不仅与气液平衡规律有关,而且与化学平衡规律有关。化学吸收剂大多是某种活性组分的溶液,如碳酸钾或氢氧化钠的水溶液。

当吸收是为了制取某种溶液产品时,只能用某种特定的吸收剂,如由氯化氢制造盐酸,只能用水作吸收剂。当吸收是为了对气体混合物作组分分离时,吸收剂的合理选择,常常是吸收操作是否良好的关键。在选择吸收剂时,应注意考虑以下几方面的问题:

1.溶解度 吸收剂对于溶质组分应具有较大的溶解度,或者说,在一定温度与浓度下,溶质组分的气相平衡分压要低。这样从平衡的角度讲,处理一定量的混合气体所需的吸收剂数量较少,吸收尾气中溶质的极限残余浓度也可降低。就传质速率而言,溶解度越大、吸收速率越大,所需设备的尺寸就越小。

2.选择性 吸收剂要对溶质组分有良好的吸收能力的同时,对混合气体中的其他组分基本不吸收,或吸收甚微,否则不能实现有效的分离。

3.挥发度 在操作温度下吸收剂的挥发度要小,因为挥发度越大,则吸收剂损失量越大,分离后气体中含溶剂量也越大。(www.xing528.com)

4.黏度 在操作温度下吸收剂的黏度越小,在塔内流动性越好从而提高吸收速率,且有助于降低泵的输送功耗,吸收剂传热阻力也减小。

5.再生 吸收剂要易于再生。吸收质在吸收剂中的溶解度应对温度的变化比较敏感,即不仅低温下溶解度要大,而且随温度的升高,溶解度应迅速下降,这样才比较容易利用解吸操作使吸收剂再生。

6.稳定性 化学稳定性好,以免在操作过程中发生变质。

7.其他 要求无毒,无腐蚀性,不易燃,不易产生泡沫,冰点低,价廉易得。

工业上的气体吸收操作中,很多用水作吸收剂,只有对于难溶于水的吸收质,才采用特殊的吸收剂,如用清油吸收苯和二甲苯;有时为了提高吸收效果,也常采用化学吸收,例如用铜氨溶液吸收一氧化碳和用碱液吸收二氧化碳等。总之,吸收剂的选用,应从生产的具体要求和条件出发,全面考虑各方面的因素,作出经济合理地选择。

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