Абсорбция – поглощение газов или паров из газовых или паровых смесей жидкостями поглотителями, называемыми абсорбентами

Абсорбция

Для большинства случаев этот процесс обратимый, т.е. в определенных условиях, например, при нагревании, можно выделить газ из жидкости. Такой процесс называется десорбцией.

Процесс насыщения воды диоксидом углерода, называемый сатурацией, является классическим примером процесса абсорбции.

Закон Генри. Равновесие при абсорбции. Количество газа, которое может поглотить жидкость, зависит от свойств газа и жидкости, температуры и парциального давления поглощаемого газа в газовой смеси над поверхностью жидкости. В качестве основного закона, характеризующего равновесие в системе газ-жидкость, используется закон Генри: при данной температуре концентрация газа в растворе пропорциональна парциальному давлению газа над раствором:

х= р/Е, (38)

где р – парциальное давление газа над раствором, х – концентрация газа в растворе, Е – коэффициент пропорциональности (коэффициент Генри), который зависит от природы растворяющегося вещества и температуры и не зависит от давления.

Для идеальных растворов по диаграмме р – х (рис. 14) зависимость равновесных концентраций от давления изображается прямой линией с угловым коэффициентом, равным Е.

Рис. 14. Зависимость растворимости газа от давления

При неизменных давлении и концентрации, но с повышением температуры константа Е увеличивается, что ведет к уменьшению растворимости газа в жидкости.

Уменьшение общего давления ведет к уменьшению парциального давления компонентов, что соответствует закону Дальтона: общее давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений, составляющих смесь компонентов:

Р = р_А + р_В (39)

Из закона Дальтона следует, что парциальное давление компонента пропорционально общему давлению и его концентрации

р_А= Ру_А (40)

Подставив последнее выражение в закон Генри (38) получим:

у_А = Е х_А/ р или у_А = n х_А, (41)

где n – коэффициент распределения или константа фазового равновесия n = Е/р.

Если равновесная система состоит из жидкости и смеси газов, закону Генри может следовать каждый из компонентов смеси в отдельности.

Дата добавления: 2014-01-07