84826

Absorpcja

ciekłej. Zgodnie z tą zasadą strumień inertu w fazie gazowej oznaczmy symbolem V [kmol i/s], a strumień inertu w fazie ciekłej symbolem L [kmol i/s]. Należy pamiętać, że w fazie gazowej inertem jest gaz, który nie rozpuszcza się w cieczy roboczej, a w fazie ciekłej inert stanowi strumień czystej cieczy roboczej.

Przedstawmy schematycznie aparat do absorpcji przeciwprądowej w postaci kolumny absorpcyjnej. Przez aparat kolumnowy przepływają dwie fazy. Oczyszczany gaz wpływa do aparatu od dołu, a faza ciekła, która jest cieczą roboczą, wpływa do kolumny od góry. Od teraz dla wygody zaniedbamy indeks A. Na dole aparatu kontaktują się ze sobą gaz o stężeniu ^Yi> z cieczą o stężeniu X_k, a na szczycie aparatu gaz o stężeniu Y_k z cieczą o stężeniu X,,. Strumienie inertów w obu fazach nie zmieniają się wzdłuż wysokości kolumny.

Bilans składnika A wymienianego pomiędzy fazami w całym aparacie można zapisać w postaci:

v v_r -*x: x„ —X7 v_k -.i: x_k

Jeśli przekształcić to podstawowe równanie, to można wyrazić strumień substancji A wymieniany pomiędzy fazami (absorbowanej przez ciecz z gazu) w postaci:

i a =V Y_p — V Y_k — L X_k —LX_p =V (y_p -Y_k)=E(x_k -X_p)    (8)

Gdy chcemy znaleźć zależność pomiędzy stężeniami składnika A w gazie i w cieczy na dowolnej wysokości kolumny, to należy sporządzić bilans pewnego fragmentu kolumny. Przyjmujemy, że znamy stężenie początkowe składnika w gazie Y_p t tj. _w tej fazie, którą oczyszczamy. Wówczas do bilansowania przyjmujemy fragment kolumny od wlotu tego strumienia do dowolnego miejsca na pewnej wysokości, tak jak to oznaczono linią przerywaną na schemacie. Równanie bilansowe wybranego fragmentu aparatu przyjmie postać:

VY_p+LX =V Y -+-L X_k    (9)

Przekształcenie tej zależności prowadzi do wyznaczenia linii operacyjnej procesu, która zwana jest także linią procesową lub dawniej linią ruchową:

v

(10)

l „

2