Фізико-хімічні основи технологічного процесу

Абсорбцією називають процес поглинання газу рідким поглиначем (абсорбентом), я якому газ розчинюється в тій чи іншій мірі. Зворотний процес — виділення розчиненого газу з розчину називається десорбцією.

В абсорбційний процесах (абсорбція, десорбція) приймають участь дві фази — рідка и газоподібна й відбувається перехід речовини з газоподібної фази в рідку (при абсорбції) або навпаки, з рідкої фази в газоподібну (при десорбції). Таким чином, абсорбційні процеси є одним з видів процесів масо передачі.

На практиці абсорбції піддають в більшій частині не окремі гази, а газові суміші, складові частини яких (одна або декілька) можуть поглинатися даним поглиначем в помітних кількостях. Ці складові частини називають абсорбційними компонентами або просто компонентами, а складові частини, що не поглинаються — інертним газом.

Розрізняють фізичну і хімічну абсорбцію (хемосорбцію).

При фізичній абсорбції молекули абсорбтива (компонент, що поглинається) не вступають з молекулами абсорбенту в хімічну взаємодію, тобто процес поглинання цільового компонента рідким поглиначем не супроводжується хімічною реакцією. При цьому над розчином існує певний рівноважний тиск компонента, і до тих пір, поки парціальний тиск компонента в газовій фазі перевищує рівноважний тиск над розчином, процес поглинання триває; досить повний витяг компонента з газового потоку можливий тільки при протитечії і подачі в багатоступінчастий абсорбер чистого абсорбенту.

При хімічній абсорбції молекули абсорбтива вступають у хімічну взаємодію з молекулами активного компонента абсорбенту, утворюючи нове хімічне з'єднання. В порівнянні з фізичною абсорбцією в цьому випадку рівноважний тиск компонента над розчином мізерно малий і можливе повне його вилучення з газової фази.

Однак поділ процесу поглинання на фізичну і хімічну абсорбцію слід вважати умовним: процес поглинання, що супроводжується відносно сильною фізичною взаємодією молекул абсорбтива з молекулами абсорбенту, близький до процесу поглинання, що супроводжується слабкою хімічною реакцією.

Поєднання абсорбції з десорбцією дозволяє багатократно використовувати практично без втрат рідкий поглинач в замкнутому контурі абсорбер-десорбер-абсорбер (круговий процес) і виділяти поглинутий компонент в чистому вигляді.

В промисловості абсорбція с послідуючою десорбцією шороко застосовується для виділення з газових сумішей цінних компонентів (наприклад, для витягу з коксового газу аміака, бензолу та ін.), для очистки технологічних і горючих газів від шкідливих домішок (наприклад, при очистці їх від сірководню), для санітарної очистки газів (наприклад, відхідних газів від сірчаного ангідриду).

В деяких випадках десорбцію не проводять, якщо компонент, що вилучається і поглинач є дешевими або залишковими продуктами або якщо в результаті абсорбції виходить готовий продукт (наприклад, соляна кислота при абсорбції хлористого водню водою).