ТЕХНОЛОГИЯ ПИРОГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОЦЕССА АБСОРБЦИИ

Абсорбцией называется процесс перехода какого-либо газа (или пара) в жидкость с образованием в последней однородного раствора. Обратный процесс — выделение из жидкости раство­ренного газа или пара носит название десорбции.

В технологии химической переработки древесины с этими про­цессами приходится иметь дело при извлечении уксусной кислоты из паровой или парогазовой смеси.

Схема установки, применяемая при выделении уксусной кис­лоты из парогазовой или паровой смеси путем абсорбции, доволь­но несложная. Газовую смесь пропускают через башню с насадкой или через колонну с тарелками, орошаемую сверху специально подобранной жидкостью (абсорбентом), которая способна раство­рять только тот компонент парогазовой фазы, который желательно выделить. В качестве такой жидкости при абсорбции уксусной кислоты служат масла из древесной смолы. Движение газа и жидкости в абсорбционных аппаратах в большинстве случаев организуют по принципу противотока, при котором газовую или паровую смесь подают в низ аппарата, а выводят сверху. При стекании абсорбента по поверхности насадки или по тарелкам с колпачками уксусная кислота, содержащаяся в парогазовой фазе, обладающая большей растворимостью, постепенно перехо­дит в раствор; в результате этого содержание абсорбируемого компонента в газовой смеси по мере движения последней по аппа­рату постепенно снижается. При достаточно большой поверхности контакта между газом и жидкостью (при сильно развитой поверх­ности насадки или при большом количество тарелок в колонне) и при достаточном количестве абсорбента таким путем можно уда­лить из газовой или паровой фазы уксусную кислоту почти пол­ностью.

Кроме насадочных скрубберов, иногда применяют аппараты барботажного типа с тарелками и колпачками (на подобие ректи­фикационных колонн) и скрубберы с разбрызгиванием жидкости. В последнем случае башни устраивают без насадки; необходимая поверхность контакта создается путем разбрызгивания поглоти­теля вверху башни на мелкие капельки при помощи форсунок или Других приспособлений.

Жидкость может насыщаться газом только до определенных пределов. Предельная (равновесная) концентрация С растворен­ного в жидкости газа определяется известным законом Генри,

С = HP (120)

Где:

Р — парциальное давление растворенного газа в газовой смеси;

Н — постоянная величина, которая зависит от природы абсор­бируемого газа и абсорбента, от температуры и, в неко­торых случаях, от концентрации растворенного газа.

Применяя этот закон и имея в виду какое-либо определенное сечение абсорбционного аппарата, очевидно, можно определить

Только или максимально возможную кон­центрацию растворенного компонента в жидкости, или минимальное содержание этого компонента в газовой фазе, т. е. то состояние, которое наступило бы при очень длительном соприкосновении жидкости с газом. В действительности как газ, так и жидкость находятся в аппарате лишь весь­ма ограниченное время и поэтому дейст­вительная концентрация абсорбируемого компонента в жидкости всегда будет ни­же, а в газовой фазе всегда выше, чем это следует из закона Генри.

Действительный ход изменения состава газовой и жидкой фазы в абсорбционном аппарате и влияние на него тех или иных условий может быть выяснено лишь при учете не только статики, но и кинетики процесса абсорбции.