ТЕХНОЛОГИЯ ПИРОГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС АБСОРБЕРА

На рис. 92 изображена схема абсорбе­ра для извлечения из парогазов уксусной кислоты древесными маслами. Парогазы входят в абсорбер снизу, а выходят из него сверху. Жидкий абсорбент вводят в абсорбер сверху, а отводят снизу. Предполагается, что абсорбент нелетуч, не растворяет в себе парогазы и хорошо растворяет уксусную кислоту.

Выразим концентрацию уксусной кислоты в кг молях на чистый абсорбент или парогазы, не содержащие уксусную кислоту, т. е. в количестве моле:"; уксусной; кислоты на 1 моль абсорбента или парогазов. Обозначим через л* концентрацию уксусной кислоты в абсорбенте, а через у — в парогазах.

Допустим, что концентрация уксусной кислоты в абсорбенте при входе его в абсорбер будет х,, а при выходе — хи, концентра­
ция уксусной кислоты в парогазах при входе в абсорбер у п, а при выходе — у и, количество парогазов, поступающих в абсорбер, G кг, а абсорбента — L кг, считая на чистые, не содержащие уксусной кислоты, вещества.

Высота абсорбера равна Н.

Рассмотрим сечение 1 — 1 в середине высоты, перпендикуляр­ное к оси абсорбера. В этом сечении концентрация уксусной кис­лоты в абсорбенте х, а парогазах — у.

Рассмотрим сечение 2—2, отстоящее от сечения 1 — 1 на рас­стоянии, равном DH. В сечении 2—2 концентрация уксусной кис­лоты в абсорбенте х - j- Dx, а в парогазах у + Dy.

Так как количество уксусной кислоты, поглощенное абсорбен­том, равно количеству уксусной кислоты, потерянному парогазами, то материальный баланс абсорбера может быть представлен уравнением:

TOC o "1-3" h z Gdy = Ldx. (121)

Так как абсорбер работает непрерывно, абсорбент нелетуч и не обладает способностью поглощать в себе парогазы, то G и L Постоянны. Поэтому уравнение легко интегрируется:

Gy = Lx- С. (122

Имея в виду начальные условия, что х = хв, у — ув, находим:

V—YB = -^R(X — XB). (123)

И

Уравнение (123) есть уравнение прямой, проходящей через данную точку с координатами хв, у„. Если эта прямая проходит через точку с координатами хп и у„, характеризующую начальные условия процесса, то

G (y,,-yB) = L (хН-хв). (124)

Уравнение (124) показывает, что во всяком абсорбере с не­прерывно протекающим процессом у должно быть линейной функ­цией X.

Если прямая проходит через начало координат, т. е. в то время, когда уксусная кислота из парогазов полностью поглощена мас­лами, то х в= у в= 0 п уравнение будет иметь вид:

Gy = Lx (125)

Отсюда

V L is

Т = (126)

V X (127)

A v ;

Уравнение (127) показывает, что в любой точке поперечного сечения абсорбера отношение между концентрацией кислоты в га­зах и маслах есть величина постоянная, равная тангенсу угла на­клона, который рабочая линия образует с положительным направ­лением оси абсцисс.

При постоянном G, чем меньше L, тем меньше угловой коэф­фициент.