Adsorbsiya

ABSORBCIYA

1. Ulıwma túsinikler.

 2. Absorbciya processiniń fizikalıq tiykarları

3.  Absorbciya processin alıp barıw usılları

Gaz yamasa puwlardiń gaz yáki puwlı aralaspalardaǵı komponentleriniń suyıqlıqqa jutılıw procesi absorbciya dep ataladı. Jutılıp atırǵan gaz yáki puw absorbtiv, jutıwshı suyıqlıq bolsa absorbent dep ataladı. Bul process selektiv hám qaytımlı process bolıp, gaz yáki puw aralaspaların ajıratıw ushın xizmet qıladı.

Absorbtiv hám absorbentlerdiń óz – ara tásirlesiwine qarap absorbciya processi ekige bólınedi: fizikalıq absorbciya ximiyalıq absorbciya (yáki xemosorbciya).

Fizikalıq absorbciya processinde gazdiń suyıqlıq penen jutılıwı waqtında ximiyalıq reakciya júz bermeydi, yaǵnıy ximiyalıq birikpe payda bolmaydı. Eger, suyıqlıq penen jutılıp atırǵan gaz ximiyalıq reakciyaǵa kirisse, bunday process xemosorbciya dep ataladı.

Bizge belgili, fizikalıq absorbciya kóbinese qaytımlı process bolǵanı sebepli suyıqlıqqa jutılǵan gazdi ajıratıp alıw imkanı boladı. Bunday process desorbciya dep ataladı. Absorbciya hám desorbciya processlerin úzliksiz ráwishte payda etiw, jutılǵan gazdi taza halda ajıratıp alıw hám absorbentti kóp márte qollanıw imkanın beredi.

Absorbciya processi sanaat karxanalarında uglevodorodlı gazlerdi ajıratıw sulfat, azot, xlorid kislotalar, hám ammiaklı suwlardı alıwda, gaz aralaspalarınan qımbat bahalı komponentlerdi ajıratıw hám basqa jagdaylarda keń kólemde qollanıladı.

Absorbciya processiniń fizikalıq tiykarları

Gaz faza suyıqlıq penen óz ara tásiri natiyjesinde eki faza(Ф=2) hám úsh komponent, yaǵnıy tarqalıwshı zat hám eki zat tasıwshı (К=3) lardan ibarat sistema payda boladı.

Fazalar nızamına muwapıq, bunday sistema 3 erkinlik dárejesine iye:

[pic 1]

Sistemadaǵı keńisliktegi teńsalmaqlıqtı belgilewshi tiykarǵı úsh parametrler tómendegiler: basım, temperatura hám koncentraciya. Demek, «gaz – suyıqlıq» sistemada eki fazanıń basımı p, temperaturası t hám koncentraciyası x ózgeriwi múmkin. Absorbciya processi turaqlı basım hám temperaturada alıp barılıp atırǵan bolsa, bir fazada tarqalıp atırǵan zattıń hár bir koncentraciyasına, ekinshi fazadaǵı anıq koncentraciya tuwrı keledi.

Turaqlı temperatura (t=const) hám ulıwma basımlı jaǵdayda teńsalmaqlılıq koncentraciyaları arasındaǵı baylanıslıq Genri nızamı menen kórsetiledi. Bul nızamǵa muwapıq, qandayda bir temperaturada eritpedegi eritpe ústindegi gazdın parcial basımı, onıń mól ulesine tuwrı proporcional:    

[pic 2]          yáki                        [pic 3]    (5.74)

bul jerde р – teńsalmaqlılıq halındaǵı eritpede x koncentraciyalı jutılıp atırǵan gazdiń parcial basımı; E-Genri konstantası.

Genri konstantası absorbtiv hám absorbentlerdıń qásiyetlerine, hámde temperaturaǵa baylanıslı boladı:               [pic 4]  (5.75)

bul jerde q– gazdiń eriw ıssılıǵı, kJ/kmol; R = 8,325 kJ/(kmol⋅К) – universal gaz turaqlısı; Т– absolyut temperatura, K; C-jutılıp atırǵan suyıqlıq hám gazlerdiń tábiyatına baylanıslı bolǵan turaqlı shama.

(5.75) teńlemeden kórinip turǵanınday, temperatura artıwı menen gazdıń suyıqlıqta eriwi kemeyedi.

Dalton nızamına muwapıq, gaz aralaspasındaǵı komponenttiń parcial basımı, usı komponenttiń mol úlesiniń ulıwma basımǵa kóbeymesine teń, yaǵnıy;

[pic 5]  ва  [pic 6]                 (5.76)

bul jerde Р – gaz aralaspasınıń ulıwma basımı; у – tarqalıp atırǵan zattıń aralaspadaǵı koncentraciyası; mol úlesi.

(5.74) hám (5.76) teńlemelerin salıstırıp, tómendegi kóriniske kelemiz:

[pic 7]

yáki keńisliktegi teńsalmaqlılıq konstantası E/P nı m arqalı belgilep, tómendegi kórinisti alamız:           [pic 8]         (5.77)

 (5.77) teńlemege, gaz aralaspası hám suyıqlıqta tarqalıp atırǵan zatlardıń teńsalmaqlılıq koncentraciyaları arasındaǵı baylanıslıq tuwrı sızıq penen ańlatılıwın kórsetedi. Usı sızıq koordinatalar basınan ótedi hám onıń qıyalıq múyeshi tangensi m ǵa teń. Qıyalıq múyesh tangensi temperatura hám basımǵa baylanıslı. 5.12-súwretten kórinip turǵanınday basım asıwı hám temperatura kemeyiwi menen gazdıń suyıqlıqta eriwsheńligi artadı (m bolsa kemeyedi). Suyıqlıq penen gazler aralaspası teńsalmaqlılıq halında bolǵanda, aralaspa gaz komponentleriniń hár biri Genri nızamına boysınadı.[pic 9][pic 10]