• 2025-11-07

поглощать

Механизм очистки воды в процессе абсорбции

Основные определения и принципы массопереноса

Абсорбция – это процесс, посредством которого молекулы загрязняющих веществ растворяются через границу раздела фаз и диффундируют в жидкую фазу. Отличие от адсорбции:

Параметр Абсорбция Адсорбция

Место действия Общая жидкая фаза Поверхность твердой фазы

Движущая сила Градиент концентрации/Закон Генри Силы Ван-дер-Ваальса/Химические связи

Кинетика Контролируемый массоперенос газ-жидкость Контролируемая диффузия в порах

Модель применения водоочистки

■ Удаление газообразных загрязняющих веществ

Целевое вещество Адсорбент Уравнение реакции Скорость удаления

NH₃ Раствор H₂SO₄ 2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄ >99%

H₂S Раствор NaOH H₂S + 2NaOH → Na₂S + 2H₂O 95-98%

Раствор CO₂ МЭА CO₂ + 2HOCH₂CH₂NH₂ → HOCH₂CH₂NHCOO⁻ + HOCH₂CH₂NH₃⁺ >90%

■ Ключевые технические параметры

Коэффициент массопередачи (Kₗa): 0,005–0,03 с⁻¹ (в условиях насадочной колонны)

Константа Генри (H): определяет газожидкостное равновесие (NH₃: 0,76 атм·м³/моль)

Соотношение жидкость-газ (л/г): 1–10 л/м³ (корректируется в зависимости от растворимости загрязняющих веществ)

Конструкция и эксплуатация оборудования

Тип колонны Применимые сценарии Преимущества Ограничения

Насадочная колонна Средне-низкая концентрация Снижение перепада давления отходящих газов (ΔP < 500 Па/м) Склонность к засорению (SS > 50 мг/л)

Распылительная колонна Запыленный газ Высокая антиблокирующая способность Низкая эффективность массопередачи (около 60%)

Барботажная колонна Высокорастворимые вещества Контролируемое время пребывания (10–60 с) Высокое энергопотребление (> 3 кВт/м³)

Промышленные примеры

Система удаления запахов на очистных сооружениях сточных вод

Абсорбент: 5% раствор гипохлорита натрия

Расчетная нагрузка: H₂S 200 ppm → на выходе < 5 ppm

Высота засыпки: ≥ 3,5 м (обеспечение времени контакта > 8 с)

Десульфуризация дымовых газов (ДДГ)

Концентрация известнякового шлама: 15–20%

Эффективность удаления SO₂: > 98% (pH поддерживается на уровне 5,2–5,8)

Требования к каплеуловителю: Унос жидкости <50 мг/Нм³