Абсорбция газообразного аммиака концентрацией 100%

[Patonov]

Здравствуйте. Есть задача рассчитать процесс абсорбции однокомпонентной газовой фазы, т.е. содержание газовой фазы 100% одного компонента, например аммиак. Проводил расчет по методике очистной абсорбции, т.е. принимал что содержание аммиака 98%, а 2% - воздуха. Расчет не удался. Подскажите методику расчета и источник (литературу), где можно найти данную информацию. Спасибо!

[avor]

http://yandex.ru/search/pad/?lr=2&msid= ... C0%2C0%2C0

[Patonov]

например Рамм В.М. Абсорбция газов, изложены методы расчета абсорбции из многокомпонентных смесей.

[avor]

Ну, так надо просто учесть что расход газа по мере поглощения меняется, а начальное парциальное давления газа -абсорбата равно 1.

[antabu]

Расчёт процесса абсорбции - не только равновесие, но и кинетика.

[Patonov]

Нашел такое определение. Абсорбция - это процесс разделения бинарных или многокомпонентных газовых смесей. А меня газовая фаза моно.

[stearan]

и почему Вас смущает что компонент только один? задача ведь от этого только проще будет. а сам процесс o как хорошо пойдет диффузионного сопротивления в газовой фазе вообще не будет

[Jokermaniak]

Нашел такое определение. Абсорбция - это процесс разделения бинарных или многокомпонентных газовых смесей. А меня газовая фаза моно.

Это неправда.

Абсорбция - процесс поглощения чего-либо в объеме твердой фазы. И это что-либо вообще необязательно является веществом. Фотоны, например, тоже абсорбируются...

В случае абсорбции газа твердым веществом - это связывание составляющих газ молекул в объеме абсорбента. А в Вашем случае - ещё и никакой конкурентной сорбции, всё просто.

Термодинамика этого порцесса тривиальнейшая. Кинетика абсорбции газов - штука тоже несложная. Главное правильно выбрать модель зерна сорбента...

[Гесс]

Нашел такое определение. Абсорбция - это процесс разделения бинарных или многокомпонентных газовых смесей. А меня газовая фаза моно.

Это неправда.

Абсорбция - процесс поглощения чего-либо в объеме твердой фазы. И это что-либо вообще необязательно является веществом. Фотоны, например, тоже абсорбируются...

В случае абсорбции газа твердым веществом - это связывание составляющих газ молекул в объеме абсорбента. А в Вашем случае - ещё и никакой конкурентной сорбции, всё просто.
Термодинамика этого порцесса тривиальнейшая. Кинетика абсорбции газов - штука тоже несложная. Главное правильно выбрать модель зерна сорбента...

Вы правите ошибку ТС, но и сами смешиваете абсорбцию с адсорбцией.
Если у ТС все же аБсорбция то проблем с размером зерна нет. Почти любая книга ПАХТа должна содержать ссылки на то как считают абсорберы. У меня курсовой проект по ПАХТу был абсорбер, но разумеется за давностью лет он не сохранился и ниаких формул я не вспомню.

[Jokermaniak]

Вы правите ошибку ТС, но и сами смешиваете абсорбцию с адсорбцией.
Если у ТС все же аБсорбция то проблем с размером зерна нет.

Где же я их попутал-то?

Размер зерна имеет значение при расчете кинетики аБсорбции, и ещё как...

[Гесс]

Абсорбцией иногда называют поглощение газов цеолитами. (я так понимаете вы это имеете в виду). Это некорректно, так как там (как и в случае угля) работает именно разветвленная поверхность. И именно размер зерна, опосредованно связанный с доступной для газа поверхностью внутри зерна, показывает что это именно адсорбция. В противном случае размер зерна не имел бы значения, как скажем для единственного приходящего в голову примера твердотельной абсорбции - поглощения палладием и иже с ними водорода и иже с ними.
Разумеется адсорбером можно чистить газ и это активно применяется. Но если мы говорим о практическом применении аБсорбции - давайте все же говорить об абсорбции жидкостью.

[stearan]

мне тоже автоматически представилась абсорбция газа в жидкость. ее же во многих случаях можно считать методом разделения - за примером далеко не ходить: в огромной схеме производства аммиака есть небольшой узел, можно сказать "последнее колесо у телеги" - переработка газосдува синтезного округа. газ сначала пропускают через абсорбер где аммиак поглощается водой, а прочие газы (N2, H2, Аr, CH4, которые по сравнению с NH3 почти не растворимы в воде) проходят дальше в мембранную установку, там "спасается" часть H2, а лишнее идет ф топку реформинга - куда по экологическим соображениям NH3 не допускается. аммиачная вода выходяшая из абсорбера никчемная, из нее либо вываривают обратно NH3 и отправляют компрессорщикам на сжижение, или же (если есть спрос на "кчемную" аммиачную воду) ее доводят до товарной концентрации чистым аммиаком. что и может быть процесс похожий на задание топикстартера

[Patonov]

подскажите литературу в которой есть методика расчета абсорбера "от тарелки к тарелке" или как определить какое количество газа растворилось (поглотилось) на одной тарелке. спасибо!

[stearan]

..методика расчета абсорбера "от тарелки к тарелке"..

странно, такой древний метод Вы выбрали методика расчета многоступенчатых противоточных процессов "от тарелки к тарелке" в оригинале изложена в Lewis, W. K., and Matheson, G.L.: Ind. Eng. Chem., 24, 494, (1932). насколько мне известно, в РХТУ еще в бытность его МХТИ преподавалась как "Метод Льюиса-Мачесона" на курсах по мат. моделированию; наверно и какая-нибудь методичка по этому поводу существует. но для абсорбции аммиака в воде (предполагаю что именно это Ваш процесс) - да, пожалуй, и для расчета абсорбции вообще - советовал бы не "от тарелки к тарелке" (может давать плохую сходимость), а лучше метод из класса "sum-rate" или "глобальных"; если понадобится, ссылки могу дать. желаю удачи и быстрой сходимости расчетов

[Patonov]

..методика расчета абсорбера "от тарелки к тарелке"..

странно, такой древний метод Вы выбрали методика расчета многоступенчатых противоточных процессов "от тарелки к тарелке" в оригинале изложена в Lewis, W. K., and Matheson, G.L.: Ind. Eng. Chem., 24, 494, (1932). насколько мне известно, в РХТУ еще в бытность его МХТИ преподавалась как "Метод Льюиса-Мачесона" на курсах по мат. моделированию; наверно и какая-нибудь методичка по этому поводу существует. но для абсорбции аммиака в воде (предполагаю что именно это Ваш процесс) - да, пожалуй, и для расчета абсорбции вообще - советовал бы не "от тарелки к тарелке" (может давать плохую сходимость), а лучше метод из класса "sum-rate" или "глобальных"; если понадобится, ссылки могу дать. желаю удачи и быстрой сходимости расчетов

Буду благодарен за ссылку. Спасибо!

[Patonov]

В справочной литературе столкнулся с огромной расходимостью по значению дифференциальной теплоты растворимости аммиака, в одних источниках это около 600 кДж/кг в других около 2050 кДж/кг (начальная концентрация в воде 0). Где истина ?? Спасибо за помощь!

[stearan]

по поводу методов расчета. в 60-ые годы появился класс "декомпозиционных" методов, которые выгодно отличаются от "от тарелки к тарелке" тем, что как минимум покомпонентный материальный баланс решают для всех тарелок сразу, как одну систему уравнений. понятно, что риск "зайти в тупик" этим уменьшается. для расчета абсорбции из этого класса пригоден метод "sum-rate" Эндрю Суяты,

sujata.gif

т.к. в нем температуры на тарелках вычисляются из теплового баланса. в других методах этого-же класса, напр. Wang-Henke температура вычисляется из условий фазового равновесия на тарелке, что хорошо напр.для расчета ректиффикации, но для абсорбции плохо - температура скачет как курс рубля и расчет может не сойтись.
по поводу теплового баланса. существенный момент в данном процессе. с табличными данными по теплоте растворения аммиака действительно может возникнуть путаница, а если значения и корректны, не тривиально правильно их использовать. выгоднее подставлять в уравнения теплового баланса прямо функции-зависимости энтальпии от состава и температуры (если процесс под давлением, то для парогазовой фазы и от давления). например

hLiq-NH3-H2O.gif