|
При протекании в жидкой фазе реакции между растворенным газообразным компонентом и поглотителем часть компонента переходит в связанное состояние и концентрация свободного компонента в жидкости понижается. Такое понижение приводит к увеличению концентрационного градиента и ускорению абсорбции в жидкой фазе по сравнению с физической абсорбцией. Это ускорение тем больше, чем выше скорость химической реакции.
При очень значительных скоростях реакции ускорение абсорбции может быть настолько большим, что сопротивление жидкой фазы становится равным нулю. Наоборот, при очень медленных реакциях ускорение настолько мало, что им можно пренебречь и рассматривать процесс как физическую абсорбцию.
Ускорение абсорбции при протекании химической реакции в жидкой фазе может быть учтено, если принимать движущую силу такой же, как при физической абсорбции; или увеличением движущей силы, если принимать коэффициент массоотдачи таким же как при физической абсорбции.
Между обоими способами существует зависимость:
...
где βж - коэффициент массоотдачи в жидкой фазе при физической абсорбции; βж - то же при протекании реакции, отнесенный к движущей силе при физической абсорбции; Δж - движущая сила процесса физической абсорбции; δ - увеличение движущей силы в жидкой фазе при протекании в ней реакции
Отсюда коэффициент ускорения абсорбции в жидкой фазе при протекании в ней реакции χ равен:
Поглотительная способность раствора зависит в значительной мере от константы химической реакции. Зависимость растворимости от давления в данном случае более сложная, чем при физической абсорбции. Характерная особенность растворимости газов в хемосорбентах заключается в медленном, как правило, росте растворимости с увеличением давления. Чем выше давление, тем медленнее увеличивается растворимость.
Теплота растворения при этом велика (до 125 кДж/моль), поэтому растворимость сильно зависит от температуры. Чем меньше концентрация растворенного газа, тем больше мольная теплота растворения, поэтому при малых концентрациях газа в регенерированных растворителях давление его над раствором резко снижается при уменьшении температуры. Это позволяет достигнуть более тонкой очистки, чем при физической абсорбции.
|
