Kimyada absorpsiyon nedir? Emilim süreci

Mühendislik ve kimya teknolojisinde, gazların sıvılar tarafından emilmesi (absorbsiyonu, çözünmesi) ile en sık karşılaşılır. Ancak gazların ve sıvıların kristal ve amorf cisimler tarafından emilmesi işlemleri de bilinmektedir (örneğin, hidrojenin metaller tarafından emilmesi, düşük molekül ağırlıklı sıvıların ve gazların zeolitler tarafından emilmesi, petrol ürünlerinin kauçuk ürünler tarafından emilmesi, vb.) .).

Çoğu zaman, emme işlemi sırasında, yalnızca emici malzemenin kütlesinde bir artış değil, aynı zamanda hacminde (şişme) ve ayrıca fiziksel özelliklerinde - toplanma durumuna kadar - önemli bir artış olur.

Pratikte absorpsiyon, çoğunlukla uygun emiciler tarafından absorbe edilme konusunda farklı yeteneklere sahip maddelerden oluşan karışımları ayırmak için kullanılır. Bu durumda hedef ürünler, karışımların hem absorbe edilmiş hem de absorbe edilmemiş bileşenleri olabilir.

Tipik olarak, fiziksel absorpsiyon durumunda emilen maddeler, emicinin ısıtılması, emici olmayan bir sıvıyla seyreltilmesi veya başka uygun araçlarla emiciden yeniden ekstrakte edilebilir. Bazen kimyasal olarak absorbe edilen maddelerin rejenerasyonu da mümkündür. Kimyasal absorpsiyon ürünlerinin kimyasal veya termal ayrışmasına, emilen maddelerin tamamının veya bir kısmının serbest bırakılmasına dayanabilir. Ancak birçok durumda kimyasal olarak emilen maddelerin ve kimyasal emicilerin yenilenmesi imkansızdır veya teknolojik/ekonomik açıdan mümkün değildir.

Emilim olayları sadece endüstride değil aynı zamanda doğada (örneğin tohumların şişmesi) ve günlük yaşamda da yaygındır. Aynı zamanda hem fayda hem de zarar getirebilirler (örneğin, atmosferik nemin fiziksel olarak emilmesi, ahşap ürünlerin şişmesine ve ardından delaminasyonuna yol açar, oksijenin kauçuk tarafından kimyasal olarak emilmesi, elastikiyet kaybına ve çatlamaya yol açar).

Absorbsiyonu (hacimdeki absorbsiyon) adsorpsiyondan (yüzey tabakasındaki absorbsiyon) ayırmak gerekir. Yazım ve telaffuz benzerliği ve belirlenen kavramların benzerliği nedeniyle bu terimler sıklıkla karıştırılmaktadır.

Emilim türleri

Fiziksel absorpsiyon ve kemisorpsiyon arasında bir ayrım yapılır.

Fiziksel emilim sırasında, emilim sürecine kimyasal bir reaksiyon eşlik etmez.

Kemisorpsiyon sırasında emilen bileşen, emici madde ile kimyasal reaksiyona girer.

Gazların emilmesi

Herhangi bir yoğun cisim, kendisini çevreleyen gaz halindeki maddenin parçacıklarını doğrudan yüzeyine bitişik olarak oldukça önemli ölçüde yoğunlaştırır. Eğer böyle bir cisim kömür veya süngerimsi platin gibi gözenekliyse, o zaman gazların bu yoğunlaşması gözeneklerinin tüm iç yüzeyinde ve dolayısıyla çok daha yüksek bir derecede gerçekleşir. İşte bunun açık bir örneği: Bir parça taze kalsine edilmiş odun kömürünü alıp, içinde karbondioksit veya başka bir gaz bulunan bir şişeye atarsak ve hemen parmağımızla kapatıp deliği aşağıya gelecek şekilde bir cıva banyosuna indirirsek, yakında neyin yükselip şişeye girdiğini göreceğiz; bu doğrudan kömürün karbon dioksiti emdiğini veya sıkışma ve gaz emiliminin meydana geldiğini kanıtlar.

Herhangi bir sıkıştırma ısı üretir; bu nedenle, örneğin barut üretiminde uygulanan kömür toz haline getirilirse ve bir yığın halinde yatmaya bırakılırsa, burada meydana gelen havanın emilmesi nedeniyle kütle o kadar ısınır ki kendi kendine ısınır. ateşleme meydana gelebilir. Döbereiner platin brülörünün cihazı bu absorpsiyona bağlı ısıtmaya dayanmaktadır. Orada bulunan süngerimsi bir platin parçası, havadaki oksijeni ve ona yönlendirilen hidrojen akışını o kadar güçlü bir şekilde sıkıştırır ki, yavaş yavaş parlamaya başlar ve sonunda hidrojeni ateşler. Havadaki su buharını emen - emen, kendi içinde yoğunlaştıran, su oluşturan ve bundan nemli hale gelen, örneğin saf olmayan sofra tuzu, potas, kalsiyum klorür vb. maddelere higroskopik denir.

Gazların gözenekli cisimler tarafından soğurulması ilk kez 1777'de Fontan ve Scheele tarafından fark edilmiş ve hemen hemen aynı anda incelenmiştir; daha sonra 1813'te başta Saussure olmak üzere birçok fizikçi tarafından incelenmiştir. İkincisi, en açgözlü emiciler olarak kayın kömürü ve pomzayı (lületaşı) işaret eder. 724 milyon atmosfer basıncında bu tür kömürün bir hacmi. 90 hacim amonyak, 85 - hidrojen klorür, 25 - karbon dioksit, 9.42 - oksijen emildi; Aynı karşılaştırmaya göre pomza biraz daha az emme kapasitesine sahipti, ancak her durumda aynı zamanda en iyi emicilerden biridir.

Bir gaz sıvıya ne kadar kolay yoğunlaşırsa, o kadar fazla emilir. Düşük dış basınçta ve ısıtıldığında emilen gaz miktarı azalır. Emicinin gözenekleri ne kadar küçükse, yani ne kadar yoğunsa, genel olarak emme kapasitesi de o kadar büyük olur; Ancak grafit gibi çok küçük gözenekler emilimi kolaylaştırmaz. Organik kömür yalnızca gazları değil aynı zamanda küçük katı ve sıvı kütleleri de emer ve bu nedenle şekerin rengini gidermek, alkolü saflaştırmak vb. için kullanılır. Emilim nedeniyle her yoğun gövde, sıkıştırılmış buhar ve gazlardan oluşan bir katmanla çevrilidir. Weidel'e göre bu neden, Moser tarafından 1842'de keşfedilen, yani cam üzerine nefes verilerek elde edilen sözde ter desenleri gibi tuhaf bir fenomeni açıklamaya hizmet edebilir. Yani cilalı bir cam düzleme bir klişe veya bir tür kabartma tasarımı uygularsanız, sonra onu alıp bu yere nefes alırsanız, cam üzerindeki tasarımın oldukça doğru bir resmini elde edersiniz. Bunun nedeni, klişe camın üzerinde durduğunda, klişeye uygulanan kabartma desenine bağlı olarak cam yüzeyine yakın gazların eşit olmayan bir şekilde dağılması ve dolayısıyla bu yerde nefes alırken su buharının da dağılmasıdır. bu sıraya göre dağıtıp soğuyup yerleştikten sonra bu çizimi çoğaltın. Ancak camı veya klişeyi önceden ısıtırsanız ve böylece yanlarında sıkışan gaz katmanını dağıtırsanız, bu tür ter desenleri elde edilemez.

Dalton yasasına göre, bir gaz karışımından her gaz, diğer gazların varlığına bakılmaksızın, kısmi basıncıyla orantılı olarak bir sıvı içinde çözünür. Gazların bir sıvı içinde çözünme derecesi, 0° gaz sıcaklığında ve 760 mm basınçta bir hacim sıvı içinde kaç hacim gazın emildiğini gösteren bir katsayı ile belirlenir. Gazlar ve su için soğurma katsayıları α = formülü kullanılarak hesaplanır. A + İÇİNDE t+ C t², burada α gerekli katsayıdır, t gaz sıcaklığıdır, A , İÇİNDE Ve İLE - her bir gaz için belirlenen sabit katsayılar. Bunsen'in araştırmasına göre en önemli gazların katsayıları şöyle:

Katıların yanı sıra sıvılar da, özellikle bir kapta karıştırıldıkları takdirde emilebilir. 1 hacim su kutusu 15 °C'de ve 744 mil. kendi içinde çözünecek basınç, atmosferik hava hacminin 1/50'sini, 1 hacim karbondioksiti, 43 hacim kükürt dioksit ve 727 hacim amonyağı emer. Gazın hacmi 0 °C'de ve 760 mil. Birim hacimdeki sıvının emdiği barometrik basınca, bu sıvının gaz emme katsayısı denir. Bu katsayı farklı gazlar ve farklı sıvılar için farklıdır. Dış basınç ne kadar yüksek ve sıcaklık ne kadar düşük olursa, sıvı içinde o kadar çok gaz çözünür, emme katsayısı da o kadar büyük olur. Katılar ve sıvılar belirli bir zamanda farklı miktarlarda gaz emerler ve bu nedenle her bir sıvı için emilen gaz miktarını hesaplamak mümkündür. Gazların sıvılar tarafından emilmesine ilişkin çalışma Henri () tarafından başlatılmış ve daha sonra Saussure () ve W. Bunsen (“Gasometrische Methoden”, Braunschweig, 2. baskı) tarafından daha da ileri taşınmıştır. - Emilimin nedeni, emici ve emilen cisimlerin moleküllerinin karşılıklı çekimidir.

Ayrıca bakınız

"Soğurma" makalesi hakkında bir inceleme yazın

Bağlantılar

Dağ Ansiklopedisi web sitesindeki bir örneği kullanarak emilim.

Notlar

Emilimi açıklayan alıntı

Pierre, kendisine doğrudan işe başlama fırsatı verecek pratik azme sahip değildi ve bu nedenle ondan hoşlanmadı ve yalnızca yöneticiye işle meşgulmüş gibi davranmaya çalıştı. Yönetici, bu etkinliklerin sahibi için çok faydalı olduğunu ve kendisi için utangaç olduğunu düşündüğünü saymaya çalıştı.
Büyük şehirde tanıdıklar vardı; yabancılar aceleyle tanıştılar ve eyaletin en büyük sahibi olan yeni gelen zengin adamı içtenlikle karşıladılar. Pierre'in locaya kabulü sırasında itiraf ettiği ana zayıflığına ilişkin cazibeler de o kadar güçlüydü ki Pierre onlardan kaçınamadı. Yine Pierre'in hayatının bütün günleri, haftaları, ayları, akşamlar, akşam yemekleri, kahvaltılar, balolar arasında, St. Petersburg'da olduğu gibi aklını başına toplamasına zaman tanımadan, aynı endişeli ve yoğun bir şekilde geçti. Pierre'in sürmeyi umduğu yeni hayat yerine aynı eski hayatı, ancak farklı bir ortamda yaşadı.
Masonluğun üç amacından Pierre, her Masona bir ahlaki yaşam modeli olmasını öngören amacı yerine getirmediğinin ve yedi erdemden iki tanesinden tamamen yoksun olduğunun farkındaydı: iyi ahlak ve ölüm sevgisi. Başka bir amacı yerine getirdiği gerçeğiyle kendini teselli ediyordu - insan ırkını ıslah etmek ve başka erdemlere sahip olmak, komşusunu sevmek ve özellikle cömertlik.
1807 baharında Pierre, St. Petersburg'a geri dönmeye karar verdi. Dönüş yolunda tüm mülklerini dolaşıp, kendilerine emredilenlerden neler yapıldığını, Allah'ın kendisine emanet ettiği ve kendisinin faydalanmaya çalıştığı halkın şu anda ne durumda olduğunu bizzat kontrol etmeyi düşünüyordu.
Genç sayımın tüm fikirlerini neredeyse delilik, kendisi için, kendisi için, köylüler için dezavantaj olarak gören baş müdür taviz verdi. Özgürleştirme görevini imkansız göstermeye devam ederek, tüm sitelerde büyük okul binaları, hastaneler ve barınaklar inşa edilmesini emretti; Ustanın gelişi için her yerde toplantılar hazırladı; Pierre'in hoşuna gitmeyeceğini bildiği gösterişli ve ciddi toplantılar değil, sadece resimler, ekmek ve tuzla yapılan dini bir şükran günü, tam da ustanın anladığı gibi. , sayıma etki etmeli ve onu yanıltmalıdır.
Güney baharı, Viyana vagonundaki sakin, hızlı yolculuk ve yolun yalnızlığı Pierre üzerinde neşeli bir etki yarattı. Henüz ziyaret etmediği mülkler vardı; biri diğerinden daha güzel; Her yerdeki insanlar müreffeh görünüyordu ve kendilerine yapılan faydalardan dolayı dokunaklı bir şekilde minnettar görünüyorlardı. Her yerde Pierre'i utandırsa da ruhunun derinliklerinde neşeli bir duygu uyandıran toplantılar vardı. Köylüler bir yerde ona ekmek, tuz ve Petrus ile Pavlus'un bir resmini sundular ve yaptığı iyi işlere olan sevgi ve şükranlarının bir işareti olarak meleği Petrus ve Pavlus'un onuruna yeni bir kilise inşa etmek için izin istediler. masrafları kendisine ait olmak üzere kilisedeki şapel. Başka yerlerde bebekli kadınlar onunla buluştu ve onu ağır işlerden kurtardığı için ona teşekkür etti. Üçüncü sınıfta, etrafı çocuklarla çevrili, haçlı bir rahip tarafından karşılandı ve kontun lütfuyla onlara okuma-yazma ve din öğretti. Pierre tüm mülklerde aynı plana göre yakında açılacak hastanelerin, okulların, imarethanelerin taş binalarını kendi gözleriyle gördü. Pierre her yerde yöneticilerin angarya çalışmasıyla ilgili öncekine göre azaltılmış raporlar gördü ve bunun için mavi kaftanlı köylü heyetlerinin dokunaklı şükran gününü duydu.
Pierre, kendisine ekmek ve tuz getirip Peter ve Paul şapelini inşa ettikleri yerde, Peter Günü'nde bir ticaret köyü ve bir fuar olduğunu, şapelin uzun zaman önce zengin köylüler tarafından inşa edildiğini bilmiyordu. köyün, yanına gelenlerin ve onda dokuzunun. Bu köyün köylüleri en büyük yıkım içindeydi. Kendi emriyle bebekli kadınların çocuklarını angarya işçiliğine göndermeyi bıraktıklarından, aynı çocukların kendi yarılarının en zor işlerini yaptıklarını bilmiyordu. Kendisini çarmıhla karşılayan rahibin, gasplarıyla köylülere yük olduğunu, gözyaşlarıyla yanına toplanan müritlerin kendisine verildiğini ve ebeveynleri tarafından büyük paralar karşılığında satın alındığını bilmiyordu. Plana göre taş binaların kendi işçileri tarafından inşa edildiğini ve köylülerin angaryasını arttırdığını, sadece kağıt üzerinde azaltıldığını bilmiyordu. Yöneticinin kendisine defterde kiranın kendi isteğiyle üçte bir oranında azaltıldığını belirttiği yerde angarya görevinin yarı oranında eklendiğini bilmiyordu. Ve bu nedenle Pierre, mülkler arasında yaptığı yolculuktan çok memnundu ve St. Petersburg'dan ayrıldığı hayırsever ruh haline tamamen geri döndü ve büyük usta olarak adlandırdığı akıl hocası kardeşine coşkulu mektuplar yazdı.
"Bu kadar çok iyilik yapmak ne kadar kolay, ne kadar az çaba gerektiriyor, diye düşündü Pierre ve biz bunu ne kadar az önemsiyoruz!"
Kendisine gösterilen minnettarlıktan memnundu ama bunu kabul etmekten utanıyordu. Bu minnettarlık ona bu basit, nazik insanlar için ne kadar çok şey yapabileceğini hatırlattı.
Çok aptal ve kurnaz bir adam olan baş müdür, akıllı ve saf sayıyı tamamen anlamış ve onunla oyuncak gibi oynamış, hazırlanan tekniklerin Pierre üzerinde yarattığı etkiyi görerek, imkansızlık hakkındaki argümanlarla ona daha kararlı bir şekilde dönmüş ve, en önemlisi, onsuz bile tamamen mutlu olan köylülerin kurtuluşunun gereksizliği.
Pierre, daha mutlu insanları hayal etmenin zor olduğu ve vahşi doğada onları neyin beklediğini Tanrı'nın bildiği konusunda yöneticiyle gizlice aynı fikirdeydi; ancak Pierre isteksiz de olsa adil olduğunu düşündüğü şeyde ısrar etti. Yönetici, Kont'un iradesini yerine getirmek için tüm gücünü kullanacağına söz verdi ve Kont'un yalnızca ormanları ve mülkleri satmak ve Konsey'den geri almak için tüm önlemlerin alınıp alınmadığı konusunda kendisine asla güvenemeyeceğini açıkça anlamıştı. ama aynı zamanda inşa edilmiş binaların nasıl boş durduğunu ve köylülerin başkalarından verdikleri her şeyi, yani verebilecekleri her şeyi iş ve parayla vermeye devam ettiklerini muhtemelen asla sormayacak veya öğrenmeyecektir.

Güney gezisinden dönen Pierre, iki yıldır görmediği arkadaşı Bolkonsky'yi ziyaret etme niyetini en mutlu haliyle gerçekleştirdi.
Bogucharovo, tarlalarla, kesilmiş ve kesilmemiş köknar ve huş ormanlarıyla kaplı çirkin, düz bir alanda uzanıyordu. Malikanenin avlusu, köyün ana yolu boyunca, düz bir çizginin sonunda, yeni kazılmış, tamamen doldurulmuş bir göletin arkasında, kıyıları henüz çimenlerle kaplanmamış, genç bir ormanın ortasında yer alıyordu. birkaç büyük çam ağacı duruyordu.
Malikanenin avlusu, harman yeri, müştemilatlar, ahırlar, hamam, müştemilat ve inşaatı devam eden yarım daire alınlıklı büyük bir taş evden oluşuyordu. Evin etrafına genç bir bahçe dikildi. Çitler ve kapılar sağlam ve yeniydi; gölgeliğin altında iki yangın borusu ve yeşile boyanmış bir varil duruyordu; yollar düzdü, köprüler korkuluklarla sağlamdı. Her şey temizliğin ve tasarrufun izlerini taşıyordu. Karşılaşılan hizmetçiler, prensin nerede yaşadığı sorulduğunda, göletin tam kenarında duran küçük, yeni bir ek binayı işaret ettiler. Prens Andrei'nin eski amcası Anton, Pierre'i arabadan indirdi, prensin evde olduğunu söyledi ve onu temiz, küçük bir koridora götürdü.
Pierre, arkadaşını St. Petersburg'da son gördüğü muhteşem koşullardan sonra, temiz de olsa küçük evin mütevazılığından etkilendi. Aceleyle hâlâ çam kokan, sıvasız küçük salona girdi ve yola devam etmek istedi ama Anton parmaklarının ucunda öne çıkıp kapıyı çaldı.
- Peki orada ne var? – keskin, hoş olmayan bir ses duyuldu.
"Misafir" diye yanıtladı Anton.
"Benden beklememi söyle" ve bir sandalyenin geri itildiğini duydum. Pierre hızla kapıya doğru yürüdü ve ona doğru çıkan, kaşlarını çatmış ve yaşlanmış Prens Andrei ile yüz yüze geldi. Pierre ona sarıldı ve gözlüklerini kaldırarak onu yanaklarından öptü ve ona yakından baktı.
Prens Andrey, "Bunu beklemiyordum, çok sevindim" dedi. Pierre hiçbir şey söylemedi; Gözlerini ayırmadan şaşkınlıkla arkadaşına baktı. Prens Andrei'de meydana gelen değişiklik onu şaşırttı. Sözler şefkatliydi, Prens Andrey'in dudaklarında ve yüzünde bir gülümseme vardı, ama bakışları donuktu, ölüydü, görünen arzusuna rağmen Prens Andrey neşeli ve neşeli bir parlaklık veremiyordu. Arkadaşı kilo vermiş, rengi solmuş, olgunlaşmış değil; ama bir şeye uzun süre odaklandığını ifade eden bu bakış ve alnındaki kırışıklık, Pierre'i bunlara alışana kadar şaşırttı ve yabancılaştırdı.
Uzun bir ayrılığın ardından buluştuğumuz zaman, her zaman olduğu gibi, sohbet uzun süre duramazdı; uzun uzun tartışılması gerektiğini bildikleri konuları kısaca sorup yanıtladılar. Son olarak, konuşma yavaş yavaş daha önce parçalı olarak söylenenler üzerinde, geçmiş yaşamıyla ilgili sorular, geleceğe yönelik planlar, Pierre'in seyahatleri, faaliyetleri, savaş hakkında vb. Üzerinde durmaya başladı. Pierre'in fark ettiği konsantrasyon ve depresyon Prens Andrei'nin bakışında, Pierre'i dinlediği gülümsemede, özellikle de Pierre geçmiş veya gelecek hakkında canlı bir neşeyle konuştuğunda, şimdi daha da güçlü bir şekilde ifade ediliyordu. Sanki Prens Andrey onun söylediklerine katılmak istiyor ama yapamıyordu. Pierre, Prens Andrei'nin önündeki coşkunun, hayallerin, mutluluk ve iyilik umutlarının uygun olmadığını hissetmeye başladı. Tüm yeni, Masonik düşüncelerini, özellikle de son yolculuğunda kendisinde yenilenen ve heyecanlananları ifade etmekten utanıyordu. Kendini tuttu, saf olmaktan korkuyordu; aynı zamanda karşı konulmaz bir şekilde arkadaşına artık tamamen farklı, St. Petersburg'dakinden daha iyi bir Pierre olduğunu göstermek istiyordu.

Konu 3.3. Emilim 12 saat, dahil. Laboratuvar. köle. ve pratik 6 saat meşgul

Öğrenci şunları yapmalıdır:

Bilmek:

Emilim sürecinin fiziksel temelleri ve teorisi (fazlar arası denge, malzeme ısı dengesini oluşturma ilkeleri, çalışma çizgisi denklemi);

- paketlenmiş ve kabarcıklı bir soğurucunun hesaplanması için prosedür;

- desorpsiyonun özü ve yöntemleri;

yapabilmek:

- malzeme ve ısı dengesini oluşturmak;

- emici tüketimini belirlemek;

- bir denge ve çalışma süreci hattı oluşturmak;

- Referans kitaplarını kullanarak emicilerin ana genel boyutlarını belirler.

Emilimin amacı. Homojen gaz karışımlarının ayrılmasında ve gaz saflaştırmasında absorbsiyon. Bir emicinin seçilmesi. Kimyasal etkileşimin eşlik ettiği fiziksel absorpsiyon ve absorpsiyon. Desorpsiyon.

Emilim sırasında fazlar arasındaki denge. Gazların sıvılardaki çözünürlüğüne sıcaklık ve basıncın etkisi. Prosesin malzeme dengesi ve absorpsiyon ve desorpsiyon için çalışma hattı denklemleri. Emici tüketimi. Emilimin ısı dengesi. Emilim sırasında ısının uzaklaştırılması.

Emilim bileşenlerin gaz veya buhar-gaz karışımlarından sıvı emiciler - emiciler tarafından seçici olarak emilmesi işlemi denir.

Absorbsiyon prensibi, gaz ve buhar-gaz karışımlarının bileşenlerinin aynı koşullar altında sıvılardaki farklı çözünürlüklerine dayanmaktadır. Bu nedenle, emicilerin seçimi, emilen bileşenlerin içlerindeki çözünürlüğüne bağlı olarak gerçekleştirilir ve bu, aşağıdakilerle belirlenir:

· gaz ve sıvı fazların fiziksel ve kimyasal özellikleri;

· prosesin sıcaklığı ve basıncı;

Bir emici seçerken, emilen bileşene göre seçicilik, toksisite, yangın tehlikesi, maliyet, bulunabilirlik vb. özelliklerin dikkate alınması gerekir.

Fiziksel absorpsiyon ve kimyasal absorpsiyon (kemisorpsiyon) arasında bir ayrım yapılır. Fiziksel absorpsiyon sırasında emilen bileşen, emici ile yalnızca fiziksel bağlar oluşturur. Bu süreç çoğu durumda geri döndürülebilir. Emilen bileşenin çözeltiden ayrılması (desorpsiyon) bu özelliğe dayanır. Eğer absorbe edilen bileşen absorbanla reaksiyona girer ve kimyasal bir bileşik oluşturursa bu işleme kemisorpsiyon adı verilir.

Emilim süreci genellikle ekzotermiktir, yani buna ısı salınımı da eşlik eder.

Absorbsiyon, endüstride petrol rafinerilerinde hidrokarbon gazlarının ayrılması, hidroklorik ve sülfürik asitlerin üretimi, amonyak suyu, gaz emisyonlarının zararlı yabancı maddelerden arındırılması, değerli bileşenlerin çatlama gazlarından veya metan pirolizi, koktan ayrılması için yaygın olarak kullanılmaktadır. fırın gazları vb.

Soğurma süreçlerindeki denge, heterojen denge koşullarının bir genellemesi olan Gibbs faz kuralı (B.4) ile belirlenir:

C = K - F + 2.

Absorbsiyon işlemi iki fazlı (gaz - sıvı) ve üç bileşenli (bir dağıtılmış ve iki dağıtılmış bileşen) sistemde gerçekleştirildiğinden serbestlik derecesi sayısı üçtür.

Dolayısıyla gaz (buhar) - sıvı sistemindeki denge, örneğin sıcaklık, basınç ve fazlardan birinin bileşimi gibi üç parametreyle karakterize edilebilir.

Gaz-sıvı sistemindeki denge, Henry'nin çözünürlük yasası ile belirlenir; buna göre, belirli bir sıcaklıkta, bir çözeltideki gazın mol fraksiyonu (çözünürlük), gazın çözeltinin üzerindeki kısmi basıncıyla orantılıdır:

burada p, gazın çözelti üzerindeki kısmi basıncıdır; x – çözeltideki gazın molar konsantrasyonu; E – orantılılık katsayısı (Henry katsayısı).

Henry yasası öncelikle az çözünen gazlara ve ayrıca kimyasal reaksiyonun yokluğunda yüksek oranda çözünür gazların düşük konsantrasyonlarına sahip çözeltilere uygulanır.

E katsayısı, p boyutuna denk gelen bir basınç boyutuna sahiptir ve çözünen maddenin doğasına ve sıcaklığa bağlıdır. Sıcaklık arttıkça gazın sıvı içindeki çözünürlüğünün azaldığı tespit edilmiştir. Bir gaz karışımı bir sıvı ile dengede olduğunda, Henry kanunu karışımın bileşenlerinin her biri tarafından ayrı ayrı takip edilebilir.

Soğurma işlemine eşlik eden termal etki denge çizgisinin konumunu olumsuz etkilediğinden hesaplamalarda dikkate alınması gerekir. Emilim sırasında açığa çıkan ısı miktarı bağımlılıkla belirlenebilir.

burada qd, x 1 – x 2 konsantrasyonundaki değişiklik aralığı içindeki diferansiyel çözünme ısısıdır; L – emici miktarı.

Emme, ısı uzaklaştırılmadan gerçekleştirilirse, salınan tüm ısının sıvının ısıtılmasına gittiğini ve ikincisinin sıcaklığının arttığını varsayabiliriz.

burada c çözeltinin ısı kapasitesidir.

Sıcaklığı düşürmek için, başlangıçtaki gaz karışımı ve emici soğutulur ve emme işlemi sırasında açığa çıkan ısı, dahili (dahili) veya harici ısı eşanjörleri kullanılarak uzaklaştırılır.

Dengeye karşılık gelen gaz fazındaki çözünmüş gazın kısmi basıncı şu şekilde belirlenebilir: Dalton yasası buna göre, bir gaz karışımındaki bir bileşenin kısmi basıncı, karışımdaki bu bileşenin mol kesri ile çarpılan toplam basınca eşittir;

Nerede R– gaz karışımının toplam basıncı; y, karışımda dağıtılan gazın molar konsantrasyonudur.

(10.2) ve (10.1) denklemlerini karşılaştırarak şunu buluruz:

A eşittir = E/P – faz denge sabiti, Henry ve Dalton yasalarının etki alanları için geçerlidir.

Rab, saf bir emicinin emme koşulları altındaki buhar basıncı olsun; p ab – çözeltideki emici buharın kısmi basıncı; P – toplam basınç; x – çözeltide emilen gazın mol fraksiyonu; y, gaz fazında dağıtılan gazın mol kesridir; yab, gaz fazındaki emici maddenin mol kesridir.

Raoult yasasına göre, bir çözeltideki bir bileşenin kısmi basıncı, saf bileşenin buhar basıncının çözeltideki mol kesri ile çarpımına eşittir:

Dalton yasasına (10.2) göre, emicinin gaz fazındaki kısmi basıncı şuna eşittir:

Dengede

Gaz (buhar)-sıvı sistemlerde dengeyi etkileyen faktörlerin analizi, emilim koşullarını iyileştiren parametrelerin artan basınç ve düşük sıcaklığı içerdiğini ve desorpsiyonu teşvik eden faktörlerin arasında düşük basınç, yüksek sıcaklık ve düşük sıcaklık bulunduğunu tespit etmeyi mümkün kılmıştır. Gazların sıvılardaki çözünürlüğünü azaltan katkı maddelerinin eklenmesi.

Malzeme dengesi soğurma süreci diferansiyel denklem ile ifade edilir

burada G, gaz karışımının (inert gaz) akışıdır, kmol/s; L – emici akış, kmol/s; Yn ve Yk – gaz fazındaki dağıtılan maddenin başlangıç ​​ve son içeriği, inert gazın kmol/kmol'ü; Xk ve Xn – emicideki dağıtılan maddenin başlangıç ​​ve son içeriği, emicinin kmol/kmol'ü; M, birim zamanda G fazından L fazına aktarılan dağıtılmış madde miktarıdır, kmol/s.

Malzeme dengesi denkleminden (10.9) gerekli toplam emici tüketimini belirleyebilirsiniz.

Emilim süreci ayrıca, fiilen emilen bileşenin miktarının, tamamen ekstrakte edildiğinde emilen miktara oranını temsil eden ekstraksiyon derecesi (absorbsiyon) ile de karakterize edilir.

Sürecin kinetiği absorpsiyon, Şekil 2'de sunulan şemaya karşılık gelen üç ana aşama ile karakterize edilir. 9.4.

İlk aşama, emilen bileşenin moleküllerinin gaz (buhar) akışının çekirdeğinden faz arayüzüne (sıvı yüzeyi) aktarılmasıdır.

İkinci aşama, emilen bileşenin moleküllerinin sıvının yüzey katmanı (faz arayüzü) boyunca difüzyonudur.

Üçüncü aşama, emilen maddenin moleküllerinin faz arayüzünden sıvı kütlesine geçişidir.

Kinetik absorpsiyon modelleri, iki fazlı sistemler için genel kütle transfer denklemine karşılık gelir:

Emilim sürecinin ikinci aşamasının daha yüksek bir hızda gerçekleştiği ve en yavaş aşamanın (birinci veya üçüncü) hızıyla sınırlı olan sürecin genel hızını etkilemediği deneysel olarak tespit edilmiştir.

Denklemler (10.5a) ve (10.6a)'daki aşama I ve III için soğurma sürecinin itici gücü diğer parametrelerle ifade edilebilir:

Denklemler (10.5b) ve (10.6b)'de p, gaz karışımında dağıtılan gazın kısmi çalışma basıncıdır; p eşit - sıvıdaki çalışma konsantrasyonuna karşılık gelen emicinin üzerindeki denge gaz basıncı; C, sıvı içinde dağıtılan gazın çalışma hacimsel molar konsantrasyonudur; C eşittir, gaz karışımındaki çalışma kısmi basıncına karşılık gelen, sıvı içinde dağıtılan gazın denge hacimsel molar konsantrasyonudur.

Soğurma sürecinin itici kuvvetinin bu ifadesi ile denge denklemi şu şekli alır:

burada Ψ orantı katsayısıdır, kmol/(m 3 *Pa).

Kütle aktarım katsayıları (10.5a) ve (10.6a) denklemleri için şu şekilde ifade edilir:

(10.5b) ve (10.6b) denklemleri için

Denklemler (10.7) ve (10.8), β y, β p gaz akışından faz temas yüzeyine kütle transfer katsayılarıdır; β x, β İLE- faz temas yüzeyinden sıvı akışına kütle transfer katsayıları.

Gaz ve sıvı için kütle transfer katsayıları β y ve β x aşağıdaki forma sahip kriter denklemlerinden belirlenebilir:

gaz fazı için Nu fark y = F*(Re, Pr fark);

sıvı faz için Nu fark x = F*(Re, Pr fark x).

Ψ katsayısının değerinin absorpsiyon sürecinin kinetiği üzerinde önemli bir etkisi vardır. Ψ yüksek değerlere sahipse (bileşenin yüksek çözünürlüğü - difüzyon direnci gaz fazında yoğunlaşmıştır), o zaman 1/(β c *Ψ)< 1/β р или К Р ≈ β р. Если Ψ мало (извлекаемый компонент трудно растворим – диффузионное сопротивление сосредоточено в жидкой фазе), то Ψ/β р << 1/β с и можно считать К с ≈ β с

L/G = const'taki kütle değişim süreçlerinde olduğu gibi, soğurma sürecinin çalışma çizgileri düzdür ve ters akış durumunda denklem (9.4) ile ileri akış durumunda ise denklem (9.5) ile tanımlanır.

Denklemler (10.5a) ve (10.6a)'daki ortalama itici güç, (9.6) ve (9.7) bağımlılıklarına göre bileşenlerin bağıl molar konsantrasyonları yoluyla doğrusal denge bağımlılığı durumunda belirlenir.

Bu aynı bağımlılıklar aynı zamanda bir gazdaki dağıtılmış bileşenin kısmi basınçları veya bir sıvıdaki aynı bileşenin hacimsel molar konsantrasyonları yoluyla (10.5b) ve (10.6b) denklemlerinde absorpsiyon sürecinin itici gücünü ifade etmek için de kullanılabilir.

Burada Δр max, Δр min, emilen bileşenin kısmi basınçlarındaki farkla ifade edilen, emme işleminin başlangıcındaki ve sonundaki itici kuvvetin daha büyük ve daha küçük değerleridir; ΔС max, ΔС min - emme işleminin başlangıcında ve sonunda itici kuvvetin sıvıdaki emilen bileşenin hacimsel molar konsantrasyonları cinsinden ifade edilen daha büyük ve daha küçük değerleri.

Δp max /Δp min ≤ 2, ΔC max /ΔC min ≤ 2 olması durumunda, denge bağımlılığının doğrusallığı korunurken, soğurma sürecinin ortalama itici gücü bu değerlerin aritmetik ortalamasına eşit olabilir.

Sıvı fazda meydana gelen kimyasal bir reaksiyonun (kemisorpsiyon) eşlik ettiği emme işlemi gerçekleştirilirken, dağıtılan bileşenin bir kısmı kimyasal olarak bağlı bir duruma geçer. Sonuç olarak, sıvıdaki çözünmüş (fiziksel olarak bağlı) dağılmış bileşenin konsantrasyonu azalır, bu da tamamen fiziksel absorpsiyonla karşılaştırıldığında sürecin itici gücünde bir artışa yol açar.

Kemisorpsiyon hızı, hem kütle transfer hızına hem de kimyasal reaksiyon hızına bağlıdır. Bu durumda kemisorpsiyonun difüzyon ve kinetik bölgeleri arasında bir ayrım yapılır. Difüzyon bölgesinde, prosesin hızı kütle transfer hızına, kinetik bölgede ise kimyasal reaksiyonun hızına göre belirlenir. Kütle transferi ve reaksiyon hızlarının karşılaştırılabilir olduğu durumlarda, kemisorpsiyon işlemleri karışık veya difüzyon kinetik bölgede meydana gelir.

Kemisorpsiyon hesaplanırken, sıvı fazdaki kütle transfer katsayısı, içinde meydana gelen kimyasal reaksiyon β'x dikkate alınarak, fiziksel absorpsiyon β x için kütle transfer katsayısı dikkate alınarak ifade edilebilir. kütle aktarımı hızlanma faktörü Fm, kimyasal bir reaksiyonun meydana gelmesi nedeniyle emilim oranının kaç kat artacağını gösterir:

β′ x = β x * F m

Faktör Fm grafiksel bağımlılıklarla belirlenir.

emilim) - (fizyolojide) sıvının veya diğer maddelerin insan vücudunun dokuları tarafından emilimi, emilimi. Sindirilen besinler sindirim sistemi tarafından emilir ve daha sonra kana ve lenfe girer. Besinlerin çoğu ince bağırsakta (jejunum ve ileumda) emilir, ancak alkol de mideden kolayca emilebilir. İnce bağırsak, yüzey alanını önemli ölçüde artıran ve bunun sonucunda sindirim ürünlerinin emilimini önemli ölçüde hızlandıran küçük parmak benzeri çıkıntılarla (bkz. Villi) içeriden kaplanmıştır. Ayrıca bkz. Asimilasyon, Sindirim.

Emilim

Sözcük yapımı. Lat'tan geliyor. emilim - emilim.

Özgüllük. Bireyin özel bilinç durumlarına (hipnoz, uyuşturucu, meditasyon) yatkınlığı. Sıradan durumlarda fantezi düzeyinin artmasıyla kendini gösterir. Kendini kaptırmanın diğer kişisel özelliklerle (olumlu olarak - güdülerin çeşitliliği, sosyal uyum, yaratıcı düşünme, iletişim, kaygı, ayrıca sinir sisteminin zayıflığı ve dinamizmi ile; olumsuz olarak - öz kontrol ile) ilişkili olduğu gösterilmiştir. küçük bir gruptaki sosyal statü, istek düzeyi ve ayrıca sinir sisteminin hareketliliği ile).

Edebiyat. Grimak L.P. Hipnozda insan durumlarının modellenmesi. M.: Nauka, 1978;

Pekala R.J., Wenger C.F., Levine P. Fenomenolojik deneyimdeki bireysel farklılıklar: emilimin bir fonksiyonu olarak bilinç durumları // J. Pers. ve Soc. Psikol. 1985, 48, N 1, s. 125-132

EMİLİM

1. Duyusal süreçleri incelerken, kimyasal, elektromanyetik veya başka bir fiziksel uyaranın reseptör tarafından emilmesi. Örneğin, bkz. spektral absorpsiyon. 2. Meşgul, bir faaliyete dalmış. Anlamın çağrışımı, öznenin dikkati bir görevi yerine getirmeye odaklandığında olumlu, dikkatin yoğunlaşması gerçeklikten kaçış olarak düşünüldüğünde ise olumsuz olabilir.

Emme, gazın bir dereceye kadar çözünebildiği bir sıvı emici tarafından gazın emilmesi işlemidir. Bunun tersi olan prosese (çözeltiden çözünmüş gazın salınması) desorpsiyon adı verilir.

Emilim süreçlerinde (absorpsiyon, desorpsiyon) iki faz söz konusudur - sıvı ve gaz ve madde gaz fazından sıvı faza (emilim sırasında) veya tersine sıvı fazdan gaz fazına (desorpsiyon sırasında) geçiş yapar. Dolayısıyla absorpsiyon süreçleri, kütle transfer süreçlerinin türlerinden biridir.

Uygulamada, emme çoğunlukla bireysel gazlar tarafından değil, bileşenleri (bir veya daha fazla) belirli bir emici tarafından gözle görülür miktarlarda emilebilen gaz karışımları tarafından gerçekleştirilir. Bu bileşenlere emilebilir bileşenler veya basitçe bileşenler, emilemeyen bileşenlere ise inert gaz adı verilir.

Sıvı faz bir soğurucu ve bir soğurulmuş bileşenden oluşur. Çoğu durumda emici, emilen bileşenle kimyasal olarak reaksiyona giren aktif bileşenin bir çözeltisidir; bu durumda aktif bileşenin çözündüğü maddeye çözücü adı verilecektir.

İnert gaz ve soğurucu, sırasıyla gaz ve sıvı fazdaki bileşenin taşıyıcılarıdır. Fiziksel absorpsiyon sırasında (aşağıya bakınız), inert gaz ve absorber tüketilmez ve bileşenin bir fazdan diğerine geçiş süreçlerine katılmaz. Kemisorpsiyon sırasında (aşağıya bakın), emici, bileşenle kimyasal olarak etkileşime girebilir.

Absorbsiyon işlemlerinin seyri, statik ve kinetiği ile karakterize edilir.

Absorbsiyonun statiği, yani sıvı ve gaz fazlar arasındaki denge, fazlar arasındaki çok uzun temas sırasında oluşan durumu belirler. Fazlar arasındaki denge, bileşenin ve soğurucunun termodinamik özelliklerine göre belirlenir ve fazlardan birinin bileşimine, sıcaklığa ve basınca bağlıdır.

Absorbsiyonun kinetiği, yani kütle transfer sürecinin hızı, sürecin itici gücü (yani sistemin denge durumundan sapma derecesi), soğurucunun, bileşenin ve inert gazın özellikleri tarafından belirlenir. fazların temas yönteminin yanı sıra (absorbsiyon aparatının tasarımı ve çalışmasının hidrodinamik modu ). Soğurma aparatlarında, itici kuvvet kural olarak uzunlukları boyunca değişir ve fazların karşılıklı hareketinin doğasına (karşı akım, ileri akış, çapraz akım vb.) bağlıdır. Bu durumda sürekli veya kademeli temas mümkündür. Sürekli temas halindeki emicilerde faz hareketinin doğası aparatın uzunluğu boyunca değişmez ve itici kuvvetteki değişim sürekli olarak meydana gelir. Kademeli temaslı emiciler, gaz ve sıvı boyunca seri olarak bağlanan birkaç aşamadan oluşur ve aşamadan aşamaya geçerken kuvvet hareketlerinde ani bir değişiklik meydana gelir.

Kimyasal absorpsiyon ve kemisorpsiyon arasında bir ayrım yapılır. Fiziksel absorpsiyon sırasında, gazın çözünmesine kimyasal bir reaksiyon eşlik etmez (veya en azından bu reaksiyonun süreç üzerinde gözle görülür bir etkisi yoktur). Bu durumda, bileşenin çözeltinin üzerinde az çok önemli bir denge basıncı vardır ve ikincisinin emilmesi, yalnızca gaz fazındaki kısmi basıncı çözeltinin üzerindeki denge basıncından daha yüksek olduğu sürece meydana gelir. Bu durumda bileşenin gazdan tamamen çıkarılması yalnızca ters akım akışıyla ve bileşeni içermeyen temiz bir soğurucunun soğurucuya beslenmesiyle mümkündür.

Kemisorpsiyon sırasında (kimyasal reaksiyonun eşlik ettiği absorpsiyon), emilen bileşen, sıvı fazda kimyasal bir bileşik formunda bağlanır. Geri dönüşü olmayan bir reaksiyonda, bileşenin çözelti üzerindeki denge basıncı ihmal edilebilir düzeydedir ve tamamen emilmesi mümkündür. Tersine çevrilebilir bir reaksiyon sırasında, fiziksel absorpsiyon sırasında olduğundan daha az olmasına rağmen, çözeltinin üzerinde bileşende gözle görülür bir basınç vardır.

Endüstriyel absorpsiyon, desorpsiyonla kombine edilebilir veya edilmeyebilir. Desorpsiyon yapılmazsa emici bir kez kullanılır. Bu durumda, bitmiş bir ürün, bir ara ürün emiliminin bir sonucu olarak veya gazların sıhhi arıtılması amacıyla emilim gerçekleştirilirse, kanalizasyona (nötralizasyondan sonra) boşaltılan bir atık çözelti elde edilir. .

Emilim ve desorpsiyon kombinasyonu, emicinin yeniden kullanılmasına ve emilen bileşenin saf formunda izole edilmesine olanak tanır. Bunu yapmak için, soğurucudan sonraki çözelti, bileşenin ayrıldığı desorpsiyon için gönderilir ve yenilenen (bileşenden arındırılmış) çözelti, emilime geri döndürülür. Bu şema (dairesel işlem) ile soğurucu, bazı kayıpları dışında tüketilmez ve soğurucu-desorber-soğurucu sistemi içerisinde sürekli olarak sirkülasyon yapar.

Bazı durumlarda (düşük değerli bir soğurucunun varlığında), desorpsiyon işlemi sırasında soğurucunun tekrarlanan kullanımından vazgeçilir. Bu durumda desorberde rejenere edilen absorber kanalizasyon sistemine deşarj edilir ve absorbere taze absorber verilir.

Desorpsiyon için uygun koşullar, emilim için uygun olanların tersidir. Desorpsiyonu gerçekleştirmek için, bileşenin gaz fazına salınabilmesi için çözeltinin üzerinde gözle görülür bir basınç olması gerekir. Emilimine geri dönüşü olmayan bir kimyasal reaksiyonun eşlik ettiği emiciler, desorpsiyonla yenilenemez. Bu tür emicilerin rejenerasyonu kimyasal olarak yapılabilir.

Kimya ve ilgili endüstrilerde absorpsiyon proseslerinin uygulama alanları çok geniştir. Bu alanlardan bazıları aşağıda listelenmiştir:

Gazın sıvıya emilmesiyle bitmiş bir ürün elde edilmesi. Örnekler arasında şunlar yer alır: sülfürik asit üretiminde SO3'ün emilmesi; hidroklorik asit üretmek için HCl'nin emilmesi; nitrojen oksitlerin su (nitrik asit üretimi) veya alkali çözeltiler (nitrat üretimi) vb. tarafından emilmesi. Bu durumda emilim, daha sonra desorpsiyon olmadan gerçekleştirilir.

Karışımın bir veya daha fazla değerli bileşenini izole etmek için gaz karışımlarının ayrılması. Bu durumda, kullanılan emicinin, çıkarılan bileşene göre mümkün olan en yüksek emme kapasitesine ve gaz karışımının diğer bileşenlerine (seçici veya seçici emme) göre mümkün olan en az emme kapasitesine sahip olması gerekir. Bu durumda absorpsiyon genellikle dairesel bir süreçte desorpsiyonla birleştirilir. Örnekler arasında kok fırını gazından benzenin emilmesi, doğal gazın parçalanması veya pirolizi sonucu oluşan gazlardan asetilenin emilmesi, etil alkolün ayrışmasından sonra temas gazından bütadienin emilmesi vb. yer alır.

Gazın zararlı bileşenlerin safsızlıklarından arındırılması. Bu tür bir saflaştırma, öncelikle gazın daha fazla işlenmesi sırasında izin verilmeyen yabancı maddelerin uzaklaştırılması için gerçekleştirilir (örneğin, H2S'den yağ ve kok gazlarının saflaştırılması, CO2 ve CO'dan amonyak sentezi için nitrojen-hidrojen karışımı, kükürtün kurutulması) kontakt sülfürik asit vb. üretiminde dioksit). Ek olarak, atmosfere salınan egzoz gazlarının sıhhi temizliği gerçekleştirilir (örneğin, baca gazlarının SO2'den temizlenmesi; sıvı klorun yoğunlaşmasından sonra egzoz gazlarının Cl2'den temizlenmesi; florür bileşiklerinden mineral gübrelerin üretimi sırasında açığa çıkan gazların temizlenmesi) , vesaire.).

Bu durumda, genellikle ekstrakte edilen bileşen kullanılır, bu nedenle desorpsiyon yoluyla izole edilir veya çözelti, uygun işlem için gönderilir. Bazen, ekstrakte edilen bileşenin miktarı çok azsa ve emici değerli değilse, emildikten sonra çözelti kanalizasyona boşaltılır.

Kayıplarını önlemek için ve ayrıca uçucu solventlerin (alkoller, ketonlar, eterler vb.) geri kazanılması gibi sıhhi nedenlerden dolayı değerli bileşenlerin bir gaz karışımından toplanması.

Gaz karışımlarını ayırmak, gazları saflaştırmak ve değerli bileşenleri yakalamak için absorpsiyonun yanı sıra başka yöntemlerin de kullanıldığı unutulmamalıdır: adsorpsiyon, derin soğutma, vb. Bir yöntemin veya diğerinin seçimi, teknik ve ekonomik hususlara göre belirlenir. Absorbsiyon genellikle bileşenin tamamen ekstraksiyonunun gerekli olmadığı durumlarda tercih edilir.

Absorbsiyon işlemleri sırasında fazların temas yüzeyinde kütle transferi meydana gelir. Bu nedenle absorpsiyon cihazlarının gaz ve sıvı arasında gelişmiş bir temas yüzeyi olması gerekir. Bu yüzeyi oluşturma yöntemine bağlı olarak emme cihazları aşağıdaki gruplara ayrılabilir:

a) Fazlar arasındaki temas yüzeyinin bir sıvı aynası (yüzey emicilerin kendisi) veya akan bir sıvı filmin yüzeyi (film emiciler) olduğu yüzey emiciler. Bu grup aynı zamanda sıvının çeşitli şekillerdeki gövdelerden (halkalar, parça malzeme vb.) emiciye yüklenen bir ambalajın yüzeyi üzerinden aktığı dolgulu emicileri ve mekanik film emicileri de içerir. Yüzey emiciler için temas yüzeyi belirli bir dereceye kadar emici elemanların (örneğin bir ağızlık) geometrik yüzeyi tarafından belirlenir, ancak çoğu durumda buna eşit değildir.

b) Temas yüzeyinin sıvı içinde kabarcıklar ve akıntılar şeklinde dağılan gaz akışlarıyla geliştiği kabarcık emiciler. Gazın bu hareketi (kabarcıklanma), sıvı dolu bir aparattan (katı kabarcıklanma) veya çeşitli tipte plakalara sahip kolon tipi aparatlardan geçirilmesiyle gerçekleştirilir. Gaz ve sıvı arasındaki etkileşimin benzer doğası, su dolu salmastralı dolgulu emicilerde de gözlemlenir.

Bu grup aynı zamanda mekanik karıştırıcılar kullanılarak sıvı karıştırılan kabarcıklı emicileri de içerir. Kabarcıklı emicilerde temas yüzeyi hidrodinamik rejim (gaz ve sıvı akış hızları) tarafından belirlenir.

c) Temas yüzeyinin, gaz kütlesi içindeki bir sıvının küçük damlacıklar halinde püskürtülmesiyle oluşturulduğu sprey emiciler. Temas yüzeyi hidrodinamik rejim (sıvı akışı) tarafından belirlenir. Bu grup, sıvının nozullar (nozül veya oyuk emiciler) tarafından, yüksek hızda hareket eden bir gaz akışı içinde (yüksek hızlı doğrudan akışlı atomizasyon emiciler) veya dönen mekanik cihazlar (mekanik atomizasyon emiciler) tarafından atomize edildiği emicileri içerir.

Emme, sıvı emiciler - emiciler kullanılarak gaz karışımlarının ayrılması işlemidir. Emilen gaz (emici) emici ile kimyasal olarak etkileşime girmezse, o zaman emmeye fiziksel denir (gaz karışımının emilmeyen bileşenine inert veya inert gaz denir). Eğer emici, emici ile kimyasal bir bileşik oluşturuyorsa, bu işleme kemisorpsiyon adı verilir. Teknolojide sıklıkla her iki absorpsiyon türünün bir kombinasyonu bulunur.

Fiziksel absorpsiyon (veya basitçe absorpsiyon) genellikle geri dönüşümlüdür. Emilen gazın çözeltiden salınması - desorpsiyon - emme işlemlerinin bu özelliğine dayanmaktadır.

Emilim ve desorpsiyon kombinasyonu, emicinin tekrar tekrar kullanılmasına ve emilen gazın saf formda salınmasına olanak tanır. Emilim sonucunda elde edilen çözelti daha sonraki kullanıma uygun nihai ürün olduğundan, çoğu zaman desorpsiyon gerekli değildir.

Endüstride absorpsiyon aşağıdaki ana sorunları çözmek için kullanılır:

1) bitmiş ürünü elde etmek (örneğin, sülfürik asit üretiminde SO3'ün emilmesi); bu durumda emilim, desorpsiyon olmadan gerçekleştirilir;

2) değerli bileşenleri gaz karışımlarından izole etmek (örneğin benzenin kok fırını gazından emilmesi); bu durumda emilim, desorpsiyonla kombinasyon halinde gerçekleştirilir;

3) gaz emisyonlarını zararlı yabancı maddelerden arındırmak (örneğin, baca gazlarının SO2'den saflaştırılması). Bu durumlarda genellikle gaz karışımlarından ekstrakte edilen bileşenler kullanılır, dolayısıyla bunlar desorpsiyonla izole edilir;

4) gazları kurutmak için.

Absorbsiyon işlemlerinin gerçekleştirildiği cihazlara absorber denir.

Emilim sürecinde denge

Henry yasası ideal gazlar için geçerlidir:

Henry Yasası: Bir gaz karışımının bir bileşeninin bir çözelti üzerindeki kısmi basıncı, dengeye ulaşıldığında çözeltideki o bileşenin mol kesri ile orantılıdır. Henry sabiti ( e) sıcaklık arttıkça artar.

Dalton yasasına göre, bir gaz karışımının bir bileşeninin kısmi basıncı, gaz karışımındaki mol kesri ile orantılıdır:

,

Nerede P– toplam basınç.

Henry ve Dalton yasalarını birleştirerek, koşulların bir gazın sıvı içindeki çözünürlüğü üzerindeki etkisini belirlemek mümkündür:
.

Böylece absorberdeki basınç arttıkça ve sıcaklık azaldıkça çözünürlük artar.

Gaz ne kadar kötü çözülürse basınç da o kadar artar.

Yüksek oranda çözünür gazları çözerken, basınçta büyük bir artışa gerek yoktur, ancak bu durumda büyük miktarlarda açığa çıkan ısının uzaklaştırılması gerekir.

Emici tasarımlar gazların çözünürlüğü dikkate alınarak seçilir. Örneğin çözünürlüğü yüksek maddeler için (amonyak-su) ısı değiştirici emiciler kullanılabilir. Az çözünen maddeler için gelişmiş bir faz temas yüzeyi gereklidir, bu nedenle paketlenmiş veya plaka emiciler kullanılır.