6.1. Абсорбция

Очистка газовых выбросов в мокрых пылеуловителях сопровождается процессами абсорбции, которые характеризуются разделением газовоздушной смеси на составные части путем поглощения одного или нескольких газовых компонентов (абсорбатов) этой смеси жидким поглотителем (абсорбентом) с образованием раствора. Абсорбция характеризуется тем, что поглощение вещества является объемным, т.е. весь объем абсорбента более или менее равномерно поглощает абсорбирующее вещество.

Главным условием для выбора абсорбента является растворимость в нем извлекаемого компонента и ее зависимость от температуры и давления.

Выявлено, что основной причиной абсорбции является градиент концентрации на границе фаз «газ – жидкость». Растворенный в жидкости улавливаемый компонент газовоздушной смеси (т.е. абсорбат) благодаря диффузии проникает во внутренние слои абсорбента. Процесс протекает тем быстрее, чем больше поверхность раздела фаз, турбулентность потока и коэффициент диффузии. Таким образом, абсорбция представляет собой массообменный процесс, который происходит на границе раздела фаз «газ – жидкость».

В зависимости от характера поверхности раздела, различают три вида абсорбции:

– при поверхностной (пленочной) абсорбцииповерхностью раздела является зеркало жидкости, или поверхность текущей пленки жидкости;

– при барботажной абсорбцииповерхность раздела образуется во время прохождения струй газа через жидкость (жидкостный слой);

– при капельной абсорбцииповерхность газа формируется при распылении жидкости в потоке газа.

По степени применения в газоочистительных сооружениях наиболее распространена капельная абсорбция, затем барботажная и поверхностная.

Организация газового потока жидким растворителем осуществляется либо пропусканием газа через насадочную колонку, либо распылением жидкости, либо барботажем газа через слой абсорбирующей жидкости. В зависимости от реализуемого способа контакта «газ – жидкость» различают: скрубберы Вентури; форсуночные скрубберы; центробежные скрубберы; барботажно-пенные скрубберы; струйные пылеуловители (типа ПВМ) и т.д.