ممتص الغاز

تستخدم ماصات الغاز لإزالة الملوثات من تيارات الغاز ، مثل غاز floo من العادم. يستخدم ممتص الغاز عمودا يحتوي غالبا على مواد تعبئة عشوائية أو منظمة. تستخدم ممتصات السرير المعبأة تيارات الغاز والسائل التي تتدفق التيار المضاد لبعضها البعض. يتم امتصاص الغاز الملوث في التيار السائل ، مما يؤدي إلى تقليل الملوثات في غاز الخروج. تعتمد عملية الامتصاص بشكل كبير على معلمات التشغيل ، والتي يجب دراستها من أجل تحسين العملية. هنا ، سوف نحقق في امتصاص ثاني أكسيد الكربون في الماء ، ونفحص كيف تؤثر معلمات التشغيل على فصل النظام وكفاءته.

وحدة امتصاص الغاز ملامسة مذيب سائل لإزالة المادة من خليط الغاز. تنتقل الكتلة من خليط الغاز إلى المذيب ، مع اقتراب المرحلتين من التوازن. ثم يحدث فصل الطور السائل الغازي. يظهر هنا توازن المواد الكلي للامتصاص ، حيث V و L هما معدلات تدفق البخار والسائل على التوالي ، وبالتالي فإن توازن المواد المكونة للمكون الممتص A يشتمل على جزء الخلد A في الطور البخاري والسائل. معامل نقل الكتلة الكلي هو المعدل الذي ينتقل به تركيز نوع واحد من سائل إلى آخر. هنا ، KG هو معامل نقل الكتلة الكلي ، و PAG هو الضغط الجزئي للغاز الذي يتم امتصاصه ، و P star A هو ضغط التوازن من قانون هنري ، و A هي المنطقة الفعالة لنقل الكتلة ، و Z هو ارتفاع التعبئة ، و GS هو معدل التدفق المولي للغاز لكل مقطع عرضي للعمود. يعتمد نقل الكتلة على معاملات نقل الكتلة في كل مرحلة ، ومقدار المساحة البينية المتوفرة في الممتص. يتم تطبيق قانون هنري وقانون راؤول لحساب الضغوط الجزئية في التوازن مع تركيزات الطور السائل. في التجربة التالية ، سيتم استخدام ممتص غاز عمود معبأ لامتصاص ثاني أكسيد الكربون من تيار غاز إلى الماء. يدخل تيارات الغاز والماء إلى العمود من الأسفل والأعلى على التوالي ، مما يتيح التدفق العاكس. يتم التحكم في تكوين ثاني أكسيد الكربون عند المدخل باستخدام صمامات ثاني أكسيد الكربون والهواء. ثم يتم قياس تركيز ثاني أكسيد الكربون في المخرج. والآن بعد أن ناقشنا أساسيات امتصاص الغاز، دعونا نلقي نظرة على كيفية تشغيل الجهاز في المختبر.

المستخدمة في هذا العرض التوضيحي عبارة عن عمود امتصاص غاز معبأ للتدفق المعاكس. العمود مليء بسروج بيرل سعة 13 مليلتر على عمق سرير 34 سم. تسمح الصمامات الموجودة عند مدخل وخروج العمود للغاز بالخروج ، بينما يتم استخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء لقياس الضغوط الجزئية لثاني أكسيد الكربون2 في الطور الغازي. لبدء التجربة ، قم بتشغيل المفتاح الرئيسي ، ثم أغلق الصمام المستخدم للتحكم في كمية الماء في العمود. افتح صمام تدفق الهواء تماما وافتح صمام الضبط لضغط العمود. اضبط معدل تدفق الهواء على المستوى المطلوب. استخدم ما لا يقل عن 30 لترا في الدقيقة ، ثم قم بزيادتها حسب الرغبة. اضبط ضغط العمود على حوالي 0.5 بار باستخدام صمام ضبط الضغط. بعد ذلك ، اضبط معدل تدفق ثاني أكسيد الكربون بدءا من حوالي أربعة لترات في الدقيقة ، ثم اضبط معدل تدفق المياه ، بدءا من حوالي أربعة لترات في الدقيقة. اضبط تدفق المياه طوال التجربة للحفاظ على مستوى ماء ثابت في الخزان. قم بأخذ عينات من تركيز ثاني أكسيد الكربون وقياسه حسب الرغبة في قاعدة العمود ومركزه ورأسه باستخدام مقاييس الضغط المضمنة. كرر التجربة عن طريق إجراء ثمانية أشواط. استخدم معدلي تدفق غاز مختلفين ، ومعدلات تدفق السائل ، وتركيزات ثاني أكسيد الكربون ، مما يتيح تحديد أهم المتغيرات في النظام. تأكد من السماح للنظام بتحقيق حالة ثابتة كلما تم تغيير معدل التدفق.

أخيرا ، دعنا نلقي نظرة على بعض تطبيقات هذه التكنولوجيا في الصناعة. ممتصات السرير المعبأة هي أكثر المعدات شيوعا المستخدمة في التحكم في تلوث الهواء. في هذه الحالات ، غالبا ما تسمى امتصاص الغاز أجهزة تنقية الغاز. تستخدم أجهزة تنقية الغاز لإزالة الأبخرة المسببة للتآكل مثل حمض الكبريتيك وحمض النيتريك وحمض الهيدروكلوريك من الغازات الصناعية وفتحات التهوية من المصانع الكيماوية ومصافي النفط ومصانع اللب والورق. تسمى عملية إزالة الغاز الممتص من المذيب بالتجريد. غالبا ما تستخدم أدوات الشرائط جنبا إلى جنب مع الماصات من أجل استعادة الغاز الممتص وإعادة تدوير المذيب السائل. هذا مهم بشكل خاص عندما تحتوي مياه الصرف الصحي على مكونات النيتروجين والفوسفور. كانت مياه الصرف الصحي هذه تطرد مباشرة إلى المحيطات ، لكن هذا أدى إلى النمو المفرط للطحالب ، والتي تسمى التخثث ، والتي بدورها ألحقت أضرارا بالغة بالنظم البيئية الطبيعية. لقد شاهدت للتو مقدمة جوف لامتصاص الغاز.

أن تفهم الآن كيف يزيل ممتص الغاز الشوائب من تيار الغاز ، وكيفية تشغيل ممتص الغاز في المختبر ، وكيفية تحليل البيانات لفهم الفصل. شكرا للمشاهدة!