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Absorbeur de gaz

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Absorbeurs de gaz sont utilisés pour éliminer les contaminants des flux gazeux, comme le floo gaz par un tuyau d’échappement. Un absorbeur de gaz utilise une colonne contenant souvent des matériaux d’emballage aléatoire ou structurées. Amortisseurs de garnissage utilisent des flux gazeux et liquides qui circulent à contre-courant à l’autre. Le gaz contaminant est absorbé dans le flux de liquid, ayant pour résultat réduit contaminants dans les gaz de sortie. Le processus d’absorption dépend fortement des paramètres de fonctionnement, qui doivent être étudiées afin d’optimiser le processus. Ici, nous étudierons l’absorption de dioxyde de carbone dans l’eau et d’examiner comment les paramètres de fonctionnement affectent la séparation et l’efficacité du système.

Une unité d’absorption de gaz utilise le contact avec un solvant liquide pour enlever la substance d’un mélange de gaz. Masse est transféré depuis le mélange gazeux au solvant, avec les deux phases à l’équilibre. La séparation de la phase liquide de gaz se produit ensuite. Le bilan global de matières pour l’absorbeur est montré ici, où V et L sont les vapeurs et liquides débits respectivement, donc le bilan matières composant pour le composant absorbé A intègre la fraction molaire de A dans la phase vapeur et liquide. Le coefficient de transfert de masse global est le taux auquel la concentration d’une espèce se déplace d’un fluide à l’autre. Ici, KG est le coefficient de transfert de masse dans l’ensemble, PAG est la pression partielle du gaz absorbé, les étoile A P est la pression d’équilibre de la Loi de Henry, A est la surface effective du transfert de masse, Z est la hauteur de l’emballage, et GS est le débit molaire des gaz par Croix Championnats de section de la colonne. Transfert de masse dépend des coefficients de transfert de masse dans chaque phase et la quantité de surface interphasial disponible dans l’absorbeur. Loi de Henry et la Loi de Raoult sont appliqués pour calculer les pressions partielles en équilibre avec les concentrations de la phase liquide. Dans l’expérience suivante, un absorbeur de gaz colonne à garnissage serviront à absorber le dioxyde de carbone d’un flux de gaz dans l’eau. Les flux de gaz et d’eau entrer dans la colonne du bas et haut de la page respectivement, permettant l’écoulement de compteur. La composition de dioxyde de carbone à l’entrée est contrôlée à l’aide de vannes pour le dioxyde de carbone et de l’air. Puis la concentration de dioxyde de carbone dans la prise est mesurée. Maintenant que nous avons discuté les rudiments de l’absorption de gaz, nous allons jeter un regard sur comment faire fonctionner l’appareil dans le laboratoire.

Le matériel utilisé dans cette démonstration est une colonne d’absorption de gaz contre-courant emballés. La colonne est emballée avec pontets berl millilitre 13 à 34 centimètres de profondeur lit. Les vannes à l’entrée et la sortie de la colonne laisser le gaz s’échapper, tandis qu’un spectromètre infrarouge sert à mesurer la pression partielle de CO2 dans la phase gazeuse. Pour commencer l’expérience, mettre en marche le commutateur principal, puis fermez la soupape permettant de contrôler la quantité d’eau dans la colonne. Ouvrir complètement la vanne de débit d’air et d’ouvrir la vanne de régulation de pression dans la colonne. La valeur du débit d’air au niveau désiré. Utiliser un minimum de 30 litres / minute, puis augmenter comme vous le souhaitez. Réglez la pression de la colonne à environ 0,5 bar à l’aide de la vanne de régulation de pression. Ensuite, réglez le débit de gaz carbonique commençant à environ quatre litres par minute, puis régler le débit de l’eau, également à partir d’environ quatre litres par minute. Régler le débit d’eau tout au long de l’expérience pour maintenir un niveau constant de l’eau dans le réservoir. L’échantillon et de mesurer la concentration de dioxyde de carbone comme vous le souhaitez à la base, le centre et la tête de la colonne en utilisant les manomètres en ligne. Répéter l’expérience en effectuant huit pistes. Utilisez deux débits de gaz différents débits liquide et des concentrations de dioxyde de carbone, permettant ainsi la détermination des variables plus importantes dans le système. N’oubliez pas permettre au système d’atteindre l’état stationnaire chaque fois qu’un débit est altéré.

Maintenant que nous avons démontré comment effectuer l’absorption de gaz, nous allons jeter un coup de œil les résultats. Tout d’abord, calculer les pressions partielles et les pressions partielles d’équilibre pour chaque course, puis les pressions partielles permet de calculer les coefficients de transfert de masse. Les valeurs calculées sont présentés ici comme des triangles, tandis que les valeurs prédites, représentés par la ligne solide, découlent de calcul des lignes d’exploitation et d’équilibre. Intervalles de confiance pour les valeurs du modèle et le coefficient de transfert de masse moyenne ont été tracées avec des lignes en pointillés. Il n’y avait aucun écart entre les valeurs prévues et réelles, montrant que la colonne est à l’état stable avec l’équilibre à l’interface entre les phases liquide et gazeuse. Maintenant, nous allons comparer les coefficients de transfert de masse dans les mêmes conditions d’exploitation. Les valeurs théoriques, comme les lignes vertes et bleues, ont montré des tendances similaires aux données expérimentales. Si le débit du gaz est haute ou basse, le modèle et l’expérience le même comportement, montrant que le débit de gaz avait peu ou pas d’effet sur le coefficient de transfert de masse dans les gammes examinés.

Enfin, nous allons jeter un oeil à quelques applications de cette technologie dans l’industrie. Amortisseurs de garnissage sont pièce d’équipement utilisé pour le contrôle de la pollution aérienne la plus courante. Dans ces cas, les absorbeurs de gaz sont souvent appelés des épurateurs. Épurateurs sont utilisées pour enlever les vapeurs corrosives telles que l’acide sulfurique, l’acide nitrique et d’acide chlorhydrique des gaz industriels et des évents d’usines chimiques, les raffineries de pétrole et les pâtes et les usines de papier. L’opération d’enlever le gaz absorbé du solvant est appelée stripping. Strip-teaseurs sont souvent utilisés en conjonction avec des amortisseurs afin de récupérer le gaz absorbé et de recycler le solvant liquide. Ceci est particulièrement important lorsque les eaux usées contient des composants de l’azote et du phosphore. Ce purin utilisé pour être expulsé directement dans les océans, mais cela a conduit à la croissance excessive des algues, appelé eutrophisation, qui à son tour sévèrement endommagé les écosystèmes naturels. Vous avez juste regardé introduction de Jove à absorption de gaz.

Vous devez maintenant comprendre comment un absorbeur de gaz supprime une impureté d’un flux de gaz, comment faire pour exécuter un absorbeur de gaz dans le laboratoire et comment analyser les données afin de comprendre la séparation. Merci de regarder !

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