氣液兩相的溫度在過程中發(fā)生顯著變化的吸收操作。如果被處理的氣體混合物中含有可被吸收的溶質(zhì)量較大,而且溶質(zhì)組分溶于吸收劑時(shí)的溶解熱(物理吸收時(shí))或與吸收劑之間的反應(yīng)熱(化學(xué)吸收時(shí))較大,則吸收過程中釋放出來的熱量遠(yuǎn)大于設(shè)備散熱量和少量吸收劑汽化所消耗的熱量。兩相的溫度會(huì)隨吸收的進(jìn)行發(fā)生明顯的變化,吸收劑的出口溫度會(huì)比進(jìn)口溫度高得多,在吸收設(shè)備中也會(huì)有不相同的溫度分布。溫度升高將影響氣液平衡(見汽液平衡)關(guān)系,使傳質(zhì)推動(dòng)力明顯減小,同時(shí)傳質(zhì)系數(shù)也隨溫度而有所變化。通常溫度升高使氣相傳質(zhì)分系數(shù)減小,使液相傳質(zhì)分系數(shù)和反應(yīng)速度(在化學(xué)吸收中)增大。對(duì)于高溶解度溶質(zhì)的吸收,氣阻控制傳質(zhì),溫度升高時(shí)對(duì)吸收很不利;對(duì)于低溶解度溶質(zhì)的吸收,液阻控制傳質(zhì),適當(dāng)?shù)纳郎啬苓_(dá)到較高的傳質(zhì)總系數(shù),但溫度太高時(shí),因?yàn)閭髻|(zhì)推動(dòng)力下降太多,對(duì)吸收仍然不利。為此,對(duì)非等溫吸收來說,一般須采用適當(dāng)?shù)睦鋮s措施,以維持適當(dāng)?shù)牟僮鳒囟?,保證吸收產(chǎn)物的質(zhì)量。從吸收設(shè)備中移去熱量的方法有:①循環(huán)冷卻(圖1)。將部分出塔液體經(jīng)塔外冷卻后送回塔頂,以增加塔內(nèi)液體流量,減少溫升,多用于填充塔。②內(nèi)部冷卻。在吸收塔內(nèi)部安裝冷卻裝置,移去熱量,多用于板式塔。③中間冷卻(圖2)。在多段吸收塔的段間進(jìn)行冷卻,以移去熱量。

非等溫吸收在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用頗廣,如硫酸生產(chǎn)中三氧化硫的吸收,硝酸生產(chǎn)中氮的氧化物的吸收等。近年來,關(guān)于非等溫吸收的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算方法的研究都有加強(qiáng)。
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