5.1 Общие сведения о массопередаче

В процессе очистки газов широко используют процессы массопередачи, характеризуемые переходом одного или нескольких веществ из одной фазы в другую. При очистке газов в основном используют процессы массопередачи между газовой и жидкой фазами.

Поглощение газа жидкостью, т.е. процесс разделения, характеризующийся переходом вещества из газовой фазы в жидкую , называется абсорбцией . Обратный процесс, выделение газа из жидкости - десорбция. Жидкий поглотитель - абсорбент, поглощаемый газ - абсорбтив. Поглощение газа твердым пористым поглотителем, т.е. процесс разделения, характеризуемый переходом вещества из газовой фазы в твердую называется адсорбцией. Обратный процесс - десорбция, часто проводится после адсорбции с целью регенерации поглощенного вещества из поглотителя. Разновидностью адсорбции является ионный обмен - процесс разделения, основанный на способности ионитов обменивать свои подвижные ионы на ионы растворов. Если же газ (абсорбтив) образует с абсорбентом химическое соединение, то процесс называется хемосорбцией.

Массопередача происходит обычно через границу раздела соприкасающихся фаз. Перенос вещества из фазы к границе раздела фаз или в обратном направлении, т.е. в пределах одной из фаз, называется массоотдачей.

Абсорбция относится к массопередаче, в которой участвуют минимально три вещества: одно образует первую фазу, другое - вторую фазу, а третье представляет собой распределяемое между фазами вещество. Вещества, составляющие каждую из фаз, являются лишь носителями распределяемого вещества, а сами не переходят из фазы в фазу. Так, например, при поглощении аммиака водой из его смеси с воздухом вода и воздух служат носителями распределяемого вещества (аммиака). Распределяемое вещество внутри каждой фазы переносится путем диффузии, поэтому процессы массопередачи называются также диффузионными процессами. Для диффузионных процессов принимают, что количество вещества приблизительно равно поверхности раздела фаз и движущей силе. Движущую силу в процессе массопередачи выражают через разность концентраций.

Расчетные выражения движущей силы для процессов массоотдачи и массопередачи неодинаковы. Процессы массотдачи в большей части обратимы, т.е. могут протекать в противоположных направлениях в зависимости от температуры, давления и др.