Абсорбция в тарельчатых колоннах

В случае тарельчатых колонн расчет скорости абсорбции аналогичен приведенному выше, однако, имеются свои особенности.

1. Состав жидкости на тарелке одинаков. Это имеет место в отсутствии перекрестного тока жидкости (провальные тарелки), а также при низких парциальных давлениях абсорбируемого газа. Расчет ведут с последней (нижней) тарелки. Состав уходящей с тарелки (из аппарата) жидкости задан, он не отличается от состава жидкости на тарелке. Состав газа на входе в тарелку (аппарат) задан. Изменение состава газа и средний состав газа на тарелке сначала приблизительно определяют по принятой скорости абсорбции (ее предварительно определяют для исходного газа). Затем определяют скорость абсорбции по среднему составу газа на тарелке и сопоставляют ее с принятой ранее. Расчет ведут до тех пор, пока r_i+1 не станет равной r_i. Далее из материального баланса тарелки находят состав жидкости, орошающей тарелку, он равен составу жидкости на следующей от низа тарелке. Расчет ведут по всем тарелкам до заданной концентрации газа.

2. Если состав жидкости меняется по тарелке, то определяют степень перемешивания жидкости, являющуюся функцией эффективного коэффициента продольной диффузии D_E. Тарелка оказывается эквивалентной N последовательно по жидкости и параллельно (по газу) расположенным ступеням идеального смешения. Состав жидкости в ближайшей к выходу секции отвечает известному составу жидкости, покидающей тарелку (аппарат). Скорость абсорбции и состав газа на выходе из каждой секции определяют последовательным приближением. По балансу находят состав жидкости в предпоследней секции и так далее, после чего вычисляют общую скорость абсорбции (моль/с) и средний состав выходящего из тарелки газа:R_общ = R_секц S _секц (39)

с_а = (с_секц S_секц)/S_тар (40)

где R_секц – скорость абсорбции в секции в расчете на единицу площади сечения колонны, моль/см²с, S_секц – площадь сечения секции, см², с_секц – концентрация газа на выходе из секции моль/м³, S – площадь сечения всей тарелки, см².