Reja: Absorbsiya jarayonining fizik asoslari

9.2 – rasm. Absorbentning solishtirma
sarfini aniqlash.

Absorbsiya jarayonining asosiy tenglamasi absorbsiya jarayoni ikki fazali sistemalarning massa o’tkazish tenglamasi bilan ifodalanishi mumkin:

yoki

Ko’pincha absorbsiya jarayonining massa o’tkazish tenglamasida harakatga keltiruvchi kuch p – p_m bosimlar farqi bilan ifodalanadi:

yoki
(9.8)

bu yerda p – gaz aralashmasida tarqalayotgan gazning ishchi parsial bosimi; p_m – absorbent ustidagi gazning muvozanat bosimi; K_m – massa o’tkazish koeffitsienti; M – gaz fazasidan suyuq fazaga o’tgan massa miqdori; – jarayonning o’rtacha harakatga keltiruvchi kuchi.

Agar muvozanat chizig’i to’g’ri bo’lsa, jarayonning o’rtacha harakatga keltiruvchi kuchi ushbu formuladan topiladi:

bu yerda va absorberning oxirgi qismlaridagi harakatga keltiruvchi kuchlar; va - absorberga kirayotgan va chiqayotgan gazning parsial bosimi; , - absorberga kirayotgan va chiqayotgan gazning muvozanat parsial bosimi.
Absorbsiya jarayonida massa almashinish mexanizmi quyidagicha: har bir faza asosiy massa va chegaraviy yupqa qatlamdan iborat bo’ladi. Asosiy massa yutiluvchi komponent konvektiv diffuziya yo’li bilan o’tadi.
I kkala chegaraviy yupqa qatlamda esa, yutiluvchi komponentning o’tishi molekulyar diffuziya usulida boradi. Shuning uchun, absorbsiya jarayonida massa o’tkazishga bo’lgan qarshilik chegaraviy yupqa qatlamlar yig’indisidan iborat bo’ladi. Suyuq, yupqa qatlamdagi massa o’tkazishga bo’lgan qarshilik 1/β_y, gazdagi esa – m/β_x bo’lsa, massa o’tkazish koeffitsienti ushbu tenglamadan hisoblanadi.

(9.9)
(9.10)

bu yerda β_y – gaz oqimidan fazalarni ajratuvchi yuzasiga massa berish koeffitsienti; β_x – fazalarni ajratuvchi yuzadan suyuqlik oqimiga massa berish koeffitsienti; m – proporsionallik koeffitsienti, absorbtiv va absorbent xossalariga va temperaturaga bog’liq.
Koeffitsient m ning kattaligi massa o’tkazish tenglamasining tuzilishiga ham ta’sir etadi. Yaxshi eriydigan gazlar uchun m ning qiymati juda kichik bo’ladi. Shuning uchun, suyuqlik fazasidagi diffuzion qarshilik ham kichikdir. 1/β_y>>m/β_x bo’lgani uchun, (9) tenglama quyidagicha yoziladi:
K_y = β_y
Qiyin eriydigan gazlar uchun proporsionallik koeffitsient m ning qiymati juda kattadir. Shuning uchun, gaz fazasidagi diffuzion qarshilikni nisbatga olmasa ham bo’ladi. 1/β_x>>1/β_ym bo’lgani uchun, (10) tenglama quyidagicha yoziladi:
K_x = β_x
ya’ni, hamma diffuzion qarshilik suyuq fazada mujassamlangan bo’ladi.

Absorbsiya jarayonini olib borish usullari

Xalq xo’jaligining turli tarmoqlarida absorbsiya jarayonini tashkil etishda quyidagi prinsipial sxemalar qo’llaniladi:

• 
  parallel yo’nalishli;
  
• 
  qarama – qarshi yo’nalishli;
  
• 
  bir pog’onali, qisman resirkulyatsiyali;
  
• 
  ko’p pog’onali, qisman resirkulyatsiyali;
  

Parallel yo’nalishli sxema 9.4a – rasmda ko’rsatilgan. Bunda gaz oqim va absorbent parallel (bir xil) yo’nalishli harakatlanadi. Absorberga kirishda, absorbtiv konsentratsiyasi katta bo’lgan gaz faza, absorbtiv konsentratsiyasi past bo’lgan suyuq faza bilan to’qnashuvda bo’lsa, qurilmadan chiqishda esa – absorbtiv konsentratsiyasi kichik bo’lgan gaz faza, absorbtiv konsentratsiyasi yuqori bo’lgan suyuqlik bilan o’zaro ta’sirda bo’ladi.
Qarama – qarshi yo’nalishli sxema 9.4b – rasmda ko’rsatilgan.