Требования к абсорбентам

Абсорбционная емкость растворителя, т.е. растворимость в нем извлекаемого компонента является основным свойством растворителя, от которого зависят все главные параметры процесса: расход абсорбен­та, расход тепла на десорбцию, расход электроэнергии, условия де­сорбции, габариты аппарата.

Селективность растворителя характеризуется отношением меж­ду растворимостями извлекаемого компонента а₂ и наиболее близкого к нему по растворимости а₁ компонента очищаемого газа (при одина­ковых температурах и парциальных давлениях):

С=а₂/а₁,

где С - коэффициент селективности.

От селективности зависят потери менее растворимого газа при аб­сорбции, возможность полного разделения смеси, особенности техно­логической схемы.

Давление насыщенных паров при температуре абсорбции должно быть невелико во избежание потерь растворителя, а температу­ра кипения растворителя соответственно достаточно велика.

В некоторых случаях возможно применение весьма летучих рас­творителей (водные растворы аммиака, метанол). Это бывает оправ­данно при понижении температуры абсорбции или повышении давле­ния, особенно в сочетании с конкретной схемой производства.

Температура кипения в значительной мере определяется требо­ваниями к давлению насыщенных паров растворителя, поэтому опти­мальная температура должна быть выше 150 С.

В ряде случаев, особенно при хемосорбции, очень высокая темпе­ратура, т.е. малое давление насыщенных паров нежелательно. При на­коплении в рабочем растворе примесей (продуктов побочных реакций, примесей, попавших с очищаемым газом) целесообразна ректификация абсорбента. Чрезмерно высокая температура кипения растворителя приводит к необходимости вести ректификацию при очень высокой температуре или в условиях глубокого вакуума.

Практически широкое распространение получили абсорбенты с температурой кипения 170 - 200 °С и давлении насыщенных паров при 30 °С до 13,33 Па.

Вязкость влияет на скорость тепло- и массопередачи и, соответ­ственно, на габариты аппаратов и расход электроэнергии при перека­чивании раствора. Поэтому при прочих равных условиях используются абсорбенты с минимальной вязкостью.

Термохимическая устойчивость. В условиях циклических аб­сорбционных процессов продолжительность пребывания абсорбента в системе велика. Полный обмен растворителя происходит в течение 6- 18 месяцев. В связи с этим абсорбент должен быть устойчив в работе (не подвергаться разложению, окислению, осмолению), необходимо учитывать даже весьма медленные побочные реакции (взаимодействие с компонентами исходного газа, гидролиз и др.)

К другим требованиям, предъявляемым к абсорбентам, относятся низкая коррозионная активность и невысокая стоимость.