Co to jest proces absorpcji?
Proces absorpcji zachodzi, gdy substancja chemiczna jest usuwana z jednego strumienia gazu lub cieczy przez zmieszanie z innym strumieniem. Proces ten może być stosowany w procesach chemicznych, chłodzeniu do chłodzenia żywności, trawieniu przez człowieka witamin i minerałów oraz gdy rośliny przyjmują składniki odżywcze. W przetwarzaniu chemicznym absorpcja służy do usuwania jednego lub więcej cennych produktów ze strumienia gazu lub cieczy zmieszanych chemikaliów.
Gaz ziemny dostarczany do domów i przedsiębiorstw to przede wszystkim metan, cząsteczka jednego węgla i wodoru lub CH4. Jednak gaz pobierany z ziemi podczas wiercenia ropy naftowej lub gazu jest mieszaniną kilku różnych gazów. Różne produkty mogą mieć wartość w innych operacjach chemicznych, ale nie są używane do ogrzewania domów. Absorpcję stosuje się w kilku różnych etapach w celu oczyszczenia metanu i usunięcia zanieczyszczeń, takich jak siarka i woda.
Wiele innych organicznych lub opartych na węglu cząsteczek można usunąć w procesie absorpcji przy użyciu produktu na bazie oleju. Nieprzetworzony gaz ziemny jest mieszany z olejem w zbiorniku technologicznym w celu usunięcia niepożądanych gazów, które można oddzielić i wykorzystać później. Strumień bogaty w metan przechodzi następnie przez inne zbiorniki lub zbiorniki w celu dalszego przetwarzania.
Usuwanie wody jest procesem absorpcji, w którym często stosuje się środek pochłaniający wilgoć, którym jest produkt na bazie krzemionki lub tlenku glinu, zwykle wytwarzany w postaci okrągłych kulek. Stały środek pochłaniający wilgoć jest ładowany do pionowego zbiornika zwanego wieżą, przez który przepływa gaz zawierający wodę. Woda wchłania się na powierzchnię pochłaniacza wilgoci, ponieważ jest hydrofilowa, co oznacza, że lubi przyczepiać wodę do jej powierzchni. Gaz ziemny pozostawia wieżę suchą, a środek pochłaniający wilgoć można później ogrzać w celu usunięcia wody i ponownego użycia.
Środek chemiczny na bazie glikolu, podobny do środka przeciw zamarzaniu stosowanego w samochodach, może być również stosowany do usuwania wody z gazu ziemnego lub innych strumieni. Glikol może wchłaniać wodę ze względu na wiązanie molekularne w swojej strukturze chemicznej, dzięki czemu łatwo usuwa wodę ze strumienia gazu. Wieżę można wykorzystać do przepuszczenia gazu przez glikol, a bogaty w wodę glikol można przetworzyć później i w wielu przypadkach ponownie wykorzystać.
Jedna metoda wytwarzania kwasu siarkowego wykorzystuje proces absorpcji. Siarka jest najpierw spalana tlenem z wytworzeniem dwutlenku siarki (SO 2 ), a następnie w wyniku drugiej reakcji powstaje trójtlenek siarki lub SO 3 . Ten produkt miesza się ze strumieniem kwasu siarkowego, a SO3 jest absorbowany do kwasu, dzięki czemu jest bardziej skoncentrowany.
Od końca XX wieku producenci kwasów zaczęli stosować system podwójnej absorpcji, aby zminimalizować ilość SO 2 uwalnianego do powietrza. Uważa się, że dwutlenek siarki przyczynia się do zanieczyszczenia powietrza, które może powodować kwaśne deszcze, które są szkodliwe dla roślin i zwierząt. System podwójnej absorpcji powtarza proces spalania i absorpcji, aby zminimalizować ilość SO 2 .
Innym zastosowaniem w procesie absorpcji jest usuwanie dwutlenku węgla lub CO2 z przemysłowych spalin. Elektrownie i inne operacje przemysłowe, które spalają węgiel lub gaz, wytwarzają duże ilości CO 2 , co może powodować problemy środowiskowe. Gazy spalinowe mogą być przetwarzane w skruberze absorpcyjnym, w którym CO2 jest absorbowany do cieczy lub w niektórych przypadkach na ciało stałe na bazie węgla, które może być przetwarzane później w celu usunięcia. Dwutlenek węgla usunięty w ten sposób jest ostatecznie składowany na wysypisku śmieci, co jest uważane za lepszą opcję środowiskową niż wypuszczanie go w powietrze.