Абсорбер (от лат. absorbeo — поглощаю) — аппарат для поглощения газов , паров , для разделения газовой смеси на составные части растворением одного или нескольких компонентов этой смеси в жидкости, называемой абсорбентом (поглотителем).

Процесс абсорбции , происходящий в абсорбере, относится к процессам массопередачи .

Абсорбер обычно представляет собой колонку с насадкой или тарелками, в нижнюю часть которой подаётся газ, а в верхнюю — жидкость; газ удаляется из абсорбера сверху, а жидкость — снизу. Абсорбер применяется в химической , нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

В исследованиях по физике абсорберами называют материал, поглощающий часть энергии излучаемых частиц. Выбор материала зависит от задачи, обычно используют свинец и жидкий водород. Одно из последних применений таких абсорберов — ионизационное охлаждение.

Кроме того, в пневматике используются ударные абсорберы (shock absorber), предназначенные для поглощения энергии удара, для быстрой мягкой остановки поршня, детали.

Виды абсорберов

При абсорбции процесс протекает на поверхности соприкосновения фаз . Поэтому абсорберы должны иметь развитую межфазную поверхность. Исходя из способа создания этой поверхности, абсорберы условно делят на группы :

• Поверхностные и пленочные
• Барботажные (тарельчатые)
• Распыливающие

Необходимо отметить, что один и тот же тип аппарата в зависимости от условий работы может работать в разных режимах. Так, например, насадочный колонный абсорбер может работать как в плёночном режиме, так и в барботажном.

Поверхностные абсорберы

Поверхность контакта фаз в поверхностных абсорберах создаётся за счёт фиксированной поверхности: либо зеркала жидкости (собственно поверхностные абсорберы), либо текущей плёнки жидкости (плёночные абсорберы), то есть поверхность контакта фаз в аппарате в известной степени определяется площадью элемента аппарата (например, насадки ), хотя обычно и не равна ей.

Поверхностные абсорберы используют для поглощения хорошо растворимых газов (например, хлористый водород поглощают водой ). Они находят ограниченное применение из-за малой эффективности и громоздкости.

Поверхностные абсорберы делятся на следующие типы:

• Поверхностные абсорберы с горизонтальным зеркалом жидкости;
• Насадочный абсорбер (с неподвижной насадкой);
• Плёночные абсорберы;
• Механические плёночные абсорберы

Аппараты с подвижной насадкой занимают промежуточное положение между насадочными и барботажными абсорберами и рассматриваются отдельно.

Барботажные абсорберы

В барботажных абсорберах поверхность межфазного контакта развивается потоками газовых струек или пузырьков, распределяющихся по жидкости. Поверхность контакта в таких аппаратах определяется гидродинамическим режимом (расходами газа и жидкости).

Многочисленные виды барботажных абсорберов можно разделить на следующие типы:

• Абсорберы со сплошным барботажным слоем, в которых осуществляется непрерывный контакт между фазами;
• Абсорберы тарельчатого типа со ступенчатым контактом между фазами;
• Абсорберы с плавающей(подвижной) насадкой;
• Абсорберы с механическим перемешиванием жидкости.

Распыливающие абсорберы

В распыливающих абсорберах поверхности контакта фаз образуется путём распыления жидкости в объёме газа на мелкие капли .

Распыливающие абсорберы можно разделить на следующие три группы аппаратов:

1)Полые (форсуночные) распыливающие абсорберы , представляющие собой колонны или камеры, в которых движется газ, встречающий на своём пути жидкость, распыляемую на капли при помощи форсунок (распылителей).

Их достоинство это простота и возможность работы с загрязненными газами.

2) Скоростные прямоточные распыливающие абсорберы, в которых распыление жидкости осуществляется за счёт кинетической энергии движущегося с большой скоростью газового потока.

Эти абсорберы можно условно разбить на 3 группы.

2.1)Жидкость распыливается при струйном или плёночном её течении.

2.2)Осуществляется восходящий прямоток. Характерным представителем этой группы является бесфорсуночный абсорбер Вентури , в котором жидкость эжектируется в конфузор поступающим в него газом.

2.3)Распыление происходит при ударе движущегося с большой скоростью газа о поверхность жидкости.

3)Механические распыливающие абсорберы , в которых жидкость распыляется вращающимися деталями.

Известно большое число конструкций механических распыливающих абсорберов. Во многих из них достигается высокая эффективность при небольших габаритах. Это обстоятельство, а также низкое гидравлическое сопротивление привлекают внимание исследователей к рассматриваемому типу абсорберов. Однако из-за сложности конструкции, наличия вращающихся частей и значительного расхода энергии- механические абсорберы нашли ограниченное применение.

Примечания

См. также

• Абсорбция
• Десорбер