4.4.5. Пожарная безопасность процессов сорбции

Введение. Основные понятия и определения.

В различных отраслях техники широко применяют разделение газо­вых и паровоздушных смесей. Для этих целей используются сорбционные процессы, в основе которых лежит способность ряда веществ избирательно поглощать из парогазовой смеси один или несколько компо­нентов с последующим выделением, в других условиях, в чистом виде.

Сорбция – поглощение газов, паров и растворенных веществ твердыми телами и жидкостями.

При сорбционных процессах поглощение вещества протекает, как правило, на границе раздела двух фаз: газ - жидкость, газ – твердое тело, жидкость - твердое тело.

Эти процессы не только избиратель­ны, но и обратимы. Обратный процесс - выделение поглощенного вещества - называется десорбцией. Вещество - поглотитель носит название сорбента.

После десорбции регенерированный сорбент вновь может быть использован.

В зависимости от того, какой сорбент (жидкость или твердое вещество) участвует в сорбционных процессах, различают два вида этого процесса: абсорбцию и адсорбцию.

Абсорбцией называется процесс поглощения газов или паров из их смесей жидкими поглотителями (абсорбентами).

Адсорбцией называется процесс поглощения газов, паров или жидкостей из их смесей твердыми поглотителями (адсорбентами).

Поглощаемое вещество в случае абсорбции называют абсорбтивом, а при адсорбции - адсорбтивом.

Различают следующие виды сорбции: адсорбцию, абсорбцию, хемосорбцию, капиллярную конденсацию.

Сорбционные процессы в основе своей могут иметь как физическую, так и химическую природу. Различают, например, физическую абсорбцию и хемосорбцию. При физической абсорбции поглощаемый газ (абсорбтив) не взаимодействует химически с абсорбентом. В случае хемосорбции абсорбтив вступает в химическую реакцию с жидкостью (абсорбентом).

Физическая адсорбция осуществляется благодаря взаимному притяжению молекул адсорбтива и адсорбента под действием сил Ван-дер-Ваальса и не сопровождается химическим взаимодействием.

При химической адсорбции в результате реакции между молекулами поглощенного вещества и поверхностями молекулами поглоти­теля (адсорбента) образуется химическая связь.

Процесс поглощения паров иногда сопровождается конденсацией их в тончайших порах твердого поглотителя – это так называемая капиллярная кон­денсация.

Газовые и парогазовые смеси, поступающие на сорбцию, и вещества, используемые в качестве сорбентов, часто бывают горючими; сорбционные установки в этих случаях отличаются пожаровзрывоопасностью.

Процесс сорбции часто используется в технологических производствах для разделения и очистки горючих и взрыво­опасных газовых смесей. И всегда такие производства сопряжены с повышенной пожаровзрывоопасностъю. Поэтому следует несколько подробнее остано­виться на физико-химических основах сорбционных процессов, кон­структивных особенностях аппаратов и пожарно-профилактических мерах безопасности.

«Рекуперация – метод улавливания или выделения органических растворителей с целью их повторного использования.

Распространенный способ рекуперации в технологии – конденсация паров растворителя или их поглощение жидким или твердым сорбентом. Установки, связанные с процессом рекуперации отличаются повышенной опасностью.»

Вопросы:

1. Пожарная опасность процесса абсорбции. Виды абсорберов. Пожарная опасность абсорберов. Опасность образования горючих концентраций в абсорберах.

2. Пожарная опасность процессов адсорбции и рекуперации паров летучих растворителей и меры пожарной безопасности. Виды адсорберов.

3. Пожарная опасность процессов сорбции и меры профилактики