Ugrás a tartalomhoz

Diffúziós műveletek

Dr. Gulyás Lajos (2011)

3.6. Az oldószer kiválasztása az abszorpcióhoz

3.6. Az oldószer kiválasztása az abszorpcióhoz

Ha az abszorpciós művelet fő célja valamilyen sajátos oldat előállítása, például a sósavoldat gyártásánál, akkor az oldószert a termék minősége határozza meg. Ha a fő cél egy bizonyos alkotórész eltávolítása a gázból, gyakran van lehetőség bizonyos mértékű választásra. A víz természetesen a legolcsóbb és rendelkezésre álló oldószer, de az alábbi tulajdonságok figyelembevétele igen fontos:

A gáz oldhatósága. A gáz oldhatósága lehetőleg nagy legyen, mert megnöveli az abszorpció sebességét és csökkenti a szükséges oldószermennyiséget. Általában az abszorbeálandó (oldott) anyaghoz kémiailag hasonló természetű oldószerek jó oldhatóságot biztosítanak, így szénhidrogén olajokat és nem vizet használunk a benzol eltávolítására a kokszkemence gázból. Azokban az esetekben, amikor a keletkező oldatok ideálisak, a gáz oldhatósága móltörtben kifejezve minden oldószerben ugyanaz. Tömegtörtben kifejezve azonban a kis molekulatömegű oldószerekben nagyobb az oldhatóság, és az ilyen oldószerekből tömegegységekben mérve kisebb mennyiségre van szükség. Az oldószer és az oldott anyag közötti kémiai reakció igen gyakran nagy gázoldhatóságot eredményez, de ha az oldószert újból felhasználás céljából vissza kell nyerni, a reakciónak reverzibilisnek kell lenni. Például a kénhidrogén eltávolítható gázelegyekből etanolamin-oldatokkal, mert a kénhidrogén könnyen elnyelődik alacsony hőmérsékleten és könnyen kihajtható magas hőmérsékleten. A nátrium-hidroxid kiválóan abszorbeálja a kénhidrogént, de a reakció irreverzibilis lévén, a kihajtási művelet során a H2S nem szabadítható fel.

Illékonyság. Az oldószernek kicsi legyen a gőznyomása, mert az abszorpciós műveletből távozó gáz rendszerint telítve van az oldószerrel, és ezzel sok megy veszendőbe. Ha szükséges, egy második, kevésbé illó folyadék használható az első elpárolgott részének visszanyerésére. Ez fordul elő például néha szénhidrogén abszorberek esetében, amikor az abszorber fő részében jobb oldó hatása miatt viszonylag illékony oldószert alkalmazunk, és az elillant oldószert magasabb forráspontú olajjal nyerjük vissza a gázból. Hasonlóképpen a kénhidrogént nátrium-fenolát vizes oldatában abszorbeálhatjuk, de a kénmentesített gázt tovább mossuk vízzel az elpárolgott fenol visszanyerésére.

További fontos szempont a korrózió. A készülékhez szükséges szerkezeti anyagok ne legyenek különlegesek vagy költségesek, az oldószerek legyenek olcsók, és kis viszkozitásúak. A kis viszkozitás előnyös a gyors abszorpció szempontjából, továbbá az abszorpciós tornyok kedvezőbb elárasztási viszonyai, a szivattyúzás kis nyomásesése és a jó hőátadás érdekében.

Egyéb szempontok. Az oldószer lehetőleg ne legyen mérgező, gyúlékony, legyen kémiailag stabil, alacsony fagyáspontú és legyen környezetbarát. Természetesen valamennyi követelménynek az oldószer nem felel meg, ezek a szempontok néha egymást kizárják, de törekedni kell az optimális oldószer kiválasztására.