Сорбцией (от лат. sorbeo — поглощаю) называют любой процесс поглощения одного вещества (сорбтива) другим (сорбентом), В зависимости от механизма поглощения различают адсорбцию, абсорбцию, хемосорбцию и капиллярную конденсацию. Сорбци-онные процессы используют для разделения однородных и неоднородных систем с использованием явления сорбции.
Абсорбция — поглощение одного вещества другим во всем объеме сорбента. Примером абсорбции является растворение газов в жидкостях. Поглощаемое вещество в этом процессе называют аб-сорбатом, а поглощающее — абсорбентом.
Адсорбция — изменение концентрации вещества на границе раздела фаз. Она происходит на любых межфазовых поверхностях» и адсорбироваться могут любые вещества. Адсорбционное равновесие, т. е. равновесное распределение вещества между пограничным слоем и граничащими фазами, является динамическим и устанавливается быстро. Поглощаемое вещество в этом процессе на танавливается Ьыстро. поглощаемое вещество в этом процессе называют адсорбатом, а поглощающее — адсорбентом,
Хемосорбция — поглощение вещества, сопровождающееся химическими реакциями.
Капиллярная конденсация — ожижение паров в микропористых сорбентах. Она вызывается тем, что давление паров над вогнутым мениском жидкости в смачиваемых ею узких капиллярах меньше, чем давление насыщенного пара над плоской поверхностью жидкости при той же температуре. Это связано с тем, что над вогнутым мениском на каждую молекулу газа приходится относительно большая площадь поверхности жидкости, чем над плоской поверхностью, В результате вероятность перехода молекулы газа в жидкость увеличивается и объем газа становится меньше. Вследствие этого температура конденсации газа над вогнутым мениском оказывается выше, чем в окружающей среде. Поэтому если температура в газовой среде поддерживается близкой к температуре конденсации, но несколько выше ее, то во внесенных в нее микропористых сорбентах из лиосЬильного материала возможно начало Десорбция — выделение сорбата из сорбента,
Сорбиионным процессам свойственна избирательность (селек-
тивность) поглощения. Это важное свойство создает значительные возможности для разделения веществ путем подбора сорбентов. При протекании сорбционных процессов выделяется (иногда поглощается) теплота, а в замкнутых системах изменяется давление. В связи с этим процессы сорбции, как правило, ускоряются с понижением температуры и повышением давления.
Абсорбция осуществляется в массообменных аппаратах, в которых абсорбент и абсорбат приводят б тесный контакт. Схема абсорбера представлена на рисунке 38.1. На вход аппарата снизу подается инертный кепоглощаемый газ, содержащий некоторое количество поглощаемого компонента (расход Vy км о ль/с, концентрация уп, кмоль/кмоль инертного газа), на вход сверху —жидкий сорбент (расход Wy кмоль/с), содержащий некоторое количество поглощаемого компонента (хн, кмоль/кмоль) чистого абсорбента. Таким образом обеспечивается противоточное движение фаз. На выходах из аппарата соответствующие величины обозначены индексом «к».
Уравнение материального баланса по абсорбату без учета потерь имеет вид
