Absorpsjonsprosesser

Absorpsjonsprosesser er prosesser der et komponent fjernes fra en fase ved å overføre det til en annen, vanligvis fra gass til væske, ved hjelp av et absorbentmiddel. Prosessen drives av forskjeller i kjemisk potensial og partialtrykk mellom fasene, og likevekt mellom gass- og væskefasen bestemmer hvor mye som absorberes. Løseligheten til solutten og temperaturen påvirker opptaket, og beskrives ofte med Henrys lov eller andre løsningsmodeller.

I fysis absorpsjon skjer opptak av solutten uten kjemisk reaksjon, mens i reaktiv absorpsjon reagerer solutten med absorbenten og danner et nytt stoff. Reaktiv absorpsjon gir ofte høyere kapasitet og bedre selektivitet, men krever regenerering av absorbenten og nøye varmehåndtering.

Vanlige anlegg er gassabsorpsjonskolonner i motstrømsdrift, ofte utstyrt med pakkede kolonner eller kolonneplater som gir stor kontaktflate mellom gass og væske. Prosessen utnytter motstrømskontakt og varmebalanse for effektiv masseoverføring, og designen styres av L/G-forhold, temperatur og trykk.

Nøkkelparametere i design inkluderer masseoverføringskoeffisienter, kontaktflate og kontaktmønster, L/G-forhold, temperatur og trykk, samt kolonnehøyde og antall teoretiske transferenheter (HTU/NTU). Ved reaktiv absorpsjon må varmeutveksling og reaksjonsbetingelser tas i betraktning.

Typiske anvendelser inkluderer fjerning av CO2 og H2S fra prosessgasser, absorpsjon av VOC og andre organiske forurensninger, samt luftfuktighetskontroll i industrielle og miljøtekniske prosesser. Amine-basert rensing av CO2 er et velkjent eksempel på reaktiv absorpsjon.

Fordeler inkluderer høy kapasitet, god selektivitet og mulighet til regenerering av absorbenten; utfordringer omfatter energibruk til regenerering, korrosjon og behov for avfalls- og varmehåndtering.