Absorptieprocessen

Absorptieprocessen zijn processen waarbij een stof uit een gasfase wordt overgebracht naar een vloeistoffase. In de chemische industrie worden ze vaak toegepast voor zuivering, scheiding en rehabilitatie van gasestrengen. In tegenstelling tot adsorption, waar een stof aan een oppervlak hecht, lost het opgeloste component op in de vloeistof. De drijvende kracht is het verschil in chemisch potentieel tussen gas en vloeistof, vaak uitgedrukt als de partialdruk of het molecuulgehalte in de gas- en vloeistoffase.

Het mechanisme omvat gasfase- en vloeistoffase-massaoverdracht over de gas-vloeistof-interface, gevolgd door diffusie en dissipatie in de vloeistof. Voor veel systemen geldt dat de oplosbaarheid van een gas in een stof gekoppeld is aan zijn partialdruk via Henry’s wet. De snelheid van absorptie wordt bepaald door de massa-transfercoëfficiënten in beide fasen en de contacttijd en -oppervlakte tussen gas en vloeistof. Ontwerp- en evaluatiemethoden maken gebruik van concepten zoals de hoogte van een transfereenheid (HTU) en de overall massa-overdrachtscoëfficiënt om de prestaties te kwantificeren.

De technologie kent verschillende mechanische configuraties. Veelgebruikte uitrusting omvat packed columns (pakkingskolommen), tray-columns (plaatkolommen) en spuitkolonnen, die zorgen voor een grote contactoppervlakte tussen gas en vloeistof. Bij reactieve absorptie reageren opgeloste stoffen chemisch met de vloeistof, waardoor de algehele capaciteit en selectiviteit kunnen toenemen.

Toepassingen bestrijken onder meer CO2-verwijdering uit brandgassen, verwijdering van SO2 en H2S, biogasupgrading en de verwijdering van VOC’s. Belangrijke ontwerp- en onderhoudsconsideraties zijn solventkeuze, temperatuur, druk, viscositeit, corrosie en foaming, evenals operationele kosten en milieueffecten.