Absorptionsprozess

Der Absorptionsprozess bezeichnet die Übertragung eines oder mehrerer Gasbestandteile aus der gasförmigen Phase in eine Flüssigkeit durch Massentransfer. Er wird in der chemischen und Umwelttechnik eingesetzt, um unerwünschte Gasbestandteile zu entfernen oder in der Flüssigkeit zu lösen und so Gasströme zu behandeln.

Man unterscheidet physikalische und chemische Absorption. Bei der physischen Absorption folgt der Lösungsgrad dem Henry-Gesetz; der Prozess ist reversibel und stark temperaturabhängig. Häufig verwendete Lösungsmittel sind physikalische Träger wie Selexol oder Rectisol, mit denen CO2 und andere Gase entriegelt werden können. Bei der chemischen Absorption reagieren absorbierte Gase mit der Flüssigkeit und bilden chemische Verbindungen; dadurch wird die Aufnahme erleichtert, erfordert aber eine Regeneration durch Erhitzen oder Umkehrung der Reaktion. Typische Systeme nutzen Amine wie MEA oder MDEA zur CO2-Entfernung.

Der Prozess erfolgt typischerweise in Absorbern, in denen Gas und Flüssigkeit in Gegenstrom geführt werden. Die Ausrüstung umfasst Packungssäulen oder Tray-Säulen, in denen erhöhte Oberflächenbereiche für den Massentransfer geschaffen werden. Wichtige Größen sind der Massenübertragungskonstante, die Widerstände in Gas- und Flüssigphase, die Verweilzeit sowie der Lean- bzw. Rich-Solvent-Load. Design und Betrieb zielen darauf ab, den gewünschten Auftrag des Gases in der Flüssigkeit zu erreichen, während der Energiebedarf für Regeneration minimiert wird.

Anwendungen finden sich in der Umwelttechnik (Rauchgasreinigung, CO2-Entfernung), der Gasaufbereitung, der H2S-Entfernung und der chemischen Industrie. Typische Nachteile sind Lösungsmittelverluste, Korrosion, Emissionen und ein hoher Energieaufwand für Desorption bzw. Regeneration.