解吸作用簡介

“解吸作用”英文對照：desorption;

“解吸作用”在學(xué)術(shù)文獻(xiàn)中的解釋：

1、在排水采氣的過程中,當(dāng)壓力降到臨界解吸壓力時,煤層氣分子開始與微孔隙分離,這稱為解吸作用.當(dāng)解吸作用發(fā)生后,煤層氣產(chǎn)出的第二步就是擴(kuò)散作用,即煤層氣由微孔隙進(jìn)入裂隙或割理系統(tǒng),再流向井筒。

2、物料去濕而變干稱為解吸作用.如果物料表面的水蒸氣分壓力小于空氣中的水蒸氣分壓力那么物料表面就會從周圍空氣中吸收水蒸氣而變濕稱為吸濕作用。2100433B

降壓和負(fù)壓解吸只是靠改變系統(tǒng)的壓力來實(shí)現(xiàn)的。在許多情況下，由于壓力條件的限制，解吸往往不可能充分進(jìn)行，尤其是對溶解度較大的組分更難充分解吸，需要進(jìn)一步用其它手段提高組分的解吸程度。解吸劑作用下的解吸，則是普遍采用的有效方法。常用的解吸劑是惰性氣體、水蒸汽、溶劑蒸汽和貧氣。

1、惰性氣流或貧氣中的解吸

這種解吸是逆流接觸過程。在采用惰性氣體為解吸劑的解吸塔中，惰性氣體自下而上從塔底進(jìn)入，與由上而下的液體逆流接觸。由于溶質(zhì)組分不斷地從液相轉(zhuǎn)入汽相，液相中組分的濃度將會由上而下逐漸降低，而汽相中組分的濃度則由下而上逐漸增大。 可見，塔中汽，液相組分濃度的變化規(guī)律恰好與吸收過程相反。

在某些情況下，解吸劑并不是惰性氣體，而是含有溶質(zhì)組分的氣體。當(dāng)然，解吸組分的汽相分壓必須低于平衡分壓（故稱為貧氣）。 其它組分可以是溶解度較大的溶質(zhì)，其汽相分壓也可能比平衡分壓大，它們在過程中被下降的溶液所吸收。這就是說，在同一個塔小同寸進(jìn)行著吸收和解吸。在塔的一定范圍內(nèi)，對一些組分是吸收；對另一些組分卻是解吸。

2、直接蒸汽解吸

為了使解吸在較高的溫度下進(jìn)行，可以用水蒸汽作為解吸劑。 飽和水蒸汽或過熱水蒸汽從解吸塔底部通入，迎著下降的液流上升。它除了起到降低組分在汽相的分壓，導(dǎo)致解吸的作用外，由于蒸汽溫度高于溶液溫度，且通常是高于溶液的沸點(diǎn)，因而溶液將被加熱，從而促進(jìn)了解吸的進(jìn)行。

比較簡單的理想情況是將吸收液預(yù)熱到沸點(diǎn)再送入解吸塔。這時，溶液沿整個塔高都處于一定的沸點(diǎn)溫度下，如果不消耗熱量于組分的解吸（認(rèn)為氣態(tài)組分的微分溶解熱等于零），且沒有對環(huán)境的熱損失，那么，解吸將在等溫下進(jìn)行。實(shí)際的情況要復(fù)雜一些。解吸過程中必然要消耗一定的熱量，當(dāng)解吸劑是飽和水蒸汽時，將發(fā)生蒸汽的部分冷凝以抵償這些熱量消耗，當(dāng)解吸劑是過熱蒸汽時，消耗的熱量靠過熱蒸汽的顯熱來抵償。實(shí)際的解吸過程并不是等溫過程。

3、間接加熱蒸汽解吸

如圖1所示，解吸塔下面設(shè)有再沸器（間壁式換熱器）。

液體從塔頂進(jìn)入并向下流動，液相濃度逐漸降低，轉(zhuǎn)入汽相的組分量也逐漸減少。液體流入再沸器中受熱而沸騰，部分汽化形成的蒸汽自下而上與含被解吸組分的液體相向而遇，進(jìn)行熱量交換和質(zhì)量交換。

由上述可知，間接加熱蒸汽解吸過程的解吸劑是來自被解吸液體本身汽化所產(chǎn)生的蒸汽，而不是從外部引入的。這種解吸過程實(shí)質(zhì)上就是吸收劑和組分混合物的精餾，與精餾塔的提餾段操作相似。 2100433B

解吸劑需具有如下性質(zhì)：

1、吸附劑對解吸劑的吸附能力和對二甲苯相近或稍微弱一些，只有這樣才有利于兩者在吸附劑上進(jìn)行吸附交換。

當(dāng)吸附劑外液相中對二甲苯濃度大于吸附劑內(nèi)對二甲苯濃度時，對二甲苯就能將吸附劑內(nèi)的解吸劑解吸下來；當(dāng)吸附劑外液相中解吸劑濃度大于吸附劑內(nèi)解吸劑濃度時，解吸劑就能將吸附劑內(nèi)的對二甲苯解吸下來。

若解吸劑被吸附的能力很強(qiáng)，那么吸附了解吸劑的吸附劑與新鮮原料接觸時，就無法再吸附原料中的對二甲苯，這樣吸附分離過程也就無法進(jìn)行。同樣，解吸劑被吸附能力很弱，也就無法解吸被吸附的對二甲苯。

2、解吸劑和被解吸物質(zhì)及原料中其他物質(zhì)之間的沸點(diǎn)差要大，便于用精餾方法分離。

3、解吸劑純度要高，如果帶有雜質(zhì)可能會影響吸附劑的吸附性能，使吸附劑劣化，同時影響產(chǎn)品的純度。

4、解吸劑必須具有高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。

符合條件的物質(zhì)有甲苯、對二乙基苯等，但是，若采用甲苯作為解吸劑，由于與吸附分離單元經(jīng)常聯(lián)合應(yīng)用的異構(gòu)化工藝，在其反應(yīng)過程中會產(chǎn)生與甲苯沸點(diǎn)相近的環(huán)烷烴產(chǎn)物，使后續(xù)精餾過程甲苯的回收、提純發(fā)生困難；其次是甲苯沸點(diǎn)較低，在精餾中是塔頂產(chǎn)品，而甲苯作為解吸劑比抽出和抽余產(chǎn)品的數(shù)量更大，將大量的物料作為塔頂產(chǎn)品，顯然能耗較大。而對二乙基苯是C₁₀組分，沸點(diǎn)比C₈芳烴高很多，易于精餾分離，且作為塔底產(chǎn)品又不會受到輕組分污染。因此，目前PX吸附分離單元采用的解吸劑多為純度大于95%的對二乙基苯（PDEB）。

在汽—液兩相系統(tǒng)中，當(dāng)溶質(zhì)組分的汽相分壓低于其溶液中該組分的汽相平衡分壓時，就會發(fā)生溶質(zhì)組分從液相到汽相的傳質(zhì)，這一過程叫做解吸。

解吸和吸收的原理是相同的，都是在推動力作用下的汽、液相際間的物質(zhì)傳遞過程，不同的是兩者推動力的方向相反，傳質(zhì)方向也相反。正是根據(jù)推動力相反這一點(diǎn)，解吸被看作是吸收的逆過程。有利于吸收出條件對于解吸是不利的，反之亦然。吸收的各種計算方法的原理可以相應(yīng)地運(yùn)用于解吸計算。

解吸和吸收在生產(chǎn)中的應(yīng)用是密切相關(guān)的。為了使吸收過程所用的吸收劑，特別是一些價格較高的溶劑能夠循環(huán)利用，就需要通過解吸把被吸收的物質(zhì)從溶液中分出，從而使吸收劑得以而生。此外，要利用被吸收的氣體組分時，也必須解吸。對于把多組分氣體混合物分離成幾個餾分或幾個單一組分的情況，合理地組織吸收—解吸流程就更加重要了。以N—甲基吡咯烷酮為吸收劑的乙炔提濃過程是多組分吸收—解吸過程的典型實(shí)例。該過程由預(yù)吸收—預(yù)解吸，主吸收—主解吸，高級炔解吸，負(fù)壓解吸等部分組成，實(shí)現(xiàn)了從天然氣裂解氣中回收合成氣，獲得產(chǎn)品乙炔（濃度99%以上（，并除去殘留在吸收劑中的高級炔和水分（即再生吸收劑）等工藝要求。