«Химиялық-фармацевтикалық өндірістің үдерістері мен аппараттары»

1 
әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті 
Химия және химиялық технология факультеті 
Физикалық химия, катализ және мұнайхимия кафедрасы 
 
 
«Химиялық-фармацевтикалық өндірістің үдерістері мен аппараттары»  
пәні бойынша
 
№ 5 зертханалық жұмыс
 
Абсорбция үдерісі 
Мамандық: «6В07201 – Фармацевтикалық өндіріс технологиясы»
Құрастырған: 
х.ғ.к., доцент
Ешова Ж.Т. 
Алматы 

2 
№ 5 зертханалық жұмыс 
1.1 Абсорбция үдерісі 
Абсорбция дегеніміз қандай да бір газды немесе буды оның басқа газдармен (газ-
тасымалдағыш) қоспасынан сіңіретін газды (мақсатты құрамдас) жақсы ерітетін 
сұйықтықпен талғампаз сіңіру үдерісі. Абсорбция үдерісінде газ-тасымалдағыш сұйық 
сіңіргіште өте аз немесе мүлдем ерімеуі қажет. 
Өнеркәсіпте абсорбция үдерісін мұнай өңдеуде көмірсутекті газдарды бөлу үшін, 
кокс газынан аммиак пен көмірсутектерді бөліп алу үшін, газды ағындарды бөгде 
қоспалардан тазалау үшін және өнеркәсіптік ағынды газдардан құнды қоспаларды ұстап 
қалу үшін қолданады.
Егер газдағы құрамдастың нақты концентрациясы ( , кг/кг газ) оның сұйықтықтағы 
газбен тепе-теңдік концентрациясынан (
, сұйық сіңіргіш құрамындағы сіңірлген 
құрамдас концентрациясы ) үлкен болса, онда газ-тасымалдағыш құрамынан мақсатты 
құрамдастың сұйық сіңіргіш массасына үздіксіз өту үдерісі жүреді. 
Мақсатты 
құрамдастың 
нақты 
(жұмыс, 
) 
және 
тепе-теңдік 
концентрацияларының айырымы газ-тасымалдағыш құрамынан басқа фазаға массаөту 
үдерісінің қозғаушы күші деп аталады.
Құрамдастың бу-газ фазасындағы тепе-теңдік концентрациясының оның сұйық 
фазадағы нақты концентрациясынан тәуелділігі мақсатты құрамдас молекулаларының 
газ-тасымалдағыш молекулаларымен молекулааралық байланыс күштерімен анықталады 
және қарапайым жағдайда Генри сызықтық заңына сәйкес келеді: 
, (1.1) 
мұндағы p
*
– құрамдас буының парциалды қысымы, Па; – сұйық фазадағы құрамдастың 
салыстырмалы массалық үлесі, кг/кг сұйық; Е – Генри тұрақтысы.
Генри тұрақтысының мәні сіңірілетін құрамдастың, газ-тасымалдағыш пен 
сұйықтықтың қасиеттеріне, темпераутраға тәуелді.
Абсорбция үдерісінің материалдық балансы мен жұмыс сызығы теңдеуі масса алмасу 
үдерісінің материалдық баланс теңдеуімен сипатталады: 
(1.2) 
Мақсатты құрамдастың бір фазадан екінші фазаға массаөтуінің жылдамдығы 
массаөту теңдеуімен анықталады: 
(1.3) 
мұндағы М – бір фазадан екінші фазаға өтетін құрамдас массасы; F – фазалардың әсерлесу 
беті; 
үдерістің орташа қозғаушы күші; 
мақсатты құрамдас газ-тасымалдағыш 
құрамынан сіңіретін сұйықтық құрамына өтетін жолдың диффузиялық өтімділігін 
анықтайтын массаөту коэффициенті.
Массаалмасу апаратында концентрациялардың бастапқы және соңғы мәндерінің 
өзгерісі аралығында үдерістің орташа қозғаушы күш шамасы анықталынады: 
, (1.4) 
мұндағы 
және 
– аппараттың бастапқы және соңғы 
нүктелеріндегі үдерістің қозғаушы күштері (тепе-теңдік күйден ауытқу).  
Фазалардың әсерлесу бетін (массаөту бетін) жетілдіру үшін массаалмасу 
аппараттарына (абсорберлерге) керамикалық түтіктерді (Рашиг сақиналарын) орнатады. 
Рашиг сақиналары – биіктігі диаметріне тең жұқа цилиндрлер. Олардың мөлшері 15-150 

3 
мм. Аппаратқа мұндай сақиналар бос салынады немесе рет-ретімен орнатылады. 
Қондырманың негізгі сипаттамаларына меншікті беті 

,м
2
/м
3
, мен бос көлемі 

,м
3
/м
3
жатады. Қондырмалы абсорбердің жоғарғы жағынан сұйықтық шашыратылып жіберіледі. 
Сұйықтық ауырлық күші әсерінен қондырмадағы барлық сақиналардың ішкі және сыртқы 
беттері арқылы жұқа қабыршық түрінде төмен қарай қозғалады. Газ ағыны қондырмалы 
абсорберге төменнен жоғары қарай беріледі. Газ ағыны сақиналардың аралығындағы және 
сақиналардың ішіндегі бос қуыстар арқылы жоғары қарай қозғалып, қабыршықтың 
сыртқы бетіде сұйық сіңіргішпен әсерлеседі. Қабаттың бірлік көлемінде сақиналардың 
мөлшері кіші болған сайын, барлық сақина беттері қосындысының шамасы (

, м
2
/м
3
) арта 
түседі.
Қондырма қабаты арқылы газдар қоспасы қозғалған сайын қондырманың 
гидравликалық кедергісі арта түседі. Бұл кедергіні жеңу үшін қондырма қимасына кірер 
және шығар тұстарда статикалық қысымдардың айырымы біршама болуы қажет. Мұндай 
қысымдар айырымының шамасы қондырма қабатының биіктігіне және газ ағынының 
жылдамдық тегеурініне пропорционалды болады: 
(Н/м
2
), (1.5) 
мұндағы 

– кедергі коэффициенті; 

H
қондырма қабатының биіктігі, м; d
э
– 
қондырманың эквивалентті диаметрі, м; 
газ тығыздығы, кг/м
3
; w – қондырманың бос 
қуыстары аралығындағы газ ағыны жылдамдығы, м/с. 
Бұл тәуелділік бойынша сұйықтықпен суландырылмаған құрғақ қондырма арқылы газ 
ағынының қозғалысындағы тегеуріннің әлсіреуін (бір кубометр газ ағыны қозғалған 
мезеттегі механикалық энергия шығынын) анықтайды. Қондырма қабаты арқылы 
сұйықтық қозғалған мезетте керамикалық сақиналардың сыртқы және ішкі беттеріндегі 
сұйық фаза қабыршығы қабат арқылы газ ағыны өтетін бос қиманы біршама тарылтады. 
Қондырма арқылы газ ағынының бірдей көлемдік жұмсалу мөлшерінде суландырылған 
қондырмада газдың нақты жылдамдығы құрғақ қондырмаға қарағанда әлдеқайда артады, 
нәтижесінде статикалық қысымның өзгерісі суландырылған қондырмада жоғары болады: 
∆Р
су
> ∆Р.
Бұл жұмыста ауа-аммиак газдар қоспасы ағынынан аммиак буын сумен сіңіру үдерісі 
зерттеледі.