КИНЕТИКА АБСОРБЦИИ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ВОДНЫМ РАСТВОРОМ КАРБОНАТА ЛИТИЯстатьяИсследовательская статья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 27 января 2024 г.
Аннотация:Исследована кинетика абсорбции (хемосорбции) диоксида углерода водным раствором карбоната лития при температуре 293 К и в интервале давления 8,0·10^3 – 3,2·10^4 Па. Отсутствие торможения реакции растворением диоксида углерода, т.е. протекание реакции в кинетической области, доказано проведением экспериментов по установлению зависимости скорости процесса от интенсивности перемешивания раствора: определено напряжение, подаваемое на двигатель мешалки, начиная с которого кинетические кривые поглощения СО2 сливались друг с другом, т.е. скорость абсорбции СО2 переставала зависеть от интенсивности перемешивания – достигалась т.н. максимальная скорость абсорбции. Влияние концентрации карбоната лития на скорость абсорбции исследовали при постоянном давлении диоксида углерода 1,6·10^4 Па, было установлено, что начальная скорость реакции практически не зависела от исходной концентрации (нулевой порядок реакции). Однако, по мере накопления продукта реакции происходило ее замедление: нулевой порядок реакции переходил в первый. Зависимость скорости реакции от давления углекислого газа определяли при одинаковой начальной концентрации раствора карбоната лития 0,2027 М и различном давлении. Установили, что с увеличением давления скорость процесса линейно возрастала – наблюдался первый порядок по диоксиду углерода. Для объяснения найденных закономерностей предложена схема механизма реакции, из которой выведено кинетическое уравнение. Вычислены эффективные константы скорости абсорбции. На основании предложенного механизма реакции объяснено торможение абсорбции продуктом реакции: его добавление смещает абсорбционно-химическое равновесие, снижая тем самым концентрацию ионов водорода. Полученное кинетическое уравнение может служить основой для расчета и оптимизации работы промышленных абсорберов диоксида углерода.