KWALIFIKACJA CHM2 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 25.
Które z urządzeń opisano oznaczeniem 2a i 2b na schemacie instalacji absorpcji SO2?
Ilustracja przedstawia schemat instalacji absorpcji dwutlenku siarki (SO2), używanej w technologii chemicznej.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wieże absorpcyjne to aparaty kontaktu gaz–ciecz, w których SO2 jest pochłaniany przez ciecz absorbującą (często w układzie przeciwprądowym). Reaktory i konwertery służą głównie do prowadzenia reakcji, a wieże ekstrakcyjne dotyczą procesu ciecz–ciecz, więc nie odpowiadają instalacji absorpcji SO2.

Pełne wyjaśnienie:

W instalacji absorpcji SO2 podstawowym zadaniem urządzenia jest zapewnienie intensywnego kontaktu faz: gazowej (zawierającej SO2) oraz ciekłej (absorbentu). Aparatem zaprojektowanym właśnie do takiej operacji jednostkowej jest wieża/kolumna absorpcyjna (często określana też jako płuczka, skruber w zależności od konstrukcji). Na schematach technologicznych jest ona zwykle przedstawiana jako wysoki aparat kolumnowy z króćcami wlotu/wylotu gazu oraz doprowadzeniem i odbiorem cieczy.

Odpowiedź "Wieże absorpcyjne" pasuje do instalacji absorpcji SO2, ponieważ to w tych aparatach zachodzi właściwy etap usuwania składnika z gazu przez przenoszenie masy do cieczy (a niekoniecznie przemiana chemiczna w złożu katalitycznym). Dwa oznaczenia (2a i 2b) na schemacie często odpowiadają dwóm stopniom absorpcji lub dwóm równoległym wieżom pracującym w układzie technologicznym.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują:

  • "Reaktory radialne" to aparaty do prowadzenia reakcji chemicznych (często z udziałem katalizatora) i ich nazwa sugeruje konkretny sposób przepływu w złożu. W samej operacji absorpcji kluczowy jest kontakt gaz–ciecz, a nie kinetyka reakcji w reaktorze.
  • "Konwertery rurowe" kojarzą się z urządzeniami, w których zachodzi konwersja reagentów (np. w aparatach rurowych z kontrolą temperatury). To inny typ operacji niż pochłanianie składnika z mieszaniny gazowej przez ciecz.
  • "Wieże ekstrakcyjne" są związane z ekstrakcją, czyli rozdzielaniem w układzie ciecz–ciecz. W absorpcji SO2 mamy układ gaz–ciecz, więc nawet jeśli aparat wygląda podobnie "kolumnowo", dotyczy innego procesu i innego opisu na schematach.

Wskazówka egzaminacyjna: przy rozpoznawaniu aparatów na schemacie najpierw ustal, jakie fazy biorą udział w procesie (gaz–ciecz czy ciecz–ciecz) oraz czy celem jest rozdział masy, czy reakcja. To zwykle najszybciej eliminuje mylące odpowiedzi.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Wieża absorpcyjna to aparat, w którym gaz kontaktuje się z cieczą w celu pochłonięcia wybranego składnika gazu. W absorpcji SO2 ciecz (absorbent) wiąże lub rozpuszcza SO2, a oczyszczony gaz opuszcza kolumnę po przejściu przez strefę kontaktu.
Najczęściej jest to wysoki aparat kolumnowy z dwoma torami: gazowym (wlot/wylot gazu) i ciekłym (doprowadzenie/odbiór absorbentu). Wskazówką są też opisy strumieni: "gaz z SO2", "ciecz absorbująca", "gaz oczyszczony", "roztwór po absorpcji".
Reaktor projektuje się głównie do prowadzenia reakcji chemicznej i kontroli kinetyki oraz temperatury. Wieża absorpcyjna jest aparatem rozdziału masy: jej zadaniem jest efektywny kontakt gaz–ciecz i przenoszenie składnika z gazu do cieczy. Funkcje i symbole na schemacie są inne.
Oznacza to, że jedna faza jest gazowa (np. spaliny z SO2), a druga ciekła (absorbent). Proces polega na przejściu SO2 z gazu do cieczy. To odróżnia absorpcję od ekstrakcji, gdzie kontaktują się dwie niemieszające się ciecze.
Absorpcja dotyczy przenoszenia składnika z gazu do cieczy. Ekstrakcja dotyczy podziału składnika pomiędzy dwie ciecze (zwykle słabo mieszające się). Dlatego "wieża ekstrakcyjna" nie pasuje do typowej instalacji absorpcji SO2.
Stosuje się ją m.in. przy oczyszczaniu gazów odlotowych, gdy trzeba ograniczyć emisję związków siarki. W praktyce dobiera się absorbent i warunki pracy tak, by uzyskać wymaganą skuteczność usuwania SO2 oraz stabilną pracę aparatu.
Znaczenie mają m.in.: intensywność kontaktu faz (wypełnienie lub półki), stosunek strumieni gazu do cieczy, temperatura, skład absorbentu i czas kontaktu. Operator na schemacie powinien też kojarzyć obiegi cieczy, pompę obiegową oraz ewentualny układ chłodzenia.
Może występować w ciągach, gdzie SO2 uczestniczy w procesach reakcyjnych, ale konwerter rurowy odnosi się do przemiany chemicznej w aparacie rurowym, a nie do pochłaniania z gazu przez ciecz. W pytaniu o instalację absorpcji właściwsza jest identyfikacja wież absorpcyjnych.
Częsty błąd to kierowanie się samym słowem "wieża" bez sprawdzenia, jakie fazy wchodzą i wychodzą z aparatu. Drugi błąd to utożsamianie wszystkich urządzeń z SO2 z reakcją (reaktor/konwerter), mimo że część układu realizuje rozdział masy (absorpcję).
Warto ćwiczyć rozpoznawanie symboli aparatów (kolumny, wymienniki, pompy) oraz analizę strumieni: co wpływa do aparatu i co z niego wychodzi. Dobrą metodą jest opisywanie funkcji każdego bloku na schemacie jednym zdaniem i porównywanie z typowymi operacjami jednostkowymi.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 58% zdających egzamin. średnie

Według specjalistów z branży: "Wieże absorpcyjne to aparaty kontaktu gaz–ciecz, w których SO2 jest pochłaniany przez ciecz absorbującą (często w układzie przeciwprądowym)."

Źródła:

  • Perry's Chemical Engineers' Handbook (McGraw-Hill), rozdział dotyczący operacji rozdzielania masy: absorpcja gazów (Absorption) — wydanie zależne od biblioteki
  • Coulson & Richardson's Chemical Engineering, Tom 2 (Particle Technology and Separation Processes), część o absorpcji gazów i aparatach kontaktowych (kolumny/wieże)

Materiały:

  • Podręczniki do operacji jednostkowych: rozdzielanie masy (absorpcja)
  • Instrukcje zakładowe/DTR dotyczące płuczek i wież absorpcyjnych (jeśli dostępne w szkole)
  • Zestawy symboli aparatów i armatury dla schematów technologicznych (PFD/P&ID) używane w kształceniu zawodowym

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego