項目二 吸收技術(shù)

1、項目二項目二 吸收技術(shù)吸收技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)1 1 吸收操作入門知識吸收操作入門知識 任務(wù)目標(biāo)：任務(wù)目標(biāo)： 認(rèn)識常見的氣液傳質(zhì)設(shè)備認(rèn)識常見的氣液傳質(zhì)設(shè)備填料塔；填料塔；了解填料塔的作用及主要結(jié)構(gòu)；了解填料塔的作用及主要結(jié)構(gòu)；掌握各種常見填料的類型及特征；掌握各種常見填料的類型及特征；了解吸收裝置工藝流程及主要附屬設(shè)備。了解吸收裝置工藝流程及主要附屬設(shè)備。技能要求：技能要求：能從外觀上認(rèn)識填料塔，并能指出其附屬設(shè)備。能從外觀上認(rèn)識填料塔，并能指出其附屬設(shè)備。能認(rèn)識常見的填料類型，并能指出填料塔內(nèi)部的主要構(gòu)造；能認(rèn)識常見的填料類型，并能指出填料塔內(nèi)部的主要構(gòu)造；

2、能繪制并說明連續(xù)吸收操作的基本工藝流程。能繪制并說明連續(xù)吸收操作的基本工藝流程。傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)1 1 吸收操作入門知識吸收操作入門知識 吸收操作：吸收操作：利用氣體混合物中各組分在該液體中溶解利用氣體混合物中各組分在該液體中溶解度的差異，實現(xiàn)氣相各組分的分離。度的差異，實現(xiàn)氣相各組分的分離。 吸收劑（吸收劑（S S）：）：氣體吸收操作中所用的溶劑稱為；氣體吸收操作中所用的溶劑稱為； 溶質(zhì)（或吸收質(zhì)溶質(zhì)（或吸收質(zhì)A A）：）：氣體中能溶于溶劑的組分稱為氣體中能溶于溶劑的組分稱為用表示；用表示； 惰性氣體（惰性氣體（B B）：）：基本上不溶于溶劑的組分統(tǒng)稱。惰基

3、本上不溶于溶劑的組分統(tǒng)稱。惰性氣體可以是一種或多種組分。性氣體可以是一種或多種組分。 工業(yè)吸收過程：工業(yè)吸收過程：包括吸收和解吸兩個部分。解吸是吸包括吸收和解吸兩個部分。解吸是吸收的逆過程，就是將溶質(zhì)從吸收后的溶液中分離出來。通收的逆過程，就是將溶質(zhì)從吸收后的溶液中分離出來。通過解吸可以回收氣體溶質(zhì)，并實現(xiàn)吸收劑的再生循環(huán)使用。過解吸可以回收氣體溶質(zhì)，并實現(xiàn)吸收劑的再生循環(huán)使用。傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)1 1 吸收操作入門知識吸收操作入門知識 一、填料塔的主要結(jié)構(gòu)一、填料塔的主要結(jié)構(gòu) 填料塔由塔體、填料、液填料塔由塔體、填料、液體分布裝置、填料壓緊裝置、體分布裝置、填

4、料壓緊裝置、填料支承裝置、液體再分布裝填料支承裝置、液體再分布裝置等構(gòu)成。置等構(gòu)成。 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)1 1 吸收操作入門知識吸收操作入門知識 一、填料塔的主要結(jié)構(gòu)一、填料塔的主要結(jié)構(gòu)1.1.塔體塔體 園柱形，可用金屬、陶瓷、塑料等材園柱形，可用金屬、陶瓷、塑料等材 料制作。料制作。2.2.填料填料 是填料塔的核心部分，提供氣液兩相是填料塔的核心部分，提供氣液兩相 接觸傳質(zhì)的界面，是決定填料塔性能接觸傳質(zhì)的界面，是決定填料塔性能 的主要因素。的主要因素。 填料特性：填料特性：比表面積比表面積 、空隙率、空隙率 、填料因子填料因子 、 單位堆積體積的填料數(shù)目單位

5、堆積體積的填料數(shù)目傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)1 1 吸收操作入門知識吸收操作入門知識 一、填料塔的主要結(jié)構(gòu)一、填料塔的主要結(jié)構(gòu)2.2.填料填料散裝填料散裝填料傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)1 1 吸收操作入門知識吸收操作入門知識 一、填料塔的主要結(jié)構(gòu)一、填料塔的主要結(jié)構(gòu)2.2.填料填料整砌填料整砌填料傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)1 1 吸收操作入門知識吸收操作入門知識 一、填料塔的主要結(jié)構(gòu)一、填料塔的主要結(jié)構(gòu)2.2.填料填料 填料的材質(zhì)可用陶瓷、金屬和塑料制造。填料的材質(zhì)可用陶瓷、金屬和塑料制造。 陶瓷填料應(yīng)用最早，其潤濕性能好

6、，但因較厚，空隙小，阻力陶瓷填料應(yīng)用最早，其潤濕性能好，但因較厚，空隙小，阻力大，氣液分布不均勻?qū)е滦瘦^低，而且易破碎，故僅用于高溫、大，氣液分布不均勻?qū)е滦瘦^低，而且易破碎，故僅用于高溫、強腐蝕的場合。強腐蝕的場合。 金屬填料強度高，壁薄，空隙率和比表面積大，故性能良好。金屬填料強度高，壁薄，空隙率和比表面積大，故性能良好。不銹鋼較貴，碳鋼便宜但耐腐蝕性差，在無腐蝕場合廣泛采用。不銹鋼較貴，碳鋼便宜但耐腐蝕性差，在無腐蝕場合廣泛采用。 塑料填料價格低廉，不易破碎，質(zhì)輕耐蝕，加工方便，但潤濕塑料填料價格低廉，不易破碎，質(zhì)輕耐蝕，加工方便，但潤濕性能差。性能差。傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收

7、技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)1 1 吸收操作入門知識吸收操作入門知識 一、填料塔的主要結(jié)構(gòu)一、填料塔的主要結(jié)構(gòu)3.3.填料支撐裝置填料支撐裝置 作用：支承塔內(nèi)填料及其持有的液體重量，故支承裝置要有足夠作用：支承塔內(nèi)填料及其持有的液體重量，故支承裝置要有足夠的強度。同時為使氣液順利通過，支承裝置的自由截面積應(yīng)大于填的強度。同時為使氣液順利通過，支承裝置的自由截面積應(yīng)大于填料層的自由截面積，否則當(dāng)氣速增大時，填料塔的液泛將首先在支料層的自由截面積，否則當(dāng)氣速增大時，填料塔的液泛將首先在支承裝置發(fā)生。承裝置發(fā)生。 常見：柵板型、孔管型、駝峰型。常見：柵板型、孔管型、駝峰型。 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技

8、術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)1 1 吸收操作入門知識吸收操作入門知識 一、填料塔的主要結(jié)構(gòu)一、填料塔的主要結(jié)構(gòu)4.4.填料壓緊裝置填料壓緊裝置 作用：保持操作中填料床層高度恒定，防止在高壓降、瞬時負(fù)荷作用：保持操作中填料床層高度恒定，防止在高壓降、瞬時負(fù)荷波動等情況下填料床層發(fā)生松動和跳動，在填料裝填后于其上方要波動等情況下填料床層發(fā)生松動和跳動，在填料裝填后于其上方要安裝填料壓緊裝置。安裝填料壓緊裝置。 常見：填料壓板、床層限制板。常見：填料壓板、床層限制板。 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)1 1 吸收操作入門知識吸收操作入門知識 一、填料塔的主要結(jié)構(gòu)一、填料塔的主要結(jié)構(gòu)5.5.液

9、體分布裝置液體分布裝置 作用：為填料層提供足夠數(shù)量并分布適當(dāng)?shù)膰娏茳c，以保證液體作用：為填料層提供足夠數(shù)量并分布適當(dāng)?shù)膰娏茳c，以保證液體初始均勻的分布，設(shè)在塔頂。初始均勻的分布，設(shè)在塔頂。 常見：蓮蓬式噴灑器常見：蓮蓬式噴灑器 、盤式分布器（盤式篩孔分布器、盤式溢、盤式分布器（盤式篩孔分布器、盤式溢流管分布器）、管式分布器流管分布器）、管式分布器 、槽式液體分布器、槽式液體分布器 。 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)1 1 吸收操作入門知識吸收操作入門知識 一、填料塔的主要結(jié)構(gòu)一、填料塔的主要結(jié)構(gòu)6.6.液體再分布裝置液體再分布裝置 壁流現(xiàn)象：液體沿填料層向下流動時，有偏向塔

10、壁流動的現(xiàn)象。壁流現(xiàn)象：液體沿填料層向下流動時，有偏向塔壁流動的現(xiàn)象。 危害：壁流將導(dǎo)致填料層內(nèi)氣液分布不均，使傳質(zhì)效率下降。危害：壁流將導(dǎo)致填料層內(nèi)氣液分布不均，使傳質(zhì)效率下降。 液體再分布裝置作用：減小壁流現(xiàn)象，可間隔一定高度在填料層液體再分布裝置作用：減小壁流現(xiàn)象，可間隔一定高度在填料層內(nèi)設(shè)置。內(nèi)設(shè)置。 常見：截錐式再分布器常見：截錐式再分布器 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)1 1 吸收操作入門知識吸收操作入門知識 一、填料塔的主要結(jié)構(gòu)一、填料塔的主要結(jié)構(gòu)7.7.除沫裝置除沫裝置 作用：氣體出口既要保證氣體流動暢通，又要清除氣體中夾帶的作用：氣體出口既要保證氣體流動暢

11、通，又要清除氣體中夾帶的液體霧沫，常在液體分布器的上方安裝。液體霧沫，常在液體分布器的上方安裝。 常見：折板除沫器、絲網(wǎng)除沫器及填料除沫器常見：折板除沫器、絲網(wǎng)除沫器及填料除沫器 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)1 1 吸收操作入門知識吸收操作入門知識 二、填料塔的特點二、填料塔的特點 （1 1）結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝，小直徑的填料塔造價低。）結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝，小直徑的填料塔造價低。 （2 2）壓力降較小，適合減壓操作，且能耗低。）壓力降較小，適合減壓操作，且能耗低。 （3 3）分離效率高，用于難分離的混合物，塔高較低。）分離效率高，用于難分離的混合物，塔高較低。 （4 4）適

12、于易起泡物系的分離。）適于易起泡物系的分離。 （5 5）適用于腐蝕性介質(zhì)。）適用于腐蝕性介質(zhì)。 （6 6）適用于熱敏性物料。）適用于熱敏性物料。 （7 7）操作彈性較小，對液體負(fù)荷的變化特別敏感。）操作彈性較小，對液體負(fù)荷的變化特別敏感。 （8 8）填料塔不宜處理易聚合或含有固體懸浮物的物料。）填料塔不宜處理易聚合或含有固體懸浮物的物料。 （9 9）當(dāng)氣、液接觸過程中需要冷卻以移除反應(yīng)熱或溶解熱時，）當(dāng)氣、液接觸過程中需要冷卻以移除反應(yīng)熱或溶解熱時，填料塔因涉及液體均勻分布問題而使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，板式塔則可方便填料塔因涉及液體均勻分布問題而使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，板式塔則可方便地在塔板上安裝冷卻盤管。同理，

13、當(dāng)有側(cè)線出料時，填料塔也不如地在塔板上安裝冷卻盤管。同理，當(dāng)有側(cè)線出料時，填料塔也不如板式塔方便。板式塔方便。傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)1 1 吸收操作入門知識吸收操作入門知識 三、吸收操作工藝流程的描述三、吸收操作工藝流程的描述1.1.吸收操作的現(xiàn)場工藝流程吸收操作的現(xiàn)場工藝流程 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)1 1 吸收操作入門知識吸收操作入門知識 三、吸收操作工藝流程的描述三、吸收操作工藝流程的描述2.2.工藝流程描述工藝流程描述 采用吸收操作實現(xiàn)氣體混合物的采用吸收操作實現(xiàn)氣體混合物的分離必須解決以下問題：分離必須解決以下問題： （1 1）選

14、擇合適的吸收劑，選擇性）選擇合適的吸收劑，選擇性的溶解某個（或某些）被分離組分；的溶解某個（或某些）被分離組分； （2 2）選擇適當(dāng)?shù)膫髻|(zhì)設(shè)備以實現(xiàn)）選擇適當(dāng)?shù)膫髻|(zhì)設(shè)備以實現(xiàn)氣液兩相接觸，使溶質(zhì)從氣相轉(zhuǎn)移至氣液兩相接觸，使溶質(zhì)從氣相轉(zhuǎn)移至液相；液相； （3 3）吸收劑的再生和循環(huán)使用。）吸收劑的再生和循環(huán)使用。吸收塔解吸塔傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)1 1 吸收操作入門知識吸收操作入門知識 四、吸收操作在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用四、吸收操作在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用（1 1）凈化或精制氣體；）凈化或精制氣體； （2 2）制備某種氣體的溶液；）制備某種氣體的溶液； （3 3）回收混合氣體中

15、的有用組分；）回收混合氣體中的有用組分； （4 4）廢氣治理，保護環(huán)境。）廢氣治理，保護環(huán)境。 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)2 2 吸收操作的理論知識吸收操作的理論知識 任務(wù)目標(biāo)：任務(wù)目標(biāo)： 掌握吸收的相平衡關(guān)系；掌握吸收的相平衡關(guān)系；掌握吸收操作的傳質(zhì)機理。掌握吸收操作的傳質(zhì)機理。技能要求：技能要求：能正確選擇吸收操作的條件；能正確選擇吸收操作的條件；能正確分析吸收的傳質(zhì)機理；能正確分析吸收的傳質(zhì)機理；學(xué)會判斷傳質(zhì)過程的方向。學(xué)會判斷傳質(zhì)過程的方向。傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)2 2 吸收操作的理論知識吸收操作的理論知識 一、吸收過程的相平衡關(guān)系一

16、、吸收過程的相平衡關(guān)系（1 1）按過程有無化學(xué)反應(yīng)分：）按過程有無化學(xué)反應(yīng)分： 物理吸收、化學(xué)吸收物理吸收、化學(xué)吸收 （2 2）按被吸收的組分?jǐn)?shù)目分：）按被吸收的組分?jǐn)?shù)目分： 單組分吸收、多組分吸收單組分吸收、多組分吸收 （3 3）按吸收過程有無溫度變化分：）按吸收過程有無溫度變化分： 等溫吸收、非等溫吸收等溫吸收、非等溫吸收 （4 4）按吸收過程的操作壓強分：）按吸收過程的操作壓強分： 常壓吸收、加壓吸收常壓吸收、加壓吸收 討論討論: :常壓下單組分等溫物理吸收過程。常壓下單組分等溫物理吸收過程。1.1.氣體吸收的分類氣體吸收的分類 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)2 2

17、吸收操作的理論知識吸收操作的理論知識 一、吸收過程的相平衡關(guān)系一、吸收過程的相平衡關(guān)系（1 1）亨利定律內(nèi)容：）亨利定律內(nèi)容： 當(dāng)總壓不高時，在一定溫度下氣液兩相達到平衡時，稀溶液上當(dāng)總壓不高時，在一定溫度下氣液兩相達到平衡時，稀溶液上方氣體溶質(zhì)的平衡分壓與溶質(zhì)在液相中的摩爾分?jǐn)?shù)成正比。方氣體溶質(zhì)的平衡分壓與溶質(zhì)在液相中的摩爾分?jǐn)?shù)成正比。 2.2.亨利定律亨利定律（2 2）亨利定律表達式：）亨利定律表達式： Exp * E E：亨利系數(shù)，隨物系而變化。當(dāng)物系一定時，：亨利系數(shù)，隨物系而變化。當(dāng)物系一定時，E E隨溫度而變化。隨溫度而變化。 溫度升高，溫度升高，E E值增大，即氣體的溶解度隨溫度

18、的升高而減小。值增大，即氣體的溶解度隨溫度的升高而減小。 由實驗測定，一般易溶氣體的由實驗測定，一般易溶氣體的E E值小，難溶氣體的值小，難溶氣體的E E值大。值大。 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)2 2 吸收操作的理論知識吸收操作的理論知識 一、吸收過程的相平衡關(guān)系一、吸收過程的相平衡關(guān)系（3 3）亨利定律其他表達形式：）亨利定律其他表達形式： 溶質(zhì)在液相中的濃度用摩爾濃度表示（溶質(zhì)在液相中的濃度用摩爾濃度表示（kmol/mkmol/m3 3），在氣相中），在氣相中的濃度用分壓表示：的濃度用分壓表示： 2.2.亨利定律亨利定律Hcp *式中式中 HH溶解度系數(shù)，溶解度系數(shù)

19、，kmol/kmol/（m m3 3kPakPa）；）； c c溶質(zhì)在液相中的摩爾濃度，溶質(zhì)在液相中的摩爾濃度，kmol/mkmol/m3 3ECH H H值越大，溶解度越大值越大，溶解度越大。 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)2 2 吸收操作的理論知識吸收操作的理論知識 一、吸收過程的相平衡關(guān)系一、吸收過程的相平衡關(guān)系（3 3）亨利定律其他表達形式：）亨利定律其他表達形式： 溶質(zhì)在氣液兩相的濃度均用摩爾濃度表示溶質(zhì)在氣液兩相的濃度均用摩爾濃度表示 ： 2.2.亨利定律亨利定律式中式中 mm相平衡常數(shù)，無因次；相平衡常數(shù)，無因次；y y* *相平衡時溶質(zhì)在氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)。相

20、平衡時溶質(zhì)在氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)。 對于一定的物系，相平衡常數(shù)是溫度和總壓的函數(shù)。對于一定的物系，相平衡常數(shù)是溫度和總壓的函數(shù)。 當(dāng)總壓當(dāng)總壓P P一定時，溫度升高，一定時，溫度升高，E E值增大，值增大，m m值也隨之增大；值也隨之增大； 溫度一定時，總壓溫度一定時，總壓P P增大，增大，E E值不變而值不變而m m值減小。值減小。可見：降溫和加壓有利于吸收，升溫和減壓有利于解吸?？梢姡航禍睾图訅河欣谖眨郎睾蜏p壓有利于解吸。 mxy *PEm 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)2 2 吸收操作的理論知識吸收操作的理論知識 一、吸收過程的相平衡關(guān)系一、吸收過程的相平衡關(guān)系（3

21、 3）亨利定律其他表達形式：）亨利定律其他表達形式： 氣液兩相濃度均用摩爾比表示氣液兩相濃度均用摩爾比表示 ： 2.2.亨利定律亨利定律當(dāng)溶液濃度很低時，可簡化為：當(dāng)溶液濃度很低時，可簡化為：x-1x液相中溶 質(zhì)相液相中溶劑的摩爾數(shù)摩爾數(shù)Xy-1y數(shù)氣相中惰性組分的摩爾氣相中溶質(zhì)的摩爾數(shù)YXmmXY)1 (1*mXY *傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)2 2 吸收操作的理論知識吸收操作的理論知識 一、吸收過程的相平衡關(guān)系一、吸收過程的相平衡關(guān)系（1 1）判別過程的方向）判別過程的方向3.3.相平衡關(guān)系在吸收過程中的應(yīng)用相平衡關(guān)系在吸收過程中的應(yīng)用 *yy xx *發(fā)生吸收發(fā)生

22、吸收（2 2）指明過程的極限）指明過程的極限*yy xx *發(fā)生解吸發(fā)生解吸或或或或（3 3）計算過程的推動力：）計算過程的推動力：實際濃度與平衡濃度的差值實際濃度與平衡濃度的差值 *yy 或或xx *myxx1*1max12*2min2mxyy傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)2 2 吸收操作的理論知識吸收操作的理論知識 一、吸收過程的相平衡關(guān)系一、吸收過程的相平衡關(guān)系（1 1）溶解度）溶解度 （2 2）選擇性）選擇性 （3 3）揮發(fā)度）揮發(fā)度 （4 4）粘度）粘度（5 5）再生）再生 （6 6）穩(wěn)定性）穩(wěn)定性 （7 7）其它：無毒、無腐蝕性、不易燃、價廉易得。）其它：無毒、

23、無腐蝕性、不易燃、價廉易得。4.4.吸收劑的選擇吸收劑的選擇 其余組分的溶解度溶質(zhì)組分的溶解度選擇性系數(shù) 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)2 2 吸收操作的理論知識吸收操作的理論知識 二、吸收傳質(zhì)機理二、吸收傳質(zhì)機理 （1）分子擴散：）分子擴散：物質(zhì)在一相內(nèi)部有濃度差異的條件下，由流體分物質(zhì)在一相內(nèi)部有濃度差異的條件下，由流體分子的無規(guī)則熱運動而引起的物質(zhì)傳遞現(xiàn)象子的無規(guī)則熱運動而引起的物質(zhì)傳遞現(xiàn)象。1.1.傳質(zhì)的基本方式傳質(zhì)的基本方式dZdCDNAA菲克定律菲克定律 式中式中 N NA A組分組分A A的分子擴散速率，的分子擴散速率，kmol/(mkmol/(m2 2s)s

24、)； C CA A組分組分A A的濃度，的濃度，kmol/mkmol/m3 3； Z Z沿擴散方向的距離，沿擴散方向的距離，m m； D D擴散系數(shù)。表示組分?jǐn)U散系數(shù)。表示組分A A在介質(zhì)在介質(zhì)B B中的擴散能力，中的擴散能力，m m2 2/s/s。D D是物質(zhì)的物理性質(zhì)之一。值越大，表示分子擴散越快。是物質(zhì)的物理性質(zhì)之一。值越大，表示分子擴散越快。 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)2 2 吸收操作的理論知識吸收操作的理論知識 二、吸收傳質(zhì)機理二、吸收傳質(zhì)機理 （2）渦流擴散：）渦流擴散：在有濃度差異的條件下，物質(zhì)通過湍流流體的傳在有濃度差異的條件下，物質(zhì)通過湍流流體的傳遞過

25、程。遞過程。1.1.傳質(zhì)的基本方式傳質(zhì)的基本方式渦流擴散速率比分子擴散速率大得多。渦流擴散速率比分子擴散速率大得多。 DeDe不是物質(zhì)的物性常數(shù)，與湍動程度有關(guān)，且隨位置而不同。不是物質(zhì)的物性常數(shù)，與湍動程度有關(guān)，且隨位置而不同。 （3）對流擴散：）對流擴散：湍流主體與相界面之間的渦流擴散與分子擴散兩湍流主體與相界面之間的渦流擴散與分子擴散兩種傳質(zhì)作用過程。種傳質(zhì)作用過程。NDDdCdZAeA 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)2 2 吸收操作的理論知識吸收操作的理論知識 二、吸收傳質(zhì)機理二、吸收傳質(zhì)機理 （1）雙模理論模型）雙模理論模型2.2.雙膜理論雙膜理論傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)

26、分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)2 2 吸收操作的理論知識吸收操作的理論知識 二、吸收傳質(zhì)機理二、吸收傳質(zhì)機理 （2）雙模理論要點）雙模理論要點2.2.雙膜理論雙膜理論 在氣液兩流體相接觸處，有一穩(wěn)定的分界面，叫相界面。在氣液兩流體相接觸處，有一穩(wěn)定的分界面，叫相界面。在相界面兩側(cè)附近各有一層穩(wěn)定的氣膜和液膜。虛擬的層流膜在相界面兩側(cè)附近各有一層穩(wěn)定的氣膜和液膜。虛擬的層流膜層，吸收質(zhì)以分子擴散方式通過這兩個膜層。層，吸收質(zhì)以分子擴散方式通過這兩個膜層。 在兩膜層以外的氣、液兩相分別稱為氣相主體與液相主在兩膜層以外的氣、液兩相分別稱為氣相主體與液相主體。在氣、液兩相的主體中，吸收質(zhì)的濃度基本

27、上是均勻的，體。在氣、液兩相的主體中，吸收質(zhì)的濃度基本上是均勻的，即兩相主體內(nèi)濃度梯度皆為零。即兩相主體內(nèi)濃度梯度皆為零。 在相界面處，吸收質(zhì)在氣、液兩相中的濃度達成平衡，在相界面處，吸收質(zhì)在氣、液兩相中的濃度達成平衡，即界面上沒有阻力。即界面上沒有阻力。傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)2 2 吸收操作的理論知識吸收操作的理論知識 三、氣體吸收速率方程三、氣體吸收速率方程1.1.氣相與界面的傳質(zhì)速率氣相與界面的傳質(zhì)速率)(iGAppkN或或)(iyAyykN2.2.氣相與界面的傳質(zhì)速率氣相與界面的傳質(zhì)速率)(cckNiLA或或)(xxkNixA 傳質(zhì)系數(shù)傳質(zhì)系數(shù)k kG G、

28、k ky y、k kL L、k kx x的數(shù)據(jù)只有根據(jù)具體操作條件由實的數(shù)據(jù)只有根據(jù)具體操作條件由實驗測取，它與流體流動狀態(tài)和流體物性、擴散系數(shù)、密度、粘驗測取，它與流體流動狀態(tài)和流體物性、擴散系數(shù)、密度、粘度、傳質(zhì)界面形狀等因素有關(guān)。度、傳質(zhì)界面形狀等因素有關(guān)。 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)2 2 吸收操作的理論知識吸收操作的理論知識 三、氣體吸收速率方程三、氣體吸收速率方程3.3.相際傳質(zhì)速率方程相際傳質(zhì)速率方程吸收總傳質(zhì)速率方程吸收總傳質(zhì)速率方程 GGAKppppKN1YYAKYYYYKN1LLAKccccKN1XXAKXXXXKN1)()(*傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技

29、術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)2 2 吸收操作的理論知識吸收操作的理論知識 三、氣體吸收速率方程三、氣體吸收速率方程3.3.相際傳質(zhì)速率方程相際傳質(zhì)速率方程系數(shù)間關(guān)系系數(shù)間關(guān)系 LGGHkkK111GLLkHkK11 可見，氣、液兩相相際傳質(zhì)總阻力等于分阻力之和，總推動力等可見，氣、液兩相相際傳質(zhì)總阻力等于分阻力之和，總推動力等于各層推動力之和。于各層推動力之和。4.4.傳質(zhì)阻力的控制傳質(zhì)阻力的控制液膜控制吸收液膜控制吸收 對于難溶氣體，對于難溶氣體，H值很小，值很小， 則則 或或液膜阻力控制著整個吸收過程液膜阻力控制著整個吸收過程 。要強化傳質(zhì)過程，提高吸收速率，。要強化傳質(zhì)過程，提高吸收速率

30、，在選擇設(shè)備型式及確定操作條件時，應(yīng)特別注意減小液膜阻力在選擇設(shè)備型式及確定操作條件時，應(yīng)特別注意減小液膜阻力 。 例如例如:用水吸收氧氣用水吸收氧氣,二氧化碳等。二氧化碳等。LGkkH1LLkK11LLkK傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)2 2 吸收操作的理論知識吸收操作的理論知識 三、氣體吸收速率方程三、氣體吸收速率方程4.4.傳質(zhì)阻力的控制傳質(zhì)阻力的控制氣膜控制吸收氣膜控制吸收 對于易溶氣體，對于易溶氣體，H值很大，值很大， 則則 或或氣膜阻力控制著整個吸收過程。要強化傳質(zhì)過程，提高吸收速率，氣膜阻力控制著整個吸收過程。要強化傳質(zhì)過程，提高吸收速率，在選擇設(shè)備型式及確定

31、操作條件時，應(yīng)特別注意減小氣膜阻力。在選擇設(shè)備型式及確定操作條件時，應(yīng)特別注意減小氣膜阻力。 例如例如:用水吸收氨或氯化氫等。用水吸收氨或氯化氫等。GLkHk11GGkK11GGkK 對于具有中等溶解度的氣體吸收過程，氣膜阻力與液膜阻力對于具有中等溶解度的氣體吸收過程，氣膜阻力與液膜阻力均不可忽略。要提高吸收過程速率，必須兼顧氣、液兩膜阻力的均不可忽略。要提高吸收過程速率，必須兼顧氣、液兩膜阻力的降低，方能得到滿意的效果。降低，方能得到滿意的效果。 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)3 3 吸收塔的實驗操作訓(xùn)練吸收塔的實驗操作訓(xùn)練 任務(wù)目標(biāo)：任務(wù)目標(biāo)： 了解填料吸收塔的構(gòu)造與工

32、藝流程；了解填料吸收塔的構(gòu)造與工藝流程；掌握填料吸收塔的操作；掌握填料吸收塔的操作；觀察填料塔的流體力學(xué)狀況，并測定壓降與氣速的關(guān)系曲線；觀察填料塔的流體力學(xué)狀況，并測定壓降與氣速的關(guān)系曲線；測定不同操作條件下的吸收總體積傳質(zhì)系數(shù)測定不同操作條件下的吸收總體積傳質(zhì)系數(shù)KyaKya和吸收率和吸收率。傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)3 3 吸收塔的實驗操作訓(xùn)練吸收塔的實驗操作訓(xùn)練 技能要求：技能要求：操作技能操作技能 1.1.能獨立地進行吸收系統(tǒng)的開、停車（包括開車前的準(zhǔn)備、能獨立地進行吸收系統(tǒng)的開、停車（包括開車前的準(zhǔn)備、電源的接通、風(fēng)機的使用、進氣量水量的控制、溫度的控制等）

33、；電源的接通、風(fēng)機的使用、進氣量水量的控制、溫度的控制等）； 2. 2.能進行實際操作，并達到規(guī)定的工藝要求和質(zhì)量指標(biāo)能進行實際操作，并達到規(guī)定的工藝要求和質(zhì)量指標(biāo)（包括尾氣的濃度分析）；（包括尾氣的濃度分析）； 3. 3.能及時地發(fā)現(xiàn)、報告并處理系統(tǒng)的異常現(xiàn)象與事故，能能及時地發(fā)現(xiàn)、報告并處理系統(tǒng)的異?，F(xiàn)象與事故，能進行緊急停車。進行緊急停車。設(shè)備的使用與維護設(shè)備的使用與維護 1.1.能正確使用儀器、儀表；能正確使用儀器、儀表； 2. 2.能掌握設(shè)備的運行情況、能判別工藝故障及進行適當(dāng)?shù)奶幚?。能掌握設(shè)備的運行情況、能判別工藝故障及進行適當(dāng)?shù)奶幚怼髻|(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)

34、任務(wù)3 3 吸收塔的實驗操作訓(xùn)練吸收塔的實驗操作訓(xùn)練 一、實驗任務(wù)一、實驗任務(wù) 本實驗用清水吸收空氣本實驗用清水吸收空氣氨氣混合氣中的氨氣，惰氨氣混合氣中的氨氣，惰性氣體為空氣，氣體進口中氨濃度性氣體為空氣，氣體進口中氨濃度y y1 110%10%，屬于低濃，屬于低濃度氣體吸收。度氣體吸收。 本實驗填料塔內(nèi)徑和填料層的高度已知，需要測定本實驗填料塔內(nèi)徑和填料層的高度已知，需要測定空氣、氨氣、水的體積流量，并根據(jù)實驗條件（溫度和空氣、氨氣、水的體積流量，并根據(jù)實驗條件（溫度和壓力）和有關(guān)公式換算成摩爾流量，得到壓力）和有關(guān)公式換算成摩爾流量，得到G G和和L L，并算出，并算出，再測出尾氣組成，

35、然后根據(jù)物料衡算算出，進而可以計再測出尾氣組成，然后根據(jù)物料衡算算出，進而可以計算吸收總體積傳質(zhì)系數(shù)算吸收總體積傳質(zhì)系數(shù)K Kyaya和吸收率。和吸收率。傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)3 3 吸收塔的實驗操作訓(xùn)練吸收塔的實驗操作訓(xùn)練 二、實驗流程說明二、實驗流程說明 1.1.流程設(shè)計中必須考慮的問題流程設(shè)計中必須考慮的問題 （1 1）為了克服填料塔的阻力，輸送氣體多采用終壓較大的羅茨）為了克服填料塔的阻力，輸送氣體多采用終壓較大的羅茨鼓風(fēng)機或葉式鼓風(fēng)機。鼓風(fēng)機或葉式鼓風(fēng)機。 （2 2）氣體必須經(jīng)一條一定高度的）氣體必須經(jīng)一條一定高度的形管進入塔內(nèi)，目的是為了形管進入塔內(nèi)，目

36、的是為了避免因操作失誤而發(fā)生液體流入風(fēng)機的情況。避免因操作失誤而發(fā)生液體流入風(fēng)機的情況。 （3 3）維持塔底液封高度。）維持塔底液封高度。 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)3 3 吸收塔的實驗操作訓(xùn)練吸收塔的實驗操作訓(xùn)練 二、實驗流程說明二、實驗流程說明 2.2.實驗流程實驗流程傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)3 3 吸收塔的實驗操作訓(xùn)練吸收塔的實驗操作訓(xùn)練 三、填料塔內(nèi)汽、液兩相存在狀態(tài)三、填料塔內(nèi)汽、液兩相存在狀態(tài) 1.1.填料上汽、液兩相的接觸狀態(tài)填料上汽、液兩相的接觸狀態(tài) 在填料塔內(nèi)，氣、液兩相連續(xù)接觸，兩相組成沿塔高連續(xù)變化，在填料塔內(nèi)，氣、液兩相

37、連續(xù)接觸，兩相組成沿塔高連續(xù)變化，一般情況下，液相為分散相，氣相為連續(xù)相。一般情況下，液相為分散相，氣相為連續(xù)相。 2.2.氣體通過填料塔的壓降氣體通過填料塔的壓降 實踐證明，填料層的壓降與實踐證明，填料層的壓降與液體噴淋量及空塔氣速有關(guān)，在液體噴淋量及空塔氣速有關(guān)，在一定的空塔氣速下，液體噴淋量一定的空塔氣速下，液體噴淋量愈大，壓降愈大；在一定的液體愈大，壓降愈大；在一定的液體噴淋量下，空塔氣速愈大，壓降噴淋量下，空塔氣速愈大，壓降也愈大。也愈大。 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)3 3 吸收塔的實驗操作訓(xùn)練吸收塔的實驗操作訓(xùn)練 三、填料塔內(nèi)汽、液兩相存在狀態(tài)三、填料塔內(nèi)汽

38、、液兩相存在狀態(tài) 3.3.液泛液泛 當(dāng)操作氣速超過泛點氣速時，持液量的增大使液相由分散相變當(dāng)操作氣速超過泛點氣速時，持液量的增大使液相由分散相變?yōu)檫B續(xù)相，液體充滿填料層的空隙；而氣相則由連續(xù)相變?yōu)榉稚⑾?，為連續(xù)相，液體充滿填料層的空隙；而氣相則由連續(xù)相變?yōu)榉稚⑾?，氣體只能以氣泡形式通過液層。此時，氣流出現(xiàn)脈動，液體被氣流氣體只能以氣泡形式通過液層。此時，氣流出現(xiàn)脈動，液體被氣流大量帶出塔頂，填料塔的操作極不穩(wěn)定，甚至?xí)黄茐模@種情況大量帶出塔頂，填料塔的操作極不穩(wěn)定，甚至?xí)黄茐?，這種情況稱為液泛。稱為液泛。 適宜操作氣速通常依據(jù)泛點氣速來確定，取泛點氣速適宜操作氣速通常依據(jù)泛點氣速來確定，

39、取泛點氣速60%60%80%80%。 泛點氣速可以通過實驗確定。由實驗測得填料塔在一定噴淋量泛點氣速可以通過實驗確定。由實驗測得填料塔在一定噴淋量下，下， 關(guān)系曲線。發(fā)生液泛時，可用曲線的轉(zhuǎn)折點來確關(guān)系曲線。發(fā)生液泛時，可用曲線的轉(zhuǎn)折點來確定定“泛點氣速泛點氣速”。Zplgulg傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)3 3 吸收塔的實驗操作訓(xùn)練吸收塔的實驗操作訓(xùn)練 四、吸收操作過程工藝指標(biāo)的控制與調(diào)節(jié)四、吸收操作過程工藝指標(biāo)的控制與調(diào)節(jié) 1.1.溫度的控制溫度的控制 吸收操作溫度對吸收速率有很大影響。溫度越低，氣體溶解度吸收操作溫度對吸收速率有很大影響。溫度越低，氣體溶解度越大，傳

40、質(zhì)推動力越大，吸收速率越高，吸收率越高；反之，溫度越大，傳質(zhì)推動力越大，吸收速率越高，吸收率越高；反之，溫度越高，吸收率下降，將不利于吸收操作。越高，吸收率下降，將不利于吸收操作。 吸收操作溫度主要由吸收劑的入塔溫度來調(diào)節(jié)控制，吸收劑的吸收操作溫度主要由吸收劑的入塔溫度來調(diào)節(jié)控制，吸收劑的入塔溫度對吸收過程影響甚大，是控制和調(diào)節(jié)吸收操作的一個重要入塔溫度對吸收過程影響甚大，是控制和調(diào)節(jié)吸收操作的一個重要因素。因素。 必須控制吸收劑的入塔溫度，尤其當(dāng)吸收劑循環(huán)使用時，再次必須控制吸收劑的入塔溫度，尤其當(dāng)吸收劑循環(huán)使用時，再次進入吸收塔之前，必須經(jīng)過冷卻器用冷卻劑（如冷卻水或冷凍鹽水進入吸收塔之前

41、，必須經(jīng)過冷卻器用冷卻劑（如冷卻水或冷凍鹽水等）將其冷卻，吸收劑的溫度可通過調(diào)節(jié)冷卻劑的流量來調(diào)節(jié)。等）將其冷卻，吸收劑的溫度可通過調(diào)節(jié)冷卻劑的流量來調(diào)節(jié)。傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)3 3 吸收塔的實驗操作訓(xùn)練吸收塔的實驗操作訓(xùn)練 四、吸收操作過程工藝指標(biāo)的控制與調(diào)節(jié)四、吸收操作過程工藝指標(biāo)的控制與調(diào)節(jié) 2.2.壓力的控制壓力的控制 加壓可以增加吸收推動力，提高氣體吸收率；也能增加溶液的加壓可以增加吸收推動力，提高氣體吸收率；也能增加溶液的吸收能力，減少吸收劑的用量。但加壓吸收需要配置壓縮機和耐壓吸收能力，減少吸收劑的用量。但加壓吸收需要配置壓縮機和耐壓設(shè)備，設(shè)備費和操

42、作費都比較高。多數(shù)情況下，塔的壓力很少是可設(shè)備，設(shè)備費和操作費都比較高。多數(shù)情況下，塔的壓力很少是可調(diào)的，一般在操作中主要是維持塔壓，使之不要降低。調(diào)的，一般在操作中主要是維持塔壓，使之不要降低。 3.3.塔內(nèi)氣體流速的調(diào)節(jié)塔內(nèi)氣體流速的調(diào)節(jié) 氣體流速大，增大了氣液兩相的湍動程度，使氣、液膜變薄，氣體流速大，增大了氣液兩相的湍動程度，使氣、液膜變薄，減少了氣體向液體擴散的阻力，有利于氣體的吸收，也提高了吸收減少了氣體向液體擴散的阻力，有利于氣體的吸收，也提高了吸收塔的生產(chǎn)能力。但氣體流速過大時，液體不能順暢向下流動，造成塔的生產(chǎn)能力。但氣體流速過大時，液體不能順暢向下流動，造成氣液接觸不良、霧

43、沫夾帶，甚至造成液泛現(xiàn)象，分離效果下降。因氣液接觸不良、霧沫夾帶，甚至造成液泛現(xiàn)象，分離效果下降。因此，要選擇一個最佳的氣體流速。此，要選擇一個最佳的氣體流速。傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)3 3 吸收塔的實驗操作訓(xùn)練吸收塔的實驗操作訓(xùn)練 四、吸收操作過程工藝指標(biāo)的控制與調(diào)節(jié)四、吸收操作過程工藝指標(biāo)的控制與調(diào)節(jié) 4.4.吸收劑流量的調(diào)節(jié)吸收劑流量的調(diào)節(jié) 吸收劑流量對吸收率的影響很大，改變吸收劑流量是吸收過程吸收劑流量對吸收率的影響很大，改變吸收劑流量是吸收過程進行調(diào)節(jié)的最常用方法。進行調(diào)節(jié)的最常用方法。 如果吸收劑流量過小，填料表面潤濕不充如果吸收劑流量過小，填料表面潤濕不

44、充分，造成氣液兩相接觸不良，尾氣濃度會明顯增大，吸收率下降。分，造成氣液兩相接觸不良，尾氣濃度會明顯增大，吸收率下降。增大吸收劑流量，吸收速率增大，溶質(zhì)吸收量增加，氣體的出口濃增大吸收劑流量，吸收速率增大，溶質(zhì)吸收量增加，氣體的出口濃度減小，吸收率增大，即增大吸收劑流量對吸收分離是有利的。當(dāng)度減小，吸收率增大，即增大吸收劑流量對吸收分離是有利的。當(dāng)在操作中發(fā)現(xiàn)吸收塔中尾氣的濃度增大，或進氣量增大，應(yīng)增大吸在操作中發(fā)現(xiàn)吸收塔中尾氣的濃度增大，或進氣量增大，應(yīng)增大吸收劑流量，但絕不能誤認(rèn)為吸收劑流量越大越好。收劑流量，但絕不能誤認(rèn)為吸收劑流量越大越好。 5.5.吸收劑進口濃度的調(diào)節(jié)吸收劑進口濃度的

45、調(diào)節(jié) 降低吸收劑進口濃度，液相進口處的推動力增大，全塔平均推降低吸收劑進口濃度，液相進口處的推動力增大，全塔平均推動力也隨之增大，而有利于氣體出口濃度的降低和吸收率的提高。動力也隨之增大，而有利于氣體出口濃度的降低和吸收率的提高。 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)3 3 吸收塔的實驗操作訓(xùn)練吸收塔的實驗操作訓(xùn)練 五、吸收塔的實驗操作實習(xí)五、吸收塔的實驗操作實習(xí)1.1.實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容2.2.實驗步驟實驗步驟 （1 1）開車前準(zhǔn)備）開車前準(zhǔn)備 （2 2）填料塔流體力學(xué)性能測定操作）填料塔流體力學(xué)性能測定操作 （3 3）測定氣相總體積吸收系數(shù)）測定氣相總體積吸收系數(shù)KyaKya和

46、吸收率和吸收率 3.3.注意事項注意事項 4.4.數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)記錄5.5.數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理6.6.考核評分考核評分傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)4 4 吸收塔的仿真操作訓(xùn)練吸收塔的仿真操作訓(xùn)練 任務(wù)目標(biāo)：任務(wù)目標(biāo)： 掌握吸收解吸的工作原理和工藝流程；掌握吸收解吸的工作原理和工藝流程；熟練掌握吸收解吸過程的冷態(tài)開車熟練掌握吸收解吸過程的冷態(tài)開車熟練掌握吸收解吸過程的正常停車熟練掌握吸收解吸過程的正常停車熟練掌握吸收解吸過程的正常操作調(diào)節(jié)；熟練掌握吸收解吸過程的正常操作調(diào)節(jié)；進行常見異常故障的識別與事故處理進行常見異常故障的識別與事故處理技能要求：技能要求：能夠獨立進行吸收解吸

47、的冷態(tài)開車、正常停車、正常操作；能夠獨立進行吸收解吸的冷態(tài)開車、正常停車、正常操作；了解吸收解吸過程的控制系統(tǒng)，能熟練使用調(diào)節(jié)器，能將工藝參數(shù)調(diào)了解吸收解吸過程的控制系統(tǒng)，能熟練使用調(diào)節(jié)器，能將工藝參數(shù)調(diào)整到正常指標(biāo)范圍內(nèi)；整到正常指標(biāo)范圍內(nèi)；能夠判斷工藝、設(shè)備、儀表等的工作狀態(tài)是否正常，并能熟練調(diào)節(jié)；能夠判斷工藝、設(shè)備、儀表等的工作狀態(tài)是否正常，并能熟練調(diào)節(jié)；對于該單元中出現(xiàn)的一些故障能盡快分析原因，掌握故障處理操作；對于該單元中出現(xiàn)的一些故障能盡快分析原因，掌握故障處理操作；了解吸收過程的動態(tài)特性。了解吸收過程的動態(tài)特性。傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)4 4 吸收塔的仿

48、真操作訓(xùn)練吸收塔的仿真操作訓(xùn)練 四、吸收四、吸收解吸系統(tǒng)的仿真操作實習(xí)解吸系統(tǒng)的仿真操作實習(xí) 一、仿真工藝流程說明一、仿真工藝流程說明 二、調(diào)節(jié)器、顯示儀表及現(xiàn)場閥說明二、調(diào)節(jié)器、顯示儀表及現(xiàn)場閥說明 三、仿真操作規(guī)程三、仿真操作規(guī)程傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)4 4 吸收塔的仿真操作訓(xùn)練吸收塔的仿真操作訓(xùn)練 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)4 4 吸收塔的仿真操作訓(xùn)練吸收塔的仿真操作訓(xùn)練 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)4 4 吸收塔的仿真操作訓(xùn)練吸收塔的仿真操作訓(xùn)練 三、仿真操作規(guī)程三、仿真操作規(guī)程1.1.冷態(tài)開車?yán)鋺B(tài)開車 （1 1

49、）開車前的準(zhǔn)備工作）開車前的準(zhǔn)備工作 （2 2）氮氣充壓）氮氣充壓 （3 3）進吸收油）進吸收油 （4 4）C C6 6油冷循環(huán)油冷循環(huán) （5 5）向回流罐）向回流罐D(zhuǎn)-103D-103灌灌C C4 4 （6 6）C C6 6油熱循環(huán)油熱循環(huán) （7 7）進富氣）進富氣傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)4 4 吸收塔的仿真操作訓(xùn)練吸收塔的仿真操作訓(xùn)練 三、仿真操作規(guī)程三、仿真操作規(guī)程2.2.正常運行操作規(guī)程正常運行操作規(guī)程 （1 1）正常工況操作參數(shù)）正常工況操作參數(shù) （2 2）補充新油）補充新油 （3 3）D-102D-102排液排液 （4 4）T-102T-102塔壓控制塔壓

50、控制 3.3.正常停車操作規(guī)程正常停車操作規(guī)程 （1 1）停富氣進料）停富氣進料 （2 2）停吸收塔系統(tǒng)）停吸收塔系統(tǒng) （3 3）停解吸塔系統(tǒng)）停解吸塔系統(tǒng) （4 4）C C6 6油貯罐油貯罐D(zhuǎn)-101D-101排油排油 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)4 4 吸收塔的仿真操作訓(xùn)練吸收塔的仿真操作訓(xùn)練 三、仿真操作規(guī)程三、仿真操作規(guī)程4.4.事故分析與處理事故分析與處理 （1 1）冷卻水中斷）冷卻水中斷 （2 2）加熱蒸汽中斷）加熱蒸汽中斷 （3 3）儀表風(fēng)中斷）儀表風(fēng)中斷 （4 4）停電）停電 （5 5）P-101AP-101A泵壞泵壞 （6 6）LIC104LIC104調(diào)

51、節(jié)閥卡調(diào)節(jié)閥卡 （7 7）再沸器）再沸器E-105E-105結(jié)垢嚴(yán)重結(jié)垢嚴(yán)重 （8 8）吸收塔超壓）吸收塔超壓 （9 9）解吸塔超壓）解吸塔超壓傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)5 5 吸收過程的工藝設(shè)計方法吸收過程的工藝設(shè)計方法 任務(wù)目標(biāo)：任務(wù)目標(biāo)： 掌握吸收操作中吸收劑用量的確定方法；掌握吸收操作中吸收劑用量的確定方法；掌握填料塔內(nèi)填料層高度的計算方法；掌握填料塔內(nèi)填料層高度的計算方法；掌握填料塔塔徑的確定原則。掌握填料塔塔徑的確定原則。技能要求：技能要求：學(xué)會填料塔主要構(gòu)件學(xué)會填料塔主要構(gòu)件填料的選擇方法；填料的選擇方法；能根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)要求設(shè)計填料塔；能根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)要求設(shè)

52、計填料塔；能進行簡單吸收裝置的設(shè)計。能進行簡單吸收裝置的設(shè)計。傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)5 5 吸收過程的工藝設(shè)計方法吸收過程的工藝設(shè)計方法 工藝設(shè)計內(nèi)容：工藝設(shè)計內(nèi)容： （1 1）根據(jù)給定的分離任務(wù)，確定吸收方案；）根據(jù)給定的分離任務(wù)，確定吸收方案； （2 2）根據(jù)流程進行物料和熱量衡算，確定工藝參數(shù)；）根據(jù)流程進行物料和熱量衡算，確定工藝參數(shù)； （3 3）依據(jù)物料和熱量衡算進行設(shè)備選型或設(shè)備設(shè)計；）依據(jù)物料和熱量衡算進行設(shè)備選型或設(shè)備設(shè)計； （4 4）繪制工藝流程圖及主要設(shè)備的工藝條件圖；）繪制工藝流程圖及主要設(shè)備的工藝條件圖； （5 5）編寫工藝設(shè)計說明書。）編寫

53、工藝設(shè)計說明書。傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)5 5 吸收過程的工藝設(shè)計方法吸收過程的工藝設(shè)計方法 一、吸收過程工藝設(shè)計的基本原則與內(nèi)容一、吸收過程工藝設(shè)計的基本原則與內(nèi)容 設(shè)計程序：設(shè)計程序： 依據(jù)給定設(shè)計條件，合理地選擇吸收劑和填料；依據(jù)給定設(shè)計條件，合理地選擇吸收劑和填料； 計算塔徑、填料層高度等工藝尺寸；計算塔徑、填料層高度等工藝尺寸； 計算填料層的壓降；計算填料層的壓降； 進行填料塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括塔體設(shè)計及塔內(nèi)件設(shè)進行填料塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括塔體設(shè)計及塔內(nèi)件設(shè)計兩部分。計兩部分。傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)5 5 吸收過程的工藝設(shè)計方法吸收過

54、程的工藝設(shè)計方法 一、吸收過程工藝設(shè)計的基本原則與內(nèi)容一、吸收過程工藝設(shè)計的基本原則與內(nèi)容 1.1.填料的選擇填料的選擇 （1 1）填料種類的選擇）填料種類的選擇 考慮：填料的傳質(zhì)效率考慮：填料的傳質(zhì)效率 填料的通量填料的通量 填料層的壓降填料層的壓降 填料的使用性能填料的使用性能 （2 2）填料規(guī)格的選擇）填料規(guī)格的選擇 散裝填料規(guī)格的選擇散裝填料規(guī)格的選擇 工業(yè)上常用有：工業(yè)上常用有：DN16DN16、DN25DN25、DN38DN38、DN50DN50、DN76DN76等幾種規(guī)格。等幾種規(guī)格。 規(guī)整填料規(guī)格的選擇規(guī)整填料規(guī)格的選擇 國內(nèi)習(xí)慣用比表面積值表示，主要有：國內(nèi)習(xí)慣用比表面積值表

55、示，主要有：125125、150150、250250、350350、 500 500、700700等幾種規(guī)格。等幾種規(guī)格。 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)5 5 吸收過程的工藝設(shè)計方法吸收過程的工藝設(shè)計方法 一、吸收過程工藝設(shè)計的基本原則與內(nèi)容一、吸收過程工藝設(shè)計的基本原則與內(nèi)容 1.1.填料的選擇填料的選擇 （3 3）填料材質(zhì)的選擇）填料材質(zhì)的選擇 陶瓷填料陶瓷填料 陶瓷填料具有很好的耐腐蝕性，一般能耐氫氟酸以外的常見的無機陶瓷填料具有很好的耐腐蝕性，一般能耐氫氟酸以外的常見的無機酸、有機酸及各種有機溶劑的腐蝕。酸、有機酸及各種有機溶劑的腐蝕。 金屬填料金屬填料 金屬填料

56、可用多種材質(zhì)制成，金屬材質(zhì)的選擇主要根據(jù)物系的腐蝕金屬填料可用多種材質(zhì)制成，金屬材質(zhì)的選擇主要根據(jù)物系的腐蝕性及金屬材質(zhì)耐腐蝕性來綜合考慮。性及金屬材質(zhì)耐腐蝕性來綜合考慮。 塑料填料塑料填料 塑料填料的耐腐蝕性能較好，可耐一般的無機酸、堿和有機溶劑的塑料填料的耐腐蝕性能較好，可耐一般的無機酸、堿和有機溶劑的腐蝕。腐蝕。 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)5 5 吸收過程的工藝設(shè)計方法吸收過程的工藝設(shè)計方法 一、吸收過程工藝設(shè)計的基本原則與內(nèi)容一、吸收過程工藝設(shè)計的基本原則與內(nèi)容 2.2.填料塔的工藝尺寸計算原則填料塔的工藝尺寸計算原則 （1 1）塔徑計算）塔徑計算uqDv4求出

57、塔徑后要圓整，圓整后再對空塔氣速進行校正求出塔徑后要圓整，圓整后再對空塔氣速進行校正。 （2 2）填料層高度計算）填料層高度計算ZHOGNOG（3 3）填料層壓降的計算）填料層壓降的計算填料層壓降，根據(jù)填料填充類型采用計算方法不同。填料層壓降，根據(jù)填料填充類型采用計算方法不同。 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)5 5 吸收過程的工藝設(shè)計方法吸收過程的工藝設(shè)計方法 二、設(shè)計方案的確定二、設(shè)計方案的確定 1.1.吸收過程的工藝流程吸收過程的工藝流程（1 1）逆流吸收與并流吸收）逆流吸收與并流吸收 （2 2）一步吸收流程和兩步吸收流程）一步吸收流程和兩步吸收流程 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分

58、離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)5 5 吸收過程的工藝設(shè)計方法吸收過程的工藝設(shè)計方法 二、設(shè)計方案的確定二、設(shè)計方案的確定 1.1.吸收過程的工藝流程吸收過程的工藝流程（3 3）單塔吸收流程和多塔吸收流程）單塔吸收流程和多塔吸收流程 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)5 5 吸收過程的工藝設(shè)計方法吸收過程的工藝設(shè)計方法 二、設(shè)計方案的確定二、設(shè)計方案的確定 1.1.吸收過程的工藝流程吸收過程的工藝流程（4 4）部分吸收劑循環(huán)流程）部分吸收劑循環(huán)流程 當(dāng)吸收劑噴淋密度很小，不能當(dāng)吸收劑噴淋密度很小，不能保證填料的充分潤濕，或者塔內(nèi)需保證填料的充分潤濕，或者塔內(nèi)需要排除的熱量很大時

59、，常采用部分要排除的熱量很大時，常采用部分溶劑循環(huán)的吸收流程。溶劑循環(huán)的吸收流程。 傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)5 5 吸收過程的工藝設(shè)計方法吸收過程的工藝設(shè)計方法 二、設(shè)計方案的確定二、設(shè)計方案的確定 1.1.吸收過程的工藝流程吸收過程的工藝流程（5 5）吸收與解吸聯(lián)合操作）吸收與解吸聯(lián)合操作 實際生產(chǎn)中，吸收與解吸常常聯(lián)合進行。這樣，既可得到實際生產(chǎn)中，吸收與解吸常常聯(lián)合進行。這樣，既可得到較純凈的吸收質(zhì)又可回收吸收劑。較純凈的吸收質(zhì)又可回收吸收劑。傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)分離技術(shù)-吸收技術(shù)吸收技術(shù)任務(wù)任務(wù)5 5 吸收過程的工藝設(shè)計方法吸收過程的工藝設(shè)計方法 二、設(shè)計方案的確

60、定二、設(shè)計方案的確定 3.3.塔設(shè)備的選擇塔設(shè)備的選擇 選擇：依據(jù)所用的吸收劑不同可以采取不同的再生方法；選擇：依據(jù)所用的吸收劑不同可以采取不同的再生方法；工業(yè)上常用方法：主要有減壓再生、加熱再生及氣提再生等。工業(yè)上常用方法：主要有減壓再生、加熱再生及氣提再生等。2.2.吸收劑再生方法選擇吸收劑再生方法選擇 吸收過程，一般具有操作液氣比大的特點，因而更適用于吸收過程，一般具有操作液氣比大的特點，因而更適用于填料塔。填料塔。 填料塔阻力小，效率高，有利于過程節(jié)能，所以對于吸收填料塔阻力小，效率高，有利于過程節(jié)能，所以對于吸收過程來說，以采用填料塔居多。過程來說，以采用填料塔居多。傳質(zhì)分離技術(shù)傳質(zhì)