化工单元操作吸收与解析

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吸收单元操作

吸收单元操作
运行参数
实际分析 产品质量
根据实际 参数分析 操作条件
学生自行设计完成本次生产任务
吸收CO2 (实操)
实验准 备
吸收CO2
冷态 开车
正常运行 记录参数
取样,检 验产品
1
制备烟道气
2
检查管路
3
开启通风设备
1 加入原料 3 加热
2 调节流量 4 稳定吸收过程
1
记录设备内部压力
2
记录设备内部温度
3
记录流量
吸收单元概念及原理讲解
介绍吸收单元操作的概念、原理以及用途。
吸收CO2 (仿真)
详细介绍吸收单元流程及设备
利用仿真软件完成吸收CO2的生产任务,同时讲解原理、设 备以及生产流程。
吸收CO2 (实操)
设计生产任务
根据生产任务以及设备实际情况,设计生产任务,并利用小 型设备完成操作,并记录运行参数,分析产品质量。
用清水吸收烟道气中的CO2,烟道气中含CO213%,经吸收塔后,吸收 率为90%,利用小型吸收设备进行实际操作,记录各个参数,收集产品, 检验产品浓度,分析各个参数对过程的影响,提出推论。
与吸收CO2仿真实训相比,本生产任务具有以下特点
进行实际 操作
可近距离 观察设备 运行情况
利用计量仪 表读取实际
吸收CO2
吸收计的选择
1溶解度2选源自性3挥发度4
再生性
5
黏度
吸收CO2(仿真)
生产任务
在一逆流吸收塔中,用清水吸收混合气体中的CO2,气体中惰性组分的 处理量为300m³/h,进塔气含8% CO2,要求吸收率为90%
吸收CO2(仿真)
吸收CO2(仿真)
正常运行
冷态开车

气体吸收操作—吸收的基本原理认知(化工单元操作课件)

气体吸收操作—吸收的基本原理认知(化工单元操作课件)

1. 相内传质:由于有浓度差,在一相内部发生的物质的传递; 2. 相际传质:从一相到另一相发生的物质的传递。
化工单元操作技术
二、相组成的表示方法
1. 易混淆的名词
例:75%空气-25%NH3 混合气体
(1)组分:混合物中的每种物质(溶质和惰性气体) (2)组成:混合物中组分的相对数量关系 用x(X)表示液相组成
传质过程也称为扩散过程,扩散的推动力是浓度差。
四、相内传质(扩散)的基本方式
化工单元操作技术
气液传质过程中,界面溶解即相际传质容易发生且速度很快,前后的相内传质很重要, 是如何进行物质传递的呢?
1. 扩散现象
(1)定义:由于浓度差,物质由高浓度向低浓度转移(最终各处浓度均相等)。
(2)推动力:浓度差
化工单元操作技术
2. 表示方法: (2)质量浓度和摩尔浓度
①质量浓度:混合物中某组分的质量mi与混合物的总体积V的比值,用符号 ρi表示。
ρi =mi/V
②摩尔浓度:混合物中某组分(溶质气体)的物质的量ni与混合物总体积V的比值, 用符号 ci表示。
ci= ni/V
化工单元操作技术
二、相组成的表示方法
②推动力:浓度差(唯一条件) (静止/层流/湍流)
是不是只有静止的 流体才会发生分子
扩散?
四、相内传涡流扩散:
在流体作湍流运动的主体区内,凭借流体的湍动造成流体质点相互碰撞和混合, 使组分从高浓度向低浓度方向传递,此现象称为涡流扩散。
①机理:流体的湍动造成流体质点相互碰撞和混合 ②推动力:浓度差、质点湍动
双膜理论的应用
任务:试用双膜理论分析工业吸收过程中,如何提高吸收过程的传质速
率以强化吸收效果?
(设法减小两膜的厚度,减小传质阻力——流速越大,气膜和液膜的厚度越薄, 增大流速,可以减小传质阻力,提高吸收速率。)

化工单元操作及设备吸收操作

化工单元操作及设备吸收操作
第一节 概述
❖ 在化工生产中,通常会遇到均相物系混合 物的分离问题,即将这些混合物分离为较 净或几乎纯态的物质。利用原物系中各组 分间某种物性的差异,从而将均相物系形 成一个两相物质,达到分离的目的。物质 在相间的转移过程称为物质传递过程(简 称传质过程)。化学工业中常见的传质过 程有蒸馏、吸收、干燥、萃取和吸附等单 元操作。
两膜层的阻力为吸收过程的两 个基本阻力,决定了传质速率的大 小——双阻力理论。
吸收过程 :气相中吸收质的p>p* 时,吸收质以p-p*推动 力克服气膜厚度的阻力,以分子扩散的方式通过气膜到相
界面上,界面上 pi 和Ci 成平衡,吸收质以Ci –C的浓度
差推动力克服液膜厚度的阻力,以分子扩散穿过液膜,从 界面扩散到液相主体,完成此过程。
六、吸收与蒸馏操作的区别
七、吸收操作流程:如下图
吸收操作流程
八、吸收设备
第二节 吸收的气液相平衡
一、相组成的表示法 吸收剂和惰性气体的用量在吸收过程中不发
生变化,只有吸收质的量发生变化。 1.比质量分率,XW、YW 混合气中两组分的质量之比。kgA/kgB XW,A=mA/mB=xW,A/xW,B
(3)废气的治理。生产过程中排放的废 气往往含有对人体和环境有害的物质,
如SO2、H2S等这类环境保护问题已 愈来愈受重视。选择适当的工艺和溶剂 进行吸收是废气治理中应用较广的方法。
第一节 概述
四、实现吸收操作的条件 ⑴选择适宜的吸收剂是实现吸收操作的必要
条件 ⑵利用混合气中各组分在相同条件下具有不
第二节 吸收的气液相平衡
2.比摩尔分率,X、Y 混合气中两组分的摩尔数之比。 XA=nA/nB=xA/xB=xA/(1-xA) 3.比质量分率与比摩尔分率之间的关系

化工单元操作 吸收

化工单元操作 吸收

1926年,由刘易斯和惠特曼提 出“双膜理论”,至今应用比较广泛。 气液接触界面的两侧分别有一层 气膜和液膜,将所有问题的研究集中 到这两层膜内。
双膜理论的内容
• 相互接触的气、液两流体间存在稳 定的相界面,界面两侧各有一个很 薄的有效层流膜层。吸收质以分子 扩散方式通过此二膜层。 • 在相界面处,气、液两相达于平衡。 • 在膜层以外的气、液两相中心区, 由于流体充分湍动,吸收质的浓度 是均匀的,即两相中心区内浓度梯 度为零,全部浓度变化集中在两个 有效膜层内。
K液或kl —气膜吸收分系数, 2· kmol/(m s)。
1/k液 为液膜传质阻力。
由以上研究可知,分系数 (膜系数)表示的吸收速率方 程中有Xi、Yi,而实际操作中 气液界面上的浓度时无法测量 的,因此,分系数法不能应用 于实际计算。
此问题转向可应用型研究,其原 理:以同一相中的实际状态浓度X、 Y和平衡浓度X*、Y*的差为推动力。
吸收速率
吸收速率定义:单位时间内通过 单位传质面积的吸收质(溶质) 的量。用符号NA表示,其单位为 kmol/(㎡· 推动力 s) 计算依 速率 系数 推动力 阻力 据: 因此,表达式类似于传热速率表 达式。
传质的推动力为浓差,而在吸 收中表示浓差的方法很多,这里主 要讨论以摩尔比表示的浓差的表达 式。
亨利定律的其它表达形式
1、用摩尔浓度表示
cA p H nA nA V E cA * pA Ex E E cA n n V c H S c cS 则有:H E E EM S
* A
cA p H
* A
c H E
H :1)H 大,溶解度大,易溶气体
H 小,溶解度小,难溶气体
一、相组成表示方法

吸收单元操作的基本原理和目的

吸收单元操作的基本原理和目的

吸收单元操作的基本原理和目的
吸收单元操作是一种常用的化工过程,其基本原理是利用吸收剂与气体混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度差异,将气体中不同组分从气相转移到液相中。

吸收单元操作的目的主要包括以下几个方面:
1.分离气体混合物
吸收剂可以将气体混合物中的不同组分进行选择性吸收,使其从气相转移到液相中,从而实现气体混合物的分离。

例如,用碳酸钾溶液吸收二氧化碳,从混合气体中分离出二氧化碳后,剩余的气体则主要为氧气。

2.提纯和浓缩
吸收剂可以选择性吸收混合物中的某一组分,同时将其他组分留在气相中。

通过控制吸收剂的浓度、温度等条件,可以将被吸收组分从液相中释放出来,从而实现提纯和浓缩的目的。

例如,用稀硫酸吸收氨气,可以将氨气从混合气体中分离出来并浓缩成浓氨水。

3.化学反应
吸收剂可以与气体混合物中的某些组分发生化学反应,从而将其转化为液相中的化合物。

例如,用碱性溶液吸收二氧化碳,可以将其转化为碳酸盐类化合物。

4.回收和利用
吸收剂可以将气体混合物中的有用组分回收并加以利用。

例如,用有机溶剂回收天然气中的乙烷、丙烷等组分,可以将它们用于化工生产或其他领域。

5.环境保护
吸收剂可以去除气体混合物中的有害组分,从而减少对环境的污染。

例如,用碱性溶液吸收烟气中的二氧化硫,可以减少二氧化硫对大气的污染。

总之,吸收单元操作是一种有效的气体混合物处理方法,可以用于分离、提纯、浓缩、化学反应、回收和环境保护等领域。

通过选择合适的吸收剂和控制操作条件,可以实现不同的目的和应用。

吸收解吸

吸收解吸

一、实训目的1.认识吸收解吸设备结构2.认识吸收解吸装置流程及仪表3.掌握吸收解吸装置的运行操作技能4.学会常见异常现象的判别及处理方法二、吸收与解吸实训装置功能:1开车前准备和正常开停车实训任务1.1工艺文件准备能识记吸收、解吸生产过程工艺文件(能识读吸收岗位的工艺流程图、实训设备示意图、实训设备的平面和立面布置图,能绘制工艺配管简图,能识读仪表联锁图。

熟悉吸收塔、解吸塔、填料及附属设备等主要设备的结构和布置)。

1.1.1吸收与解吸基本原理气体吸收是典型的化工单元操作过程,其原理是根据气体混合物中各组分在选定液体吸收剂中物理溶解度或化学反应活性的不同而实现气体组分分离的传质单元操作。

前者称物理吸收,后者称化学吸收。

吸收操作所用的液体溶剂称为吸收剂,以S表示;混合气体中,能够显著溶解于吸收剂的组分称为吸收物质或溶质,以A表示;而几乎不被溶解的组分统称为惰性组分或载体,以B表示。

吸收操作所得的溶液称为吸收液或溶液,它是溶质A在溶剂S中的溶液;被吸收后排除出的气体称为吸收尾气,其主要成分为惰性气体B,但仍含有少量未被吸收的溶质A。

吸收操作在石油化工、天然气化工以及环境工程中有极其广泛的应用,按工程目的可归纳为:①净化原料气或精制气体产品;②分离气体混合物以获得需要的目的组分;③制取气体溶液作为产品或中间产品;④治理有害气体的污染、保护环境。

与吸收相反的过程,即溶质从液相中分离出来而转移到气相的过程(用惰性气体吹扫溶液或将溶液加热或将其送入减压容器中使溶质放出),称为解吸或提馏。

吸收与解吸的区别仅仅是过程中物质传递的方向相反,它们所依据的原理一样。

⑴. 气体在液体中的溶解度,即气-液平衡关系在一定条件(系统的温度和总压力)下,混合气中某溶质组分的分压若一定,则与之密切接触而达到平衡的溶液中,该溶质的浓度也为一定,反之亦然。

对气相中的溶质来说,液相中的浓度是它的溶解度;对液相中的溶质来说,气相分压是它的平衡蒸汽压。

吸收技术—确定吸收操作条件(化工单元操作课件)

吸收技术—确定吸收操作条件(化工单元操作课件)

C
Y1
Y- Y*
Y2
B
Y*=f(X)
量 GA=V(Y1-Y2),L/V 的减小是有限的。
当 L/V 下降到某一值时,操作线将与平衡线相
任务二
确定吸收操作条件
02
VY1 LX 2 VY2 LX 1
V (Y1 Y2 ) L( X 1 X 2 )
L, X2
V, Y2
V, Y
下标“1”代表塔内填料层下底截面,
下标“2”代表填料层上顶截面。
V ——单位时间通过塔的惰性气体量;kmol(B)/s ;
L ——单位时间通过吸收塔的溶剂量;kmol(S)/s ;
③沸点高,热稳定性好,不易起泡;
④在操作温度下黏度小,保证液体在塔内流动性能好,从而提高吸收效果,
降低液体输送功耗;
⑤化学稳定性高,腐蚀性低、无毒、不燃;
⑥吸收剂价廉易得,易于再生循环使用。
任务二
确定吸收操作条件
02
吸收剂选用方法:
①对于物理吸收,要求溶解度大,可利用物质“相似相溶”原则选用吸收剂;
02
依据表中混合气体的性质及分离要求,分析选用分离方法
分离物系
选用的吸收剂
吸收方法
选用理由(备注)
煤制半水煤气-脱硫
(N2+CO+H2+CO2+
H2S)
氨水-液相催化剂
二乙醇胺
化学吸收
化学吸收
H2S被吸收并转化为单质硫
吸收剂循环使用
合成氨生产中的变换气
脱碳
碳酸丙烯酯
热钾碱
物理吸收
化学吸收
吸收剂再生可采用与吸收同温下进行

若L/V ,吸收剂出塔浓度 X1 ,塔内传质推动力 ,完成相同任务所需塔高 ,

化工单元操作吸收解吸实训装置操作规程

化工单元操作吸收解吸实训装置操作规程

吸收解吸实训装置实验指导书郑州树仁科技有限公司目录错误!未定义书签。

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错误!未定、前言 二、实训目的 三、实训原理义书签。

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四、吸收解吸实训装置介绍...................................................... 错 误 !未定义书签。

(一 ) 装置介绍(二)吸收解吸工艺......................................................... 错误!未定义书签。

(三)工艺流程图 (7)(四)吸收解吸配置单....................................................... 错误!未定义书签。

(五)装置仪表及控制系统一览表............................................. 错误!未定义书签。

(六)设备能耗一览表....................................................... 错误!未定义书签。

五、实验步骤 ..................................................................... 错误!未定义书签。

(一)开机准备 (8)(二)正常开机 (9)(三) ................................................................................................................................................... 正常关机10(四)液泛 (9)(五)记录数据表........................................................... 错误!未定义书签。

化工单元操作-传质过程(吸收)

化工单元操作-传质过程(吸收)
• 吸收剂解吸了大部分被吸收的气体后,为了 使气体进一步解吸完全,有时向解吸塔中通 入水蒸气、空气等气体,降压液面上溶质气 体的分压,使吸收剂中溶质气体更完全的解 吸出来。这一过程称为汽提,所用的水蒸气 、空气等气体称为汽提气。
• 2.解吸方法 • 解吸方法有汽提解吸、减压解吸、加热解吸、
加热减压解吸。工程上很少采用单一的解吸方 法,往往是先升温再减压至常压,最后采用汽 提法解吸。 • (1)汽提解吸 也称为载气解吸法。 • 向解吸塔中通入不含溶质的惰性气体或溶剂蒸 气等气体,降压液面上溶质气体的分压,使吸 收剂中溶质气体更完全的解吸出来,常以空气 、氮气、二氧化碳、水蒸气、吸收剂蒸气作为 载气。
经济上:X 2L (1.1 ~ 2.0)Lmin
4、塔内返混
吸收塔内气液两相可因种种原因造成少量流体发生
与主流提方向相反的流动,这一现象称为返混。
传质设备发生返混会使传质推动力下降、效率降低
或填料层高度增加。
5、吸收剂是否再循环
吸收剂再循环会降低吸收推动力,使填料层 高度加大,但当喷淋密度不足以保证填料的 充分润湿时,必须采用溶剂再循环。
• 第五节 解吸和吸收流程
一、基本概念——解吸
• 从吸收液中分离岀已被吸收的气体吸收 质的操作称为解吸。显然,解吸与吸收 是相反的过程。生产中解吸的作用有两 个:一个是把吸收剂中吸收的气体重新 释放出来,获得高纯度的吸收质气体; 另一个是使吸收剂释放了被吸收的气体 ,使吸收剂从新具有吸收作用,再返回 吸收塔循环使用,节约操作费用。
1、液气比
操作线斜率L/V称为液气比,是吸收剂与惰性气体摩 尔流量之比,反映了单位气体处理量的吸收剂消 耗量的大小。
当气体处理量一定时,确定吸收剂用量就是确定液 气比,是一个重要参数。

化工单元操作的原理及应用

化工单元操作的原理及应用

化工单元操作的原理及应用1. 引言化工单元操作是指在化工生产过程中对原料进行转化、分离、提纯等操作的过程。

化工单元操作是化工工艺的核心环节,涉及到工艺流程、装置设计和操作技术等方面。

本文将介绍化工单元操作的原理及应用,并通过列点方式进行详细说明。

2. 原理化工单元操作的原理是基于化学原理和物理原理的应用。

在化工生产过程中,常见的单元操作包括反应、吸收、蒸馏、萃取、结晶等。

下面将分别介绍这些操作的原理及应用。

2.1 反应•反应是指化学反应在化工过程中的应用。

常见的反应有合成反应、分解反应、氧化反应等。

•反应可以实现化学物质的转化、合成和分解等过程。

•反应可以用于生产各种化工产品,如合成氨、合成乙烯等。

2.2 吸收•吸收是指气体或溶液中的组分被吸附到液相中的过程。

•吸收可以分离气体中的有害物质,净化空气和废气。

•吸收可以实现气体的回收利用,提高资源利用率。

2.3 蒸馏•蒸馏是指液体混合物通过加热使其中一种或多种组分汽化,进而进行分馏的过程。

•蒸馏可以将混合物中的不同组分分离出来,得到纯净的产品。

•蒸馏可以应用于石油化工、酒精生产等领域。

2.4 萃取•萃取是指通过溶剂将液体混合物中的某些组分提取出来的过程。

•萃取可以对药物、化学品等进行分离和纯化。

•萃取可以应用于食品、医药等行业。

2.5 结晶•结晶是指溶液中溶质从溶液中析出固体晶体的过程。

•结晶可以用于提纯化学物质,制备纯净的产品。

•结晶可以应用于化肥、医药等行业。

3. 应用化工单元操作在化工生产中有广泛的应用。

下面列举一些常见的应用场景:•石油炼制:蒸馏、吸收等操作用于石油炼制中的原油分离、催化裂化等过程。

•化学品生产:反应、萃取等操作用于各种化学品的生产,如合成氨、聚合物材料等。

•制药工艺:结晶、吸收等操作用于制药工艺中的药物分离、纯化等过程。

•环保治理:吸收、脱硫等操作用于空气和水的净化,处理工业废气和废水。

•食品加工:萃取、结晶等操作用于食品加工中的提取、分离等过程。

中职化工单元操作教案:吸收概论

中职化工单元操作教案:吸收概论

江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案
教学内容(二)吸收操作在工业生产中的应用
1、将最终气态产品制成溶液
用水吸引HCL气体制取盐酸
用水吸收NO2气体制取硝酸
用水吸收甲醛蒸汽制取40%甲醛溶液
2、吸收气体混合物中一个或几个组分,分离气体混合物
合成橡胶工业中,用酒精吸收反应气,分离丁二烯和
烃类
石化工业中用油吸收精制裂解原料气
3、用吸收剂吸收气体中的有害组分而达到气体净制的目

用水和碱液脱除合成氨原料气中的CO2
用丙酮脱除裂解气中的乙炔
4、回收气体混合物中的有用组分,以达到综合利用目的
用汽油回收焦炉气中的苯
从烟道气中回收CO2或SO2
学生举例
生产和生活中的例
子。

气体吸收操作—吸收速率方程及应用(化工单元操作课件)

气体吸收操作—吸收速率方程及应用(化工单元操作课件)
化工单元操作技术
项目三 气体吸收操作
任务五 吸收速率方程及应用
化工单元操作技术
一、 吸收速率方程
1. 吸收速率
单位时间、单位传质面积上吸收的溶质量。用NA表示
2. 表达式
过程速率=系数×推动力
气相浓度差: PA - PA*
Y-Y*
y-y*
回忆:吸收推动力的表示形式
液相浓度差: X* -X
C*-C
x*-x
化工单元操作技术
比较一下,想一想?
五、 吸收推动力
Y − Yi 传质推动力
气膜吸收速率:NA=kY(Y-Yi)=
=
阻力

液膜吸收速率:NA=kX(Xi-X)=
Xi−X

Y−Y

传质推动力
=
阻力
传质推动力
Y-Yi
Xi-X

传质推动力
=
NA=KY(Y-Y*)=
阻力

总吸收速率
X∗−
传质推动力
*
2. 溶解度较小(液膜控制)
亨利系数E很大,m=E/P值很大,则
KX=kX
1
1
1
+
=


1
1
可以简化为:
=


,吸收总阻力主要由液膜阻力组成
结论:对于难溶气体,吸收阻力主要集中在液膜内,液膜阻力控制整个过程
的吸收速率,称为“液膜控制”。
措施:增大液体的流速和湍动程度,减小液膜厚度------降低液膜阻力
亨利系数很小,m=E/P值很小,则
KY=kY

1
1
+
=



1
1

5吸收-5.4吸收-解吸装置的正常开车

5吸收-5.4吸收-解吸装置的正常开车
依据混合气体中减少的吸收质量等于溶液中增加 的吸收质量,可得:
GA=V(Y1–Y2)= L(X1–X2)
GA——吸收塔的吸收负荷
4
5.4 吸收-解吸装置的正常开车
吸收率
经过吸收塔被吸收的吸收质的量与进塔气体中吸 收质的总量之比。
V (Y1 Y2 ) Y1 Y2
VY1
Y1
Y2 Y1 (1 )
《化工单元操作》
5 吸收
5.1预备知识 5.2认知吸收-解吸实训装置的工艺流程 5.3吸收-解吸装置的开车准备 5.4吸收-解吸装置的正常开车 5.5吸收尾气浓度的控制 5.6吸收-解吸装置的正常停车
5.4 吸收-解吸装置的正常开车
5.4.1 全塔物料衡算 5.4.2 填料吸收塔的一般操作流程 5.4.3 常见故障及处理方法
5
5.4 吸收-解吸装置的正常开车
5.4.2 填料吸收塔的一般操作流程
吸收:先通入液体物料,再通入气体物料; 解吸:先通入气体物料,再通液气体物料。
6
5.4 吸收-解吸装置的正常开车
5.4.3 常见故障及处理方法
异常现象
原因
原料气量过大 尾气夹带液体量大
吸收剂量大
吸收剂用量太小 尾气中溶质含量高
5.4 吸收-解吸装置的正常开车
5.4.1 全塔物料衡算
V--单位时间内通过吸收塔的惰性气体量;及出塔气体的组成,
=吸收质/惰性气;
X1、X2--分别为出塔及进塔液体的组成,
=吸收质/吸收剂。
3
5.4 吸收-解吸装置的正常开车
依据进塔的吸收质量等于出塔的吸收质量: VY1+LX2= VY2+LX1
吸收温度过高
进料原料气量大
塔内压差大

化工单元操作章节总结

化工单元操作章节总结

化工单元操作章节总结化工单元操作是化学工程中的基础课程,主要介绍了各种化工生产过程中所涉及的基本操作单元,如流体输送、传热、蒸馏、吸收、萃取、干燥等。

以下是化工单元操作的章节总结:1. 绪论:介绍化工单元操作的定义、分类、研究方法以及其在化工生产中的应用和重要性。

2. 流体输送:介绍流体输送的基本原理、流体静力学和动力学的基本概念和计算方法,以及各种流体输送设备如泵、压缩机、鼓风机等的结构、工作原理和使用特点。

3. 传热:介绍热量传递的基本原理、传热过程的基本计算方法和各种传热设备如换热器、加热炉等的结构、工作原理和使用特点。

4. 蒸发:介绍蒸发的基本原理、蒸发过程的基本计算方法和各种蒸发设备如蒸发器、结晶器的结构、工作原理和使用特点。

5. 蒸馏:介绍蒸馏的基本原理、蒸馏过程的基本计算方法和各种蒸馏设备如精馏塔、分馏塔等的结构、工作原理和使用特点。

6. 吸收:介绍吸收的基本原理、吸收过程的基本计算方法和各种吸收设备如吸收塔、解吸塔等的结构、工作原理和使用特点。

7. 萃取:介绍萃取的基本原理、萃取过程的基本计算方法和各种萃取设备如萃取塔等的结构、工作原理和使用特点。

8. 干燥:介绍干燥的基本原理、干燥过程的基本计算方法和各种干燥设备如干燥器等的结构、工作原理和使用特点。

9. 膜分离:介绍膜分离的基本原理、膜分离过程的基本计算方法和各种膜分离设备如反渗透膜等的结构、工作原理和使用特点。

10. 实验与数据处理:介绍实验设计、实验数据的采集与处理以及实验结果的分析方法,并通过实验验证化工单元操作的基本原理和计算方法。

通过以上章节的学习,学生可以掌握化工单元操作的基本原理和计算方法,了解各种化工设备的结构和工作原理,为后续的化工专业课程学习和实际工作打下基础。

化工单元操作吸收与解析

化工单元操作吸收与解析

化工单元操作吸收与解析吸收与解吸一.原理及典型流程1.原理稀释MALDI就是石油化工生产过程中较常用的关键单元操作过程。

稀释过程就是利用气体混合物中各个组分在液体(吸收剂)中的溶解度相同,去拆分气体混合物。

被熔化的组分称作溶质或稀释质,所含溶质的气体称作富气,不被熔化的气体称作贫气或惰性气体。

溶解在吸收剂中的溶质和在气相中的溶质存在溶解平衡,当溶质在吸收剂中达到溶解平衡时,溶质在气相中的分压称为该组分在该吸收剂中的饱和蒸汽压。

当溶质在气相中的分压大于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从气相溶入溶质中,称为吸收过程。

当溶质在气相中的分压小于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从液相逸出到气相中,称为解吸过程。

2.典型流程图氧气稀释MALDI装置流程图1、氧气钢瓶2、氧减压阀3、氧压力表4、氧缓冲罐5、氧压力表6、安全阀7、氧气流量调节阀8、氧转子流量计9、吸收塔10、水流量调节阀11、水转子流量计12、富氧水取样阀13、风机14、空气缓冲罐15、温度计16、空气流量调节阀17、空气转子流量计18、解吸塔19、液位平衡罐20、贫氧水取样阀21、温度计22、压差计23、流量计前表压计24、防水倒灌阀第1页二.操作方法1.吸收塔开停车(1)开车操作规程装置的动工状态为吸收塔MALDI塔系统均处在常温常压下,各调节阀处在手动停用状态,各手操阀处在停用状态,氮气转让已完,公用工程已具备条件,可以轻易展开氮气充压。

1.1、氮气充压(1)确认所有手阀处于关状态。

(2)氮气充压①关上氮气充压阀,给吸收塔系统充压。

②当吸收塔系统压力升至1.0mpa(g)左右时,关闭n2充压阀。

③关上氮气充压阀,给MALDI塔系统充压。

④当吸收塔系统压力升至0.5mpa(g)左右时,关闭n2充压阀。

1.2、入稀释油(1)证实①系统充压已结束。

②所有手阀处在第一关状态。

(2)吸收塔系统入稀释油①打开引油阀v9至开度50%左右,给c6油贮罐d-101充c6油至液位70%。

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吸收与解吸一.原理及典型流程1. 原理吸收解吸是石油化工生产过程中较常用的重要单元操作过程。

吸收过程是利用气体混合物中各个组分在液体(吸收剂)中的溶解度不同,来分离气体混合物。

被溶解的组分称为溶质或吸收质,含有溶质的气体称为富气,不被溶解的气体称为贫气或惰性气体。

溶解在吸收剂中的溶质和在气相中的溶质存在溶解平衡,当溶质在吸收剂中达到溶解平衡时,溶质在气相中的分压称为该组分在该吸收剂中的饱和蒸汽压。

当溶质在气相中的分压大于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从气相溶入溶质中,称为吸收过程。

当溶质在气相中的分压小于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从液相逸出到气相中,称为解吸过程。

2. 典型流程图氧气吸收解吸装置流程图1、氧气钢瓶2、氧减压阀3、氧压力表4、氧缓冲罐5、氧压力表6、安全阀7、氧气流量调节阀8、氧转子流量计9、吸收塔 10、水流量调节阀11、水转子流量计12、富氧水取样阀 13、风机14、空气缓冲罐 15、温度计16、空气流量调节阀 17、空气转子流量计 18、解吸塔 19、液位平衡罐 20、贫氧水取样阀21、温度计 22、压差计23、流量计前表压计24、防水倒灌阀二.操作方法1.吸收塔开停车(1)开车操作规程装置的开工状态为吸收塔解吸塔系统均处于常温常压下,各调节阀处于手动关闭状态,各手操阀处于关闭状态,氮气置换已完毕,公用工程已具备条件,可以直接进行氮气充压。

1.1、氮气充压(1)确认所有手阀处于关状态。

(2)氮气充压①打开氮气充压阀,给吸收塔系统充压。

②当吸收塔系统压力升至1.0Mpa(g)左右时,关闭N2充压阀。

③打开氮气充压阀,给解吸塔系统充压。

④当吸收塔系统压力升至0.5Mpa(g)左右时,关闭N2充压阀。

1.2、进吸收油(1)确认①系统充压已结束。

②所有手阀处于关状态。

(2)吸收塔系统进吸收油①打开引油阀V9至开度50%左右,给C6油贮罐D-101充C6 油至液位70%。

②打开C6油泵P-101A(或B)的入口阀,启动P-101A(或B)。

③打开P-101A(或B)出口阀,手动打开FV103阀至30%左右给吸收塔T-101充液至50%。

充油过程中注意观察D-101液位,必要时给D-101补充新油。

(3)解吸塔系统进吸收油①手动打开调节阀FV104开度至50%左右,给解吸塔T-102进吸收油至液位50%。

②给T-102进油时注意给T-101和D-101补充新油,以保证D-101和T-101的液位均不低于50%。

1.3、C6油冷循环(1)确认①贮罐,吸收塔,解吸塔液位50%左右。

②吸收塔系统与解吸塔系统保持合适压差。

(2)建立冷循环①手动逐渐打开调节阀LV104,向D-101倒油。

②当向D-101倒油时,同时逐渐调整FV104,以保持T-102液位在50%左右,将LIC104设定在50%设自动。

③由T-101至T-102油循环时,手动调节FV103以保持T-101液位在50%左右,将LIC101设定在50%投自动。

④手动调节FV103,使FRC103保持在13 .50T/h,投自动,冷循环10分钟。

1.4、T-102回流罐D-103灌C4打开V21向D-103灌C4至液位为20%1.5、C6油热循环(1)确认①冷循环过程已经结束。

②D-103液位已建立。

(2) T-102再沸器投用①设定TIC103于5℃,投自动。

②手动打开PV105至70%。

③手动控制PIC105于0.5MPa,待回流稳定后再投自动。

④手动打开FV108至50%,开始给T-102加热。

(3)建立T-102回流①随着T-102塔釜温度TIC107逐渐升高,C6油开始汽化,并在E-104中冷凝至回流罐D-103。

②当塔顶温度高于50℃时,打开P-102A/B泵的入出口阀VI25/27、VI26/28,打开FV106的前后阀,手动打开FV106至合适开度,维持塔顶温度高于51℃。

③当TIC107温度指示达到102℃时,将TIC107设定在102℃投自动,TIC107和FIC108投串级。

④热循环10分钟。

1.6、进富气(1)确认C6油热循环已经建立。

(2)进富气①逐渐打开富气进料阀V1,开始富气进料。

②随着T-101富气进料,塔压升高,手动调节PIC103使压力恒定在1.2MPa(表)。

当富气进料达到正常值后,设定PIC103于1.2MPa(表),投自动。

③当吸收了C4的富油进入解吸塔后,塔压将逐渐升高,手动调节PIC105,维持PIC105在0.5MPa(表),稳定后投自动。

④当T-102温度,压力控制稳定后,手动调节FIC106使回流量达到正常值8.0T/h,投自动。

⑤观察D-103液位,液位高于50时,打开LIV105的前后阀,手动调节LIC105维持液位在50%,投自动。

⑥将所有操作指标逐渐调整到正常状态。

(2)停车操作规程2.1、停富气进料(1)关富气进料阀V1,停富气进料。

(2)富气进料中断后,T-101塔压会降低,手动调节PIC103,维持T-101压力>1.0MPa(表)。

(3)手动调节PIC105维持T-102塔压力在0.20MPa(表)左右。

(4)维持T-101→T-102→D-101的C6油循环。

2.2、停吸收塔系统(1)停C6油进料①停C6油泵P-101A/B。

②关闭P-101A/B入出口阀。

③FRC103置手动,关FV103前后阀。

④手动关FV103阀,停T-101油进料。

此时应注意保持T-101的压力,压力低时可用N2充压,否则T-101塔釜C6油无法排出。

(2)吸收塔系统泄油①LIC101和FIC104置手动,FV104开度保持50%,向T-102泄油。

②当LIC101液位降至0%时,关闭FV108。

③打开V7阀,将D-102中的凝液排至T-102中。

④当D-102液位指示降至0%时,关V7阀。

⑤关V4阀,中断盐水停E-101。

⑥手动打开PV103,吸收塔系统泄压至常压,关闭PV103。

2.3、停解吸塔系统(1)停C4产品出料富气进料中断后,将LIC105置手动,关阀LV105,及其前后阀。

(2)T-102塔降温①TIC107和FIC108置手动,关闭E-105蒸汽阀FV108,停再沸器E-105。

②停止T-102加热的同时,手动关闭PIC105和PIC104,保持解吸系统的压力。

(3)停T-102回流①再沸器停用,温度下降至泡点以下后,油不再汽化,当D-103液位LIC105指示小于10%时,停回流泵P-102A/B,关P-102A/B的入出口阀。

②手动关闭FV106及其前后阀,停T-102回流。

③打开D-103泄液阀V19。

④当D-103液位指示下降至0%时,关V19阀。

(4)T-102泄油①手动置LV104于50%,将T-102中的油倒入D-101。

②当T-102液位LIC104指示下降至10%时,关LV104。

③手动关闭TV103,停E-102。

④打开T-102泄油阀V18,T-102液位LIC104下降至0%时,关V18。

(5)T-102泄压①手动打开PV104至开度50%;开始T-102系统泄压。

②当T-102系统压力降至常压时,关闭PV104。

2.4、吸收油贮罐D-101排油(1)当停T-101吸收油进料后,D-101液位必然上升,此时打开D-101排油阀V10排污油。

(2)直至T-102中油倒空,D-101液位下降至0%,关V10。

(3)正常操作规程3.1、正常工况操作参数(1)吸收塔顶压力控制PIC103:1.20MPa(表)。

(2)吸收油温度控制TIC103:5.0℃。

(3)解吸塔顶压力控制PIC105:0.50MPa(表)。

(4)解吸塔顶温度:51.0℃。

(5)解吸塔釜温度控制TIC107:102.0℃。

3.2、补充新油因为塔顶C4产品中含有部分C6油及其他C6油损失,所以随着生产的进行,要定期观察C6油贮罐D-101的液位,当液位低于30%时,打开阀V9补充新鲜的C6油。

3.3、D-102排液生产过程中贫气中的少量C4和C6组分积累于尾气分离罐D-102中,定期观察D-102的液位,当液位高于70%时,打开阀V7将凝液排放至解吸塔T-102中。

3.4、T-102塔压控制正常情况下T-102的压力由PIC-105通过调节E-104的冷却水流量控制。

生产过程中会有少量不凝气积累于回流罐D-103中使解吸塔系统压力升高,这时T-102顶部压力超高保护控制器PIC-104会自动控制排放不凝气,维持压力不会超高。

必要时可打手动打开PV104至开度1%--3%来调节压力。

(4)、仿真界面吸收系统DCS界面吸收系统现场界面解吸系统DCS界面解吸系统现场界面2. 吸收塔的日常维护(1)定期检查、清理、更换莲蓬头或溢流管,保持不堵塞、不破损、不偏斜,使喷淋装置能把液体均匀地分布到填料上。

(2)进塔气体的压力和流速不能过大,否则将带走填料或使其紊乱,严重降低气液两相接触的效率。

(3)控制进气温度,防止塑料填料软化或变质,增加气流阻力。

(4)进塔的液体不能含有杂物,太脏时应过滤,避免杂物堵塞填料缝隙。

(5)定期检查、防腐、清理塔壁,防止腐蚀、冲刷、挂疤等缺陷。

(6)定期检查箅板腐蚀程度,如果腐蚀变薄则应更新,防止脱落。

(7)定期测量塔壁温度并观察塔体有无渗漏,发现后及时修补。

(8)经常检查液面,不要淹没气体进口,防止引起震动和异常响声。

(9)经常观察基础下沉情况,注意塔体有无倾斜。

(10)观无保持塔体油漆完整,外挂疤,清洁卫生。

(11)定期打开排污阀门,排放塔底积存赃物和碎填料。

(12) 冬季停用时,应将液体排放净,防止冻结。

(13)如果压力突然下降,可能的原因是发生了泄漏。

如果压力上升,可能的原因是填料阻力增加或设备管道堵塞。

3. 吸收塔的停车检修塔设备停止生产时,要卸掉塔压力,放出塔所有留存物料,然后向塔吹入蒸汽清洗。

打开塔顶大盖(或塔顶气相出口)进行蒸煮、吹除、置换、降温,然后自上而下地打开塔体人孔,在检修前要做好防火、防爆和防毒的安全措施,既要把塔部的可燃性或有毒性介质彻底清洗吹净,又要对设备及塔周围现场气体进行化验分析,达到安全检修的要求。

(1)塔体检查a.每次检修都要检查各附件是否灵活、准确;b.检查塔体腐蚀、变形、裂纹及各部分焊接情况。

(2)塔外检查a.检查塔板各部件的结焦、污垢、堵塞情况;b.检查塔板、支撑结构的腐蚀及变形情况。

三.吸收塔的故障分析及处理(1)塔体腐蚀主要是吸收塔或解吸塔壁的表面因腐蚀出现凹痕,发生的主要原因是:a.塔体的制造材质选择不当;b.原始开车时钝化效果不理想;c.溶液中缓蚀剂浓度与吸收剂浓度不对应;d.溶液偏流,塔壁四周气液分布不均匀。

一般在腐蚀的初始阶段,塔壁先是变得粗糙,钝化膜附着力变弱,当受到冲刷、撞击时出现局部脱落,使腐蚀围扩大,腐蚀速率加快。

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