最新吸收解吸实训实验

吸收解吸实训实验

目录

一、前言 (1)

二、实训目的 (2)

三、实训原理 (2)

四、吸收解吸实训装置介绍 (4)

(一)装置介绍 (4)

(二)吸收解吸工艺 (5)

(三)工艺流程图 (5)

(四)吸收解吸配置单 (7)

(五)装置仪表及控制系统一览表 (9)

(六)设备能耗一览表 (10)

五、实训步骤 (10)

(一)开机准备 (10)

(二)正常开机 (10)

(三)正常关机 (15)

(四)液泛 (16)

(五)记录数据表 (16)

一、前言

职业教育的根本是培养有较强实际动手能力和职业精神的技能型人才，而实训设备是培养这种能力的关键环节。

传统的实验设备更多是验证实验原理，缺乏对学生实际动手能力的培养，更无法实现生产现场的模拟，故障的发现，分析，处理能力等综合素质的培养。

为了实现职业技术人才的培养，必须建立现代化的实训基地，具有现代工厂情景的实训设备。

本吸收解吸实训装置把化工技术、自动化技术、网络通讯技术、数据处理等最新的成果揉合在了一起，实现了工厂模拟现场化、故障模拟、故障报警、网络采集、网络控制等培训任务。按照“工学结合、校企合作”的人才培养模式，以典型的化工生产过程为载体，以液——液传质分离任务为导向，以岗位操作技能为目标，真正做到学中做、做中学，形成“教、学、做、训、考”一体化的教学模式。以任务驱动、项目导向、学做合一的教学方法构建课程体系，开发设计吸收解吸操作技能训练装置。

本吸收解吸实训装置具有以下特点：

课程体系模块化；实训内容任务化；技能操作岗位化；安全操作规范化；考核方案标准化；职业素养文明化。

二、实训目的

1)了解填料塔的结构和特点；

2)能正确使用设备、仪表，及时进行设备、仪器、仪表的维护与保养；

3)能及时掌握设备的运行情况，随时发现、正确判断、及时处理各种异常现象，特殊

情况能进行紧急停车操作；

4)掌握填料吸收、解吸塔的基本操作、调节方法；

5)了解吸收、解吸总传质系数的意义；

6)了解影响吸收解吸的主要因素；

7)学会做好开车前的准备工作；

8)正常开车，按要求操作调节到指定数值；

操作，分析吸收前后的浓度，并计算传质系数、传质单元高9)完成水吸收空气中CO

2

度；

操作，分析解析前后的浓度，并计算传质系数、传质单元高10)完成空气解吸水中CO

2

度；

11)能进行故障点的排除工作；

12)正常停车；

13)了解掌握工业现场生产安全知识。

三、实训原理

气体吸收是典型的传质过程之一。由于CO2气体无味、无毒、廉价，所以气体吸收实验常选择CO2作为溶质组分。本实验采用水吸收空气中的CO2组分。一般CO2在水中的溶解度很小，即使预先将一定量的CO2气体通入空气中混合以提高空气中的CO2浓度，水中的CO2含量仍然很低，所以吸收的计算方法可按低浓度来处理，并且此体系CO2气体的解吸过程属于液膜控制。因此，本实验主要测定Kxa 和HOL 。

)(22x G L y x G L y -+=

（6-35）

式中 G ——气相A+B 的流率，kmol.m -2.s -1；

L ——液相A+S 的流率，kmol.m -2.s -1； 1．全塔物料衡算得：

)

()(2121x x L y y G -=- （6-38）

2．塔顶与塔内任一截面物料衡算得：

)(22x G

L

y x G

L y -

+=

（6-39）

3．塔底与塔内任一截面物料衡算得：

)

(11x G

L y x G

L y -

+=

1．计算公式 填料层高度Z 为

OL

OL x x x Z

N H x x dx a K L dZ z ⋅=-==⎰⎰

*

120

式中： L 液体通过塔截面的摩尔流量，kmol / (m2·s)； Kxa 以△X 为推动力的液相总体积传质系数，kmol / (m3·s)；

HOL 液相总传质单元高度，m ；

塔内取某段高度填料层。若该段填料层的气相浓度变化等于该段填料层以气相浓度表示的总推动力，则该段填料层高度为传质单元（高度）。

NOL 液相总传质单元数，无因次。

物理含义是全塔气相浓度变化与全塔以气相浓度表示的总推动力之比。 令：吸收因数A=L/mG

])1ln[(11

1

121A mx y mx y A A N OL +----=

2．测定方法

（1）空气流量和水流量的测定

本实验采用转子流量计测得空气和水的流量，并根据实验条件（温度和压力）和有关公式换算成空气和水的摩尔流量。

（2）测定填料层高度Z 和塔径D ； （3）测定塔顶和塔底气相组成y1和y2； （4）平衡关系。 本实验的平衡关系可写成

y = mx

式中： m 相平衡常数，m=E/P ； E 亨利系数，E ＝f(t)，Pa ，根据液相温度由附录查得；

P 总压，Pa ，取1atm 。

对清水而言，x2=0,由全塔物料衡算

)()(2121x x L y y G -=-

可得x 1 。

塔内取某段高度填料层。若该段填料层的气相浓度变化等于该段填料层以气相浓度表示的总推动力，则该段填料层高度为传质单元（高度）。

N的物理含义

（二）OG

N的物理含义是全塔气相浓度变化与全塔以气相浓度表示的总推动力之比。

OG

（三）说明

1．传质单元法特点

将塔高计算式写成传质单元（高度）与传质单元数的乘积，只是变量的分离与合并，并无实质性的变化，但这样处理有以下优点：

N中所含变量仅与相平衡关系、气相进出塔浓度有关，而与塔设备的型式（1）OG

N反映了分离任务的难易。

和操作条件无关。因此，OG

H与操作状况、物性、填料几何形状等设备效能有关，是完成一个传质单（2）OG

H为元所需塔高，故反映了设备效能的高低或填料层传质动力学性能的好环。一般OG

0.15~1.5 m，具体数值由实验确定。

四、吸收解吸实训装置介绍

(一) 装置介绍

实验装置分为流体输送对象，控制柜，上位机，数据监控采集软件，数据处理软件几部分。

流体输送对象包括吸收塔、解吸塔、风机，水泵、储气罐、水箱、转子流量计、孔板流量计、CO2钢瓶、差压变送器、现场变送仪表等。