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吸收原理： 根据混合气体中各组分在某液体溶剂中的溶解度不同而将气体混合物进行分离。吸收操作所用的液体溶剂称为吸收剂；混合气体中，能够显著溶解于吸收剂的组分称为溶质；而几乎不被溶解的组分统称为惰性组分或载体；吸收操作所得到的溶液称为吸收液或富液；被吸收后排出的气体称为吸收尾气，其主要成分为惰性气体。 第二十七页，共四十九页。 蒸馏原理： 利用液体混合物中各组分挥发能力的不同，将混合液加热沸腾汽化，分别收集挥发出的汽相和残留的液相而将液体混合物中各组分分离的操作称为蒸馏。精馏原理：利用溶液中各组分挥发度的不同而实现的连续的高纯度分离。 第二十八页，共四十九页。 氨制冷原理： 氨制冷原理 压缩式制冷循环（我装置） 冷冻剂在低压下吸收热量后蒸发（制冷），蒸发后的冷冻剂进行压缩，使压力提高到能用一般冷却水将其冷凝为液态的状态。再行减压蒸发完成一个循环。这个循环必须具备四个主要设备：压缩机（或称做冰机）、冷凝器、膨胀机（或节流阀）、蒸发器。 第二十九页，共四十九页。 氨制冷原理（续1） 任何一种物质的液体沸点（或叫冷凝点），都是随压力的变化而变化。液氨的蒸发温度与压力有关。温度愈低，压力也愈低。由此可根据所要求的冷冻温度确定液氨蒸发压力。根据冷冻量（即取走的热量）确定液氨蒸发量。做为冷冻剂的氨必须循环使用，在经济上、工艺上才算合格。那么气氨如何转变为液氨呢？可想而知，应该采用冷却的方法，可是蒸发温度较低，要把低温下的气氨冷凝成液态，则要求冷却剂温度更低，显然不能用冷却水。把气氨压力提高后，冷凝温度也相应提高。当冷凝温度高于冷却水的温度，也就可以用冷却水使之液化了。这样看来，蒸发与冷凝必须处于两个不同的压力等级。把氨从蒸发压力提高到冷凝压力的任务是由一台压缩机来完成，此压缩机称为冰机 第三十页，共四十九页。 氨制冷冻原理（续2） 如液氨在1大气压下的沸点为-33.35℃，但在16个大气压下，气氨的冷凝温度为40℃，这样，就可以利用物质的这一特性，使其在低压下蒸发，从被冷却物中吸取热量，达到冷冻的目的，同时蒸发后的气态物质经压缩机压缩提高压力。使冷凝温度高于冷水温度。在高压下用冷水冷凝，重新变成液态物质，再减压蒸发，如此循环制冷。 第三十一页，共四十九页。 甲醇合成原理： 甲醇合成反应是多项铜基催化剂上进行的复杂的、可逆的化学反应。主反应有：CO+2H2=CH3OH+102.5kJ/mol CO2+3H2=CH3OH+H2O+59.6kJ/molCO+H2O=CO2+H2+41.19 kJ/mol 第三十二页，共四十九页。 甲醇合成反应机理 甲醇的合成反应符合多相催化机理,可以分为以下五个过程进行。a）扩散——气体自气相扩散到催化剂的界面。b）吸附——各种气体在催化剂的活性表面进行化学吸附，其中CO在Cu+上吸附，H2在Zn2+上吸附并异裂。c）表面反应——化学吸附的反应物在活性表面上进行反应，生成产物。d）解吸——反应产物脱附e）扩散——反应产物气体自催化剂界面扩散到气相中去。 第三十三页，共四十九页。 以上五个过程，a、e进行得最快；b、d进行的速度比c快得多，因此整个反应过程取决于c过程，即反应物分子在催化剂的活性表面的反应速度。 第三十四页，共四十九页。 膜分离原理： 膜法气体分离已成为与变压吸附(PSA) 、深冷分离并存的三大主要气体分离技术，并因其简便、经济、操作灵活而日益受到普遍欢迎。膜分离法属于物理分离法。一般来说，所有的高分子膜对一切气体都是可渗透的，只不过不同气体渗透速率各不相同，膜分离的基本原理就是利用各气体组分在高分子聚合物中的溶解扩散速度不同，因而在膜两侧分压差的作用下导致其渗透通过膜壁的速率不同而分离。人们正是借助它们之间在渗透速率上的差异和施加的驱动力，来实现对某种气体的浓缩和富集的目的。 第三十五页，共四十九页。 膜分离示意图 膜分离系统的核心部件是一结构形式类似于管壳式换热器的膜分离器， 数万根细小的中空纤维丝浇铸成管束而置于承压管壳内。混合气体进 入分离器后沿纤维的一侧轴向流动，“快气”不断透过膜壁而在纤维的另 一侧富集，通过渗透气出口排出，而滞留气则从与气体入口相对的另 一端非渗透气出口排出。 第三十六页，共四十九页。 硫回收原理： 在燃烧炉内： 2H2S+3O2→2H2O+2SO2 +Q 4H2S+2SO2→3S2+4H2O +Q 反应结果是炉内约有60-65％的H2S生成了气体硫，经废热锅炉冷却为液硫，余下没有反应的35-40％的H2S中，1/3燃烧生成SO2，2/3保持不变，余下的H2S和SO2在克劳斯反应器内催化剂的作用下，反应生成气体硫：4H2S+2SO2→3S2+4H2O+Q