吸收操作技术35课件.pptVIP

吸收操作技术任务一：了解吸收过程任务二：吸收过程分析任务三：吸收设备任务四：吸收单元设备操作

吸收操作技术一、吸收过程案例二、吸收过程分类三、吸收剂的选择四、吸收操作掌握的知识和能力一、吸收过程案例工业生产中常常会遇到均相气体混合物的分离问题。为了分离混合气体中的各组分，通常将混合气体与选择的某种液体相接触，气体中的一种或几种组分便溶解于液体内而形成溶液，不能溶解的组分则保留在气相中，从而实现了气体混合物分离的目的。这种利用各组分溶解度不同而分离气体混合的操作称为吸收，吸收过程是溶质由气相转移到液相的相际传质过程。吸收操作中，能够溶解的组分称为吸收质或溶质，以A表示；不被吸收的组分称为惰性组分或载体，以B表示；吸收操作所用的溶剂称为吸收剂，以S表示；吸收所得到的溶液称为吸收液，其主要成分为溶剂S和溶质A；吸收排出的气体称为吸收尾气，其主要成分是惰性气体B和残余的少量溶质A。1、净化或精制气体例如用水或碱液脱出合成氨原料气中的二氧化碳，用丙酮脱出石油裂解气中的乙炔等。2、制备某种气体的溶液例如用水吸收二氧化氮制造硝酸，用水吸收氯化氢制取盐酸，用水吸收甲醛制备福尔马林溶液等。3、回收混合气体中的有用组分例如用硫酸处理焦炉气以回收其中的氨，用洗油处理焦炉气以回收其中的苯、二甲苯等，用液态烃处理石油裂解气以回收其中的乙烯、丙稀等，4、废气治理，保护环境工业废气中含有SO2、NO、NO2、H2S等有害气体，直接排入大气，对环境危害很大。可通过吸收操作使之净化，变废为宝，综合利用。1、合成氨生产中CO2气体的净化合成氨原料气从底部进入吸收塔，塔顶喷入乙醇胺溶液。气、液逆流接触传质，乙醇胺吸收了CO2后从塔底排出。将吸收塔底排出的含CO2的乙醇胺溶液用泵送至加热器，加热后与塔底送入的水蒸汽逆流接触，CO2在高温、低压下自溶液中解吸出来，经冷却、冷凝后得到可用的CO2。解吸塔底排出的乙醇胺溶液经冷却降温、加压仍可作为吸收剂送入吸收塔循环使用。甲醇过滤后与空气及循环尾气通过汽化器汽化加热后进入反应器，在催化作用下发生反应，甲醇发生脱氢、氧化反应。出氧化器的反应气体进入第一吸收塔，将大部分甲醛吸收；自第一吸收塔塔底引出的吸收液经冷却后，一部分返回第二吸收塔，另一部分冷却后得到含10%甲醇的甲醛水溶液。未被吸收的气体再进入第二吸收塔底部，从塔顶加入一定量的冷水进行吸收。由第二吸收塔塔底采出的稀甲醛溶液经循环泵打入第一、第二吸收塔，作为吸收剂的一部分。由此可见，采用吸收操作实现气体混合物的分离必须解决以下问题：（1）选择合适的吸收剂，选择性的溶解某个（或某些）被分离组分；（2）选择适当的传质设备以实现气液两相接触，使溶质从气相转移至液相；（3）吸收剂的再生和循环使用。二、吸收过程分类（一）按过程有无化学反应分类1、物理吸收吸收过程中溶质与吸收剂之间不发生明显的化学反应；2、化学吸收吸收过程中溶质与吸收剂之间有显著的化学反应。（二）按被吸收的组分数目分类1、单组分吸收混合气体中只有一个组分（溶质）进入液相，其余组分皆可认为不溶解于吸收剂的吸收过程；2、多组分吸收混合气体中有两个或更多组分进入液相的吸收过程。（三）按吸收过程有无温度变化分类1、非等温吸收气体溶解于液体时，常常伴随着热效应，当有化学反应时，还会有反应热，其结果是随吸收过程的进行，溶液温度会逐渐变化，则此过程为非等温吸收；2、等温吸收若吸收过程的热效应较小，或被吸收的组分在气相中浓度很低，而吸收剂用量相对较大时，温度升高不显著，则可认为是等温吸收。（四）按吸收过程的操作压力分类1、常压吸收2、加压吸收当操作压力增大时，溶质在吸收剂中的溶解度将随之增加。三、吸收剂的选择1、溶解度吸收剂对于溶质组分应具有较大的溶解度。这样从平衡的角度讲，处理一定量的混合气体所需的吸收剂数量较少，吸收尾气中溶质的极限残余浓度也可降低。就传质速率而言，溶解度越大、吸收速率越大,所需设备的尺寸就小。2、选择性吸收剂要对溶质组分有良好的吸收能力的同时,对混合气体中的其它组分基本上不吸收,或吸收甚微,否则不能实现有效的分离。3、挥发度在操作温度下吸收剂的挥发度要小，因为挥发度越大,则吸收剂损失量越大,分离后气体中含溶剂量也越大。4、粘度在操作温度下吸收剂的粘度越小,在塔内流动性越好从而提高吸收速率,且有助于降低泵的输送功耗,吸收剂传热阻力亦减小。5、再生性吸收剂要易于再生。吸收质在吸收剂中的溶解度应对温度的变化比较敏感，即不仅低温下溶解度要大，而且随温度的升高，溶解度应迅速下降，这样才比较容易利用解吸操作使吸收剂再生。6、稳定性化学稳定性好，以免在操作过程