吸收单元操作
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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。
吸收选择复习题一、选择题1.吸收操作的依据是(B)。
A.挥发度差异B.溶解度差异C.温度差异D.密度差异2.在逆流吸收塔中,增加吸收剂用量,而混合气体的处理量不变,则该吸收塔中操作线方程的斜率会( A )。
A.增大B.减小C.不变D.不能确定3.已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.35kPa、E2=1.1kPa、E3=0.65kPa则(A)A.t1<t2B.t3>t2C.t3 <t1D.t1>t24.在吸收塔中,随着溶剂温度升高,气体在溶剂中的溶解度将会(C)。
A.增加B.不变C.减小D.不能确定5.下述说明中正确的是( D )。
A.用水吸收氨属液膜控制B.常压下用水吸收二氧化碳属难溶气体的吸收,为气膜阻力控制C.用水吸收氧属难溶气体的吸收,为气膜阻力控制D.用水吸收二氧化硫为具有中等溶解度的气体吸收,气膜阻力和液膜阻力都不可忽略6.下述说法错误的是( B )。
A.溶解度系数H很大,为易溶气体B.亨利系数E值很大,为易溶气体C.亨利系数E值很大,为难溶气体D.相平衡系数m值很大,为难溶气体7.扩散系数D是物质重要的物理性质之一,下列各因数或物理量与扩散系数无关的是( D )。
A.扩散质和扩散介质的种类B.体系的温度C.体系的压力D.扩散面积8.吸收塔的操作线是直线,主要基于如下原因(D)。
A 物理吸收B 化学吸收C 高浓度物理吸收D 低浓度物理吸收9.吸收操作的作用是分离(A)。
A 气体混合物B 液体混合物C 互不相溶的液体混合物D 气液混合物10.通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,则下列那种情况正确(D)。
A. 回收率趋向最高B. 吸收推动力趋向最大C. 操作最为经济D. 填料层高度趋向无穷大11.根据双膜理论,吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为(C)。
A. 两相界面存在的阻力B. 气液两相主体中的扩散的阻力C. 气液两相滞流层中分子扩散的阻力 D .气相主体的涡流扩散阻力12.根据双膜理论,当被吸收组分在液体中溶解度很小时,以液相浓度表示得传质总系数K L ( B )A.大于液相传质分系数k LB. 近似等于液相传质分系数k LC. 大于气相传质分系数k GD. 近似等于气相传质分系数k G13.对某一汽液平衡物系,在总压一定时,温度升高,则亨利系数(B)A.变小B.增大C.不变D.不确定14.为使吸收过程易于进行,采取的措施是( B ) 。
吸收操作计算典型题例1. 于20℃及101.33kPa 条件下,在填料塔内用清水逆流吸收空气中的氨,已知进口混合气体中氨的分压为1.33kPa ,吸收率为90%,混合气体中纯空气量为112m 3(标准)/h ,操作条件下的平衡关系为Y =7.55X ,(1) 若适宜吸收剂用量为最小用量的1.6倍,求吸收剂用量kg/h ; (2) 若传质单元高度为1.5m ,求填料层高度。
解: (1)0133.033.133.10133.11111=−=−=y y Y 00133.01.0)1(112==−=Y Y Y η计算吸收剂用量用清水吸收,则X 2=0088.10755.0/0133.000133.00133.06.1/6.16.12121min =−−⨯−−⨯⎪⎭⎫⎝⎛===X m Y Y Y V L V L 31125000mol /h 22.410V =⨯-=则1.0885440mol /h 97.92kg /h L V ===(2)11221()(0.01330.00133)00.0111.088V X Y Y X L =−+=−+= *110.7550.0110.0083Y mX ==⨯=*220Y mX ==*1110.01330.00830.005Y Y Y ∆=−=−= *2220.0013300.00133Y Y Y ∆=−=−=12m 120.0050.001330.00277ln /ln(0.005/0.00133)Y Y Y Y Y ∆−∆−∆==∆∆=()12OG m 0.01330.001334.320.00277Y Y N Y −−==∆= 则填料层高度OG OG 1.5 4.32 6.48m H H N =⨯==例2. 20℃下,在常压逆流吸收塔中用纯溶剂吸收混合气体中的溶质组成。
进塔气体的组成为 4.5%(体积百分数),惰性气体流量为40kmol/h ,吸收率为90%,出塔液相组成为0.02(摩尔分数)。
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
的
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。
吸收单元操作流程简介
吸收是化工生产过程中十分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。
富气从底部进入吸收塔。
吸收剂由泵按一定流量送入吸收塔顶部,在吸收塔中自上而下与富气逆向接触,富气中溶质被溶解在吸收剂中。
不溶解的贫气自塔顶排出。
吸收了溶质的富油从吸收塔底部排出,经贫富油换热器预热至指定温度进入解吸塔进行解吸分离。
塔顶气相出料经全冷器换热降温全部冷凝进入塔顶回流罐。
塔釜贫油经贫富油换热器和冷冻盐水冷却器降温返回至油贮罐再利用。
吸收单元仿真操作指导书1、工艺流程简介来自前一工序的生成气(富气,其中的C4部分)从板式吸收塔Da-302底部经手操阀V1进入,与自上而下的吸收油接触,将生成气中的C4组分吸收下来。
未被吸收的不凝气由塔顶排出,尾气经压力调节器PIC-308调节阀排至放空总管进入大气。
冷却盐水经手操阀V26进入EA-306的管程,通过手操阀V27排出。
C6油经过手操阀V6进入吸收油储罐Fa-311,经罐底出口阀V7和V8至泵G2A,有出口阀V9排出,通过吸收油流量调节器的调节阀打入塔顶,与自下而上的生成气接触,吸收其中的C4组分成为富油,从吸收塔底排出。
盐水有入口阀V24进入EA-312管程出口由手操阀V25排出。
随着生产的进行,吸收油因为部分损耗导致液位下降。
要定期用V22排放尾气分离罐内的液体,用V6补充新鲜C6油入储罐2、工艺流程图3、开车操作⑴开车前的准备工作①将各调节器置手动,且输出为零。
②将各手操器和开关关闭。
③开“GYG”、“YBT”、“N2S”、“N2H”。
⑵建立吸收塔和解吸塔系统C6又冷循环和热循环①开V6,向FA-311引入贫油,LI-311上升。
②当LI-311上升置50%之前,先全开V7、V8,启动泵G2A,然后开V9、V12、V13。
当LI-311上升置55%左右,手动开FRC-311的输出为20%,当塔内持液量建立后,吸收塔液位LIC-310上升。
注意调整V6 阀,保证LI-311不超限。
③当LIC-310达到50%之前,全开V14、V15、V16和V17。
当LIC-310接近50%时,手动开FIC-310,C6油进入解吸塔,LIC-312上升。
当LIC-310达到50%时将LIC-310和FIC-310同时投入自动和串级。
④当LIC-312达50%之前,全开V18、V19、V20、V21、V24和V25。
当LIC-312达50%时投自动。
此时已建立C6油的循环。
⑶氮气的升压开氮气充气阀VN2,将DA-302压力提高到1.0MPa以上,关VN2。