三元体系
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三元材料体系范文
三元材料体系的研究主要包括对相图和相变行为的研究,以及对材料性能和应用的研究。
相图是指在三元材料体系中不同元素所构成的相的分布和相变的情况。
相图的研究可以帮助我们了解材料在不同条件下的相变行为和相组成,以及控制和调控材料的性能。
通过对相图的研究,可以选择合适的合金配方,并预测合金在不同温度和组分条件下的相变行为和性能。
三元材料体系的研究还包括对材料性能和应用的研究。
通过在三元体系中添加不同的元素,可以改变材料的物理、化学和电子性质,从而实现材料性能的改善和优化。
例如,通过在金属体系中添加稀土元素,可以获得具有高温抗氧化性能的合金材料;通过在半导体体系中添加杂质元素,可以改变半导体材料的导电性能和光学性能。
三元材料体系的研究还涉及到材料应用的开发和探索。
通过对三元材料体系的研究,可以发现新的材料组合,并探索新的应用领域。
例如,通过在半导体材料中添加稀土元素,可以获得具有发光性能的材料,广泛应用于光电器件和显示器件;通过在金属材料中添加非金属元素,可以获得具有高强度和高韧性的高性能结构材料,广泛应用于航空航天和汽车制造等领域。
三元材料体系的研究对于材料科学和工程的发展至关重要。
通过合理设计和控制三元材料体系,可以获得具有特定性能和特点的材料,并拓展其应用领域。
同时,三元材料体系的研究也为解决现实工程和科学问题提供了新的思路和方法。
总之,三元材料体系是由三种元素构成的材料系统。
通过合理设计和控制三元材料体系,可以获得具有特定性能和特点的材料,拓展其应用领域,促进材料科学和工程的发展。
NH3-CO2-H2O三元体系相图所谓的相图就是相平衡图,是物系在平衡时各组成条件(温度、浓度、压力)之间的关系图。
图2-22中的纵坐标代表CO2的质量分数,横坐标代表NH3的质量分数,坐标原点代表纯水。
纵轴100处代表纯CO2,横轴100处代表纯NH3。
图中每种化合物(或混合物)的总碳量均以CO2来表示,总氮量均以NH3表示。
在CO2 -NH3连线以下的区域中的化合物(或混合物)由CO2、NH3和H2O构成,把这类化合物称为亲水化合物。
在CO2-NH3连线以上的区域的化合物(或混合物),则是NH3和CO2及负水(脱水)构成的,把它称为憎水化合物。
在CO2-NH3连线上的化合物(或混合物)则是只由NH3和CO2构成的。
由此可知,凡在CO2-NH3连线以上区域的组成点,其CO2和NH3的质量分数之和均超过100%。
图中标有温度的组线是等温溶解度曲线,它代表一种盐与液相平衡。
该线经过转折后表示与液相呈平衡的是另外一种盐。
转折点代表同一温度下两条溶解曲线的交点,因此在该点与液相呈平衡的是两种盐。
图中的粗线就是这类转折点的连线,也就是多温图上的两种盐共饱和线。
将各条粗线描绘出来就将图2-22分成各个区域。
各区中的化合物就代表在该区内与液相呈平衡的盐。
右边有一分层区,在该区内,任何等温线上的一个组成点,都分为两个界线分明的液体层,它们的组成分别为该等温线与分层区域界线的两个交点所代表。
一、CO2 -NH3 -H2O体系(Ⅰ)恒温相图图2-23为20℃时CO2-NH3-H2O体系的恒温相图。
图中有四条溶解度曲线:E'E1是NH4HCO3(组成点为C)的溶解度曲线,E1E2是复盐2NH4HCO3•(NH4)2CO3•H2O(组成点为P)的溶解度曲线,E2E3是一水碳酸盐(NH4)2CO3•H2O(组成点为S)的溶解度曲线,E3F'是氨基甲酸铵(组成点为A)的溶解度曲线。
因为E'E1和E3 F'两条曲线未能在图上完全表示出来,因此E'和F'分别为两条曲线上的一个点。
三元系象图凝聚体系自由度最大值和最小值
三元系象图凝聚体系的自由度是指在给定温度和压力下,系统中可以独立改变的物质组分的数量。
根据吉布斯相律,三元系的自由度可以通过以下公式计算:
F = C - P + 2
其中,F表示自由度,C表示组分数,P表示相数。
对于三元系象图凝聚体系而言,组分数C为3,因为有三种组分存在。
而相数P则取决于系统中存在的相态数。
当系统中存在三种单一相态(例如三种纯物质)时,相数P为3。
代入公式,可以得出自由度的最大值:
F_max = 3 - 3 + 2 = 2
这意味着系统中可以独立改变的物质组分的最大数量为2。
当系统中存在两种相态(例如两种不同的固相)时,相数P为2。
代入公式,可以得出自由度的最小值:
F_min = 3 - 2 + 2 = 3
这意味着系统中可以独立改变的物质组分的最小数量为3。
综上所述,三元系象图凝聚体系的自由度最大值为2,最小值为3。
这个结果是基于一般情况下的假设,具体的自由度取决于系统中存在的相态数和其他物理条件。
三元四维人才培养新体系三元四维人才培养新体系随着社会的发展,传统的人才培养方式已经难以适应当今复杂多变的社会需求。
为了培养更加适应时代发展需要的高素质人才,我们需要建立一个全新的人才培养体系,即三元四维人才培养新体系。
三元指的是人才培养的三个基本要素:知识素养、专业能力和综合素质。
知识素养是指学生在各个学科领域掌握的知识体系,专业能力是指学生在自己专业领域的技能和实践能力,综合素质是指学生的人文素养、创新思维、团队合作等综合能力。
三者密不可分,互相促进,共同构成了人才培养的基础。
四维则是指人才培养的四个维度:学科素养、创新创造、实践能力和社会责任。
学科素养是指学生在具体学科中的知识积累和深入理解,创新创造是指学生的创新思维和创造能力,实践能力是指学生通过实践活动锻炼的实际操作能力,社会责任是指学生对社会问题的认知和解决能力。
这四个维度相互支撑,构建了一个全面培养人才的体系。
在三元四维人才培养新体系中,我们需要改变传统的教学模式,注重学生的主动学习和实践能力的培养。
通过优化课程设置,引入跨学科教学和项目实践,培养学生的创新思维和问题解决能力。
同时,还要加强与社会的连接,开展社会实践活动,培养学生的社会责任感和团队合作能力。
此外,新体系还需要建立一个全方位的评价体系,既注重学生学术成果的评价,也重视综合素质的评价。
通过多样化的评价方法,全面了解学生在知识、能力和素质方面的发展情况,为学生的个性发展提供支持和引导。
总结起来,三元四维人才培养新体系以知识素养、专业能力和综合素质为基础,通过学科素养、创新创造、实践能力和社会责任四个维度的培养,注重学生的主动学习和实践能力,加强与社会的连接,建立全方位的评价体系,旨在培养适应社会发展需求的高素质人才。
我们相信,通过新体系的实施,能够。
磷酸锰铁锂复合三元体系及对复合方式的研究磷酸锰铁锂(LiMn1/3Fe1/3PO4)复合三元体系是目前新能源电池中一种十分重要的正极材料。
它具有高能量密度、长寿命、安全性高等优点,因此被广泛应用于电动车、移动电源等领域。
本文将围绕其复合方式展开讨论。
首先,复合方式可以分为两种,即物理复合和化学复合。
物理复合是指通过机械混合等方式,将不同材料混合在一起,使其达到某种平衡状态,然后制备出复合材料。
化学复合则是指通过化学反应,将不同的材料合成为一种新的化合物。
对于磷酸锰铁锂复合三元体系,物理复合的方法主要有两种。
一是使用高能球磨机对LiMn1/3Fe1/3PO4和其他材料进行机械混合,这种方法可以有效地使不同材料分散均匀,在一定程度上改善电池性能。
另一种是通过溶剂旋涂等方式,在陶瓷基片上制备出复合材料,由于陶瓷基片表面的均匀性,可以更好地控制材料的分布情况。
而对于化学复合方式,目前主要有两种方法。
一种是通过溶胶凝胶法制备出复合材料。
通过将各种原料在溶剂中混合,并经过一定的凝胶处理,最终制得出复合材料。
这种方法可以增加材料间的接触面积,从而提高材料间的反应速率。
另一种方法则是通过共沉淀法来制备复合材料。
该方法是将各种原料在水溶液中共同沉淀,在特定的条件下进行煅烧处理,从而得到复合材料。
这种方法制备出的材料结晶度较高,比溶胶凝胶法制备的材料具有更好的性能。
综上,磷酸锰铁锂复合三元体系的复合方式有多种选择,不同的方法有其独特的优点和应用范围。
在应用过程中需要综合考虑材料的性能、制备成本以及生产效率等因素,选择最优的复合方式来制备出高品质的电池材料。
三元镥氮氢体系概念
三元镥氮氢体系概念指的是由镥、氮、氢三个元素组成的化学体系。
这个概念,是对这个体系进行综合、全面的概括和描述,为了更好地了解此体系,我们需要以下步骤:
第一步:了解镥、氮、氢三个元素
1. 镥是一种稀土金属,原子序数为71,化学符号为Lu,属于铜系金属;
2. 氮是非金属元素,原子序数为7,化学符号为N,与氧气组成了大气中的主要成分之一;
3. 氢是一种单质,原子序数为1,化学符号为H,是化学元素中最简单的一种。
第二步:理解三元体系的定义
三元体系是由三种不同元素组成的化合物组成的体系。
在这个体系中,每种元素可以取代其他元素的位置,从而形成不同的化合物。
第三步:分析三元镥氮氢体系的结构与性质
在三元镥氮氢体系中,镥、氮、氢三种元素的不同结合方式会形成不同的化合物。
例如,LuNH、LuN2H、LuN3H等,每种化合物都有其独特的结构与性质。
通过对这些化合物的研究,可以更好地了解三元镥氮氢体系。
第四步:探索三元镥氮氢体系的应用
由于三元镥氮氢体系具有一些独特的物理和化学特性,在材料科学、能源领域和生命科学等各个领域都有着广泛的应用。
例如,在材料科学中,三元镥氮氢体系可以用于合成新型材料,如镥氮氢化物;在能源领域中,三元镥氮氢体系可以作为高效的储氢材料,将氢气储存起来;在生命科学中,三元镥氮氢体系可以用于研究生物大分子的结构。
综上所述,三元镥氮氢体系是由镥、氮、氢三种元素组成的化学体系,具有独特的物理和化学特性,在许多领域都有着广泛的应用。
我们需要通过深入了解三元镥氮氢体系的结构和性质,才能更好地应用和发展这个体系,为人类的科技进步和生活带来更多的可能性。
三元治理体系三元治理体系是指由政府、市场和社会三个主体共同参与、相互协调、共同治理社会问题的一种模式。
在这个体系中,政府是主导者和监督者,市场是资源配置的主要机制,社会是参与者和监督者。
政府在三元治理体系中扮演着重要的角色。
政府具有权力和资源的集中,能够制定和执行法律法规,保障公共利益和社会秩序。
政府在治理中需要担负起监督、协调和调节的职责,确保市场运行的公平、公正和有序。
政府还应该加强对市场行为的监管,防止市场失灵和垄断行为的发生。
市场在三元治理体系中具有重要的作用。
市场是资源配置的主要机制,通过供需关系和价格机制来实现资源的有效配置。
市场的自由竞争和选择能力可以提高经济效益,激发创新和创造力。
市场在治理中需要发挥市场机制的作用,促进经济的发展和社会的进步。
同时,市场也需要遵守法律法规,履行社会责任,保护消费者权益和环境。
社会在三元治理体系中也发挥着重要的作用。
社会是治理的主体之一,是公民的集合体。
社会需要积极参与公共事务,提出建议和意见,监督政府和市场的行为。
社会组织和公民团体可以通过舆论引导、社会监督和参与决策等方式,推动社会的进步和发展。
社会还需要加强自身建设,提高公民素质和社会信用,形成文明和和谐的社会风尚。
三元治理体系的核心是政府、市场和社会三个主体的合作与协调。
政府作为主导者和监督者,需要加强对市场和社会的引导和规范;市场作为资源配置的主要机制,需要遵守法律法规,履行社会责任;社会作为治理的主体之一,需要积极参与公共事务,推动社会的进步和发展。
三元治理体系的优势在于能够充分发挥政府、市场和社会的各自优势,形成合力,推动社会的发展和进步。
政府能够制定和执行法律法规,保障公共利益和社会秩序;市场能够实现资源的有效配置,提高经济效益;社会能够积极参与公共事务,推动社会的进步和发展。
三者相互协调、相互制约,形成了一个相对平衡的治理体系。
然而,三元治理体系也存在一些挑战和问题。
政府在实践中可能出现权力过分集中、行政效率低下等问题;市场可能出现失灵和垄断行为,导致资源的不合理配置;社会可能出现组织能力不足、利益诉求不一致等问题。
三元治理体系三元治理体系,是指由政府、市场和社会三个主体共同参与和协同治理社会问题和公共事务的一种体制机制。
它强调政府、市场和社会的互动与合作,通过政府的规范引导、市场的资源配置和社会的参与监督,实现社会治理的有效性和公正性。
政府在三元治理体系中扮演着重要角色。
政府具有法定权力和公共资源,能够制定法律法规、规划发展、提供公共服务和保障公共利益。
政府应当依法行政,积极履行职责,推动社会进步和公共利益的实现。
同时,政府也需要与市场和社会密切合作,倾听民意、解决矛盾、协调利益,使政府行为更加科学、民主和有效。
市场在三元治理体系中具有重要地位。
市场是资源配置的主要机制,能够通过供需关系和价格机制实现资源的高效配置。
市场经济的发展需要政府提供公平竞争的环境和规则,并适时进行干预和调节,防止市场失灵和不公平现象。
市场主体应当遵守法律法规,维护市场秩序,提供优质产品和服务,促进经济增长和社会福利的提高。
社会在三元治理体系中起到了不可或缺的作用。
社会是政府和市场的基础和力量源泉,能够通过参与、监督和评价等方式,推动社会进步和公共事务的良性发展。
社会组织应当积极参与公共事务,发挥独立性和专业性优势,为政府和市场提供参考意见和监督反馈,实现社会治理的多元化和民主化。
三元治理体系的核心是政府、市场和社会的互动与合作。
政府应当积极履行职责,提供公共服务和保障公共利益;市场应当充分发挥资源配置的作用,保障公平竞争和经济增长;社会应当积极参与公共事务,推动社会进步和公共利益的实现。
只有三个主体相互协作,形成合力,才能实现社会治理的有效性和公正性。
在实际治理中,三元治理体系需要建立健全的制度和机制,确保各方的权益得到平衡和保障。
政府应当加强法治建设,推动政府职能转变和行政体制改革,提高政府决策的科学性和透明度。
市场应当完善市场监管体制,加强对市场主体的规范和约束,维护公平竞争和消费者权益。
社会应当加强自身组织和规范建设,提高社会组织的代表性和专业性,增强社会监督和参与的能力。
三元锂化学体系三元锂化学体系是指由三种元素组成的锂化学体系,通常是由锂、镍、钴和锰等元素组成的正极材料、石墨等碳负极材料以及锂盐溶液等组成的电解质体系。
三元锂化学体系在现代锂离子电池中得到广泛应用,具有高能量密度、长循环寿命和较高的安全性能等优点。
正极材料是三元锂化学体系中的重要组成部分。
常见的正极材料有镍钴锰酸锂(NCM)和镍钴铝酸锂(NCA)等。
这些材料具有高容量、高电压和良好的循环稳定性,是现代锂离子电池中常用的正极材料。
正极材料的选择直接影响到电池的性能,因此对于三元锂化学体系的研究和改进至关重要。
电解质体系也是三元锂化学体系中的关键组成部分。
电解质是电池中的重要组成部分,它能够促进锂离子在正负极之间的传输,并保证电池的稳定性和安全性。
常见的电解质有有机电解质和无机电解质两种。
有机电解质具有高离子导电性和较低的固体结构,但对温度和湿度敏感;无机电解质具有较好的热稳定性和电化学稳定性,但离子导电性较差。
因此,在三元锂化学体系中,对于电解质的选择和优化也是一个重要的研究方向。
负极材料也是三元锂化学体系中的重要组成部分。
目前常用的负极材料是石墨,它具有良好的循环稳定性和充放电性能。
然而,石墨负极材料的比容量相对较低,无法满足高能量密度的需求。
因此,研究人员正在寻找新型的负极材料,以提高电池的能量密度。
钛酸锂材料是一个有潜力的候选材料,它具有较高的比容量和较好的循环稳定性。
在三元锂化学体系中,电池的性能不仅取决于正、负极材料和电解质的选择,还与电池的结构和工艺参数密切相关。
例如,电池的电极厚度、电解质的浓度和电池的温度等都会对电池的性能产生重要影响。
因此,对于三元锂化学体系的研究,需要综合考虑以上各个方面的因素,以实现电池性能的最优化。
总结起来,三元锂化学体系是现代锂离子电池中常用的体系,由正、负极材料和电解质组成。
其中,正极材料的选择、电解质的优化以及负极材料的改进都是提高电池性能的关键因素。
空管堵塞的现象。
六、影响汽提效率的因素汽提塔负荷也是影响汽提效率的关键因素。
负荷大,汽提管内液膜厚,停留时间短,汽提效率低。
压力降低汽提效率明显提高,使NH3尽可能回收,从而降低精馏段系统的负荷。
汽提塔汽提效率不够,造成精馏段系统的负荷增加。
精馏段系统为了吸收过多的氨,必定增加水量,从而带入侧线系统水量增多,氨回收率就会下降。
七、进水含油和悬浮物浓度高由于进料含油量较高,而且其中含有大量的焦粉等悬浮物。
油气直接影响塔内汽液相的正常平衡,且造成侧线带液,进一步降低塔的处理能力;悬浮物易在塔内结垢。
结垢不仅会使塔板上的浮阀变重,影响浮阀的正常移动,减小气相通量,脱落的垢还会堆积在降液管和受液槽的夹缝中,减小液相的通量,从而加剧侧线带液,降低塔的处理能力和汽提塔的出水质量。
由于携带焦粉,易引起塔盘结焦,堵塞浮阀及换热器等设备,严重影响汽提装置平稳操作及净化水质量。
八、蒸汽耗量影响蒸汽耗量的决定因素就在用于汽提部分的蒸汽量,进料量是决定总蒸汽耗量的最主要的因素。
油份对蒸汽耗量的影响不仅仅在于它吸热汽化,更重要的是油份作为表面活性物质,在汽提塔内强烈的汽水接触情况下,极易发生起泡现象。
大量的泡沫使气液相的传质汽提蒸汽的冷凝过程不能得到有效进行。
在造种情况下,为了保证出水水质,只有加大汽提蒸汽量,强化气液间的接触,这势必增加蒸汽耗量。
液相在从塔顶到达塔底的过程中,为达到操作温度,必须吸收汽提蒸汽。
九、塔顶酸性气采出降低富氨气中的H2S含量。
正常稳定的汽提操作是保证液氨质量的关键,99%以上的硫是通过汽提系统除去的,汽提操作不正常会导致加重氨精制负荷,影响液氨质量等一系列问题。
根据硫化氢汽提塔底水中的H2S含量,决定是否需要提高硫化氢汽提塔的分离效率,降低塔底水中的H2S含量,以降低富氨气中的H2S含量。
十、侧线富氨汽抽出根据侧线抽出温度调整汽提蒸汽量和侧线抽出比,使汽提塔“氨峰”位置处于侧线抽出口附近,提高抽出气中NH3/H2S值,再通过合理设置的三个分凝器的温度和压力,降低富氨气中的H2S含量。
进料段温度自塔顶向下温差较大,有利于氨的吸收而在塔顶得到净化的酸性气;汽提段温差较小,有利于游离态的硫化氢和氨的分离。
汽提塔操作知识(第一部分)汽提塔工艺原理及流程11.3.1 汽提原理炼油厂含硫污水所含有害物质以氨、硫化氢、二氧化碳为主。
汽提法以脱除并回收氨和硫化氢为主要目的;是化学平衡、电离平衡和相平衡共存的复杂体系。
控制化学、电离和相平衡的适宜条件是处理含硫污水和选择适宜操作条件的关键。
了解NH3-H2S-H2O三元体系的热力学性质,可以更好地理解汽提法的原理和操作。
氨、硫化氢和水都是挥发性弱电解质,能互相起化学反应,并能电离成离子:氨和硫化氢能不同程度地溶解于水。
因此“NH3-H2S-H2O”三元体系是一个化学、电离和相平衡共存的复杂体系。
氨溶于水后一部分以游离氨存在,一部分被电离成NH4+和OH—,如下式:NH3+2H2O= NH4++2 OH—(2-1-1)氨溶解于水是放热的,温度升高,电离平衡常数K A随温度升高而降低,温度越高,K A 降低越明显,氨的电离平衡常数很小(K A=2.01×10-5mol/kg),因此,氨在水中主要是以游离的氨分子存在,仅有极少量的铵离子。
硫化氢在水中也有少许电离:2 H2S=2H++2HS—(2-1-2)硫化氢在水中的电离常数K S也受温度影响,与K A不同,温度对K S的影响可分为二种情况:当温度低于125℃时,K S随温度升高而升高。
当温度高于125℃时,K S随温度升高而降低,因为硫化氢的电离平衡常数K S值比K A还小,所以硫化氢在水中几乎全部以游离的硫化氢分子存在。
氨和硫化氢同时存在于水中时,生成硫氢化铵,在水中被大量水解又重新生成游离的氨和硫化氢分子,即:NH4++ HS—→(NH3+ H2S)1(2-1-3)发生双水解反应NH4HS→NH4++ HS——+ H2O→NH3。
H2O + H2S→(NH3+ H2S)1在液相的游离氨和硫化氢分子又与气相中的氨和硫化氢呈相平衡:(NH3+ H2S)1→(NH3+ H2S)g(2-1-4)结合式(2-1-3)和(2-1-4)可写为:NH4++ HS—(即NH4HS)→(NH3+ H2S)1→(NH3+ H2S)g(2-1-5) 也可以用图2-1-1表示:图2-1-1 NH3-H2S-H2O三元体系示意图图2-1-1中的气相条件下,氨和硫化氢是分子态,液相条件下,氨和硫化氢有离子和分子二种形式,离子不能挥发可称为固定态,分子可以挥发可称为游离态或自由态。
氨和硫化氢在水中主要是以离子态还是以分子态存在,与温度、压力及其在水中的浓度有关。
硫氢化铵在水中进行如式(2-1-3)的水解反应,其水解常数K H同样受温度影响,温度升高,K H增加,温度降低,K H减少。
当温度降低时,K H减小反应式(2-1-3)的反应向左移动。
故溶液中NH4+和HS—离子浓度逐渐增加,因此,在低温段,是以离解反应为主。
当温度升高时,K H增加,此时硫氢化铵不断水解,溶液中游离的氨和硫化氢分子逐渐增加,相应汽相中氨和硫化氢的分压也随之升高,因此在高温段的界限约为110℃,低于110℃,温度对K H的影响不大,K H值较低,高于110℃,K H随温度升高迅速增加,由此可见,要将污水中的氨和硫化氢脱除,温度应该大于110℃。
污水汽提开工时规定塔底温度大于120℃后开始排放净水,以及正常生产时塔底温度控制为160℃左右的道理也就在此。
氨和硫化氢在水中的溶解度与气体在溶液中的一般规律相同,随温度升高而降低,随压力增加而增加。
氨在水中的溶解度远大于硫化氢在水中的溶解度,但是若在硫化氢水溶液中通入氨,则硫化氢的溶解度就大大提高。
在约38℃和0.45Mpa时,由于氨的存在,硫化氢在水中溶解度可增加17倍以上。
如前所述,氨在水中或硫化氢在水中,两者都以游离的分子态存在,但在有一定量的氨和硫化氢同时在水中,则由于酸的反应,NH4+(铵根)和HS—离子浓度迅速增加。
有人曾指出:当温度等于32.2℃,氨和硫化氢分子比为1时,有98.44%的氨或硫化氢以离子形式存在。
然而,氨和硫化氢的离解度不仅与温度压力有关,且还与液相中氨和硫化氢的浓度有关。
例如在138.22℃和0.446Mpa时,当液相中氨的浓度(W A)和硫化氢的浓度(W S)分别为W A=51.5%,W S=17.08%时,相应的游离氨和硫化氢的摩尔浓度,氨占其总量的83.45%,而硫化氢只占其总量的0.17%,也就是说138℃,0.446MPa的条件下,当氨和硫化氢的摩尔大于5时,溶解于水的氨只有16.54%,被电离成NH4+,而硫化氢却有99.8%被电离成HS—,游离的硫化氢分子极少,溶液中几乎都是以HS—离子的形式被“固定”在液相,单塔侧线流程汽提塔的侧线抽出口塔盘温度要控制大于138℃,目的就是要控制侧线抽出的富氨气体中氨和硫化氢的分子比大于5从而保证通过三级分凝流程可以取得高纯度的氨气。
虽然硫化氢的溶解度远小于氨,但其饱和蒸气压比同温度下的氨大得多,故其相对挥发度也就比氨大,因此,只要溶液中有一定数量的游离硫化氢分子存在,则与呈平衡的气相中的硫化氢浓度就很可观。
正是由于氨的溶解度比硫化氢大得多,而硫化氢的相对挥发度比氨大得多,所以,单塔侧线流程的汽提塔在低温的顶部可以获得含氨很少的酸性气体。
来自催化裂化和焦化的含硫污水中有一定量的二氧化碳,它也能溶解于水,但溶解度比硫化氢更小,在同样温度下,它的蒸气压也比硫化氢大,因而相比挥发度也比硫化氢大,所以它比氨和硫化氢更容易汽提出来。
因此,对含硫污水净化而言,二氧化碳的存在并无影响,但是,值得指出的是:二氧化碳的存在,特别是在低温条件下,会与氨作用生成胺基甲酸铵。
2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) (2-1-6)它是一种白色固体,难溶的盐,会造成管道和阀门堵塞。
单塔侧线流程汽提塔侧线抽出口塔盘温度要控制大于138℃,保证侧线抽出气体A比S大于5,除了保证氨气纯度外,还有一个重要目的就是要避免生成胺基甲酸铵、硫氢化氨等结晶堵塞,保证安全生产。
由于水解是吸热反应,因而加热可促进水解作用,使游离的硫化氢、氨和二氧化碳分子增加,但这些游离分子是否都能从液相转入气相,这与它们在液相中的浓度、溶解度、挥发度以及与溶液中其他分子或离子能否发生反应有关,如二氧化碳在水中的溶解度很小,相对挥发度很大,与其他分子或离子的反应平衡常数很小,因而最容易从液相转入气相,而氨却不同,它不仅在水中的溶解度很大,而且与硫化氢和二氧化硫的反应平衡常数也大,只有当它在一定条件下达到饱和时,才能使游离的氨分子从液相转入气相。
显然,通入水蒸气起到了加热和降低气相中硫化氢、氨和二氧化碳分压的双重作用,促进它们从液相转入气相,从而达到净化含硫污水的目的。
11.3.4 工艺流程水蒸气汽提法在国内炼油厂占主导地位。
水蒸气汽提工艺适合于硫化氢和氨浓度很宽的范围。
用蒸汽汽提时,蒸汽起到了加热和降低气相中硫化氢、氨和二氧化碳分压的双重作用,促使它们从液相进入气相,从而达到净化水质的目的。
人们针对气相中硫化氢和氨的出路,开发了以下几种工艺。
其中带侧线的单塔加压汽提、双塔汽提和单塔低压汽提这三种工艺在炼油厂应用广泛。
11.3.4.1 回收硫化氢和氨的汽提工艺1. 单塔加压侧线抽出汽提工艺该流程利用二氧化碳和硫化氢的相对挥发度比氨高的特性,首先将二氧化碳和硫化氢从汽提塔的上部汽提出去,塔顶酸性气送至硫磺回收装置回收硫磺,液相中的氨及剩余的二氧化碳和硫化氢在汽提蒸汽作用下,在汽提塔下部被驱除到气相,使净化水质满足要求,并在塔中部形成A/S+C(即氨摩尔数/硫化氢与二氧化碳摩尔数之和)较高的富氨气体,抽出富氨气体,采用三级降温降压,进行分凝,获得高纯度气氨,并经精制、压缩制成液氨。
与常压汽提比较,采用加压汽提,相应提高了塔底温度,有利于铵盐水解,提高了净化水质量。
当然,压力升高,增加了硫化氢、二氧化碳和氨的溶解度,但在塔底150~165℃的温度下,温度已是起主要作用了,塔顶压力较高对吸收氨有利,显然提高了酸性气纯度。
由于采取原料污水和侧线抽出汽换热等措施,原料污水进塔温度达到150℃左右,同时,进塔原料水A比(S+C)(氨、二氧化碳、硫化氢摩尔比,下同)较低(比双塔流程硫化氢汽提塔较高)这都是利于提高硫化氢、二氧化碳一次脱除率,保证了侧线抽出汽A比(S+C)远大于5的要求,从而为侧线提纯氨产品创造了条件。
由于采取变温、变压三级分凝技术,逐级冷凝甩掉大量水而把氨提浓,因而,侧线抽出气氨浓度可以较低,在处理低中浓度含硫污水时,勿需增加侧线抽出比,即不依靠提高氨循环量来提高侧线抽出氨浓度,因而汽提蒸汽单耗可以较低。