吸收解吸实训装置实验指导书郑州树仁科技有限公司目录一、前言............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
二、实训目的.................................................................................................................... 错误!未定义书签。
三、实训原理.................................................................................................................... 错误!未定义书签。
四、吸收解吸实训装置介绍............................................................................................ 错误!未定义书签。
(一) 装置介绍........................................................................................................ 错误!未定义书签。
(二) 吸收解吸工艺................................................................................................ 错误!未定义书签。
(三) 工艺流程图 (6)(四) 吸收解吸配置单............................................................................................ 错误!未定义书签。
(五) 装置仪表及控制系统一览表........................................................................ 错误!未定义书签。
(六) 设备能耗一览表............................................................................................ 错误!未定义书签。
五、实验步骤.................................................................................................................... 错误!未定义书签。
(一) 开机准备 (8)(二) 正常开机 (8)(三)正常关机 (10)(四) 液泛 (9)(五) 记录数据表.................................................................................................... 错误!未定义书签。
一、工业背景气体的吸收与解吸装置为化工的常见装置，在气体净化中常使用溶剂来吸收有害气体，保证合格的原料气供给，在合成氨、石油化工中原料气的净化过程中均有广泛应用。
在合成氨脱硫、脱碳工段均采用溶剂吸收法脱除有害气体，吸收效率高，装置运行费用低廉。
本装置考虑学校实际需求状况，采用水-二氧化碳体系为吸收-解吸体系，进行实训装置设计。
二、知识背景吸收解吸是石油化工生产过程中较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，溶质就从气相溶入液相中，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。
提高压力、降低温度有利于溶质吸收；降低压力、提高温度有利于溶质解吸，正是利用这一原理分离气体混合物，而吸收剂可以重复使用。
㈠、吸收实验根据传质速率方程，在假定Kxa为常数、等温、低吸收率[或低浓、难溶等] 条件下推导得出吸收速率方程：Ga=Kxa·V·Δxm则： Kxa=Ga/(V·Δxm)式中：Kxa——体积传质系数 [kmolCO2/m3hrΔxm]Ga——填料塔的吸收量 [Kmol CO2/hr] V——填料层的体积 [m3]Δxm ——填料塔的平均推动力1y1Δx1x112y2x2=0Δx221、Ga 的计算已知可测出：Vs[m 3/h]、V B [m 3/h]由转子流量计测得，y 1（可以计算出来）、y 2（可由传感器直接读出） Ls[Kmol/h]=Vs ×ρ水/M 水010011101011'2929]/[ρρρρρρρρT P T P V V M V h Kmol G B B B B =⋅=⋅=⋅=空气2V ——填料层的体积 [m 3] ΔY m ——填料塔的平均推动力 1、Ga 的计算已知可测出：Vs[m 3/h]、V B [m 3/h]由转子流量计测得，y 1及y 2（可由色谱直接读出）Ls[Kmol/h]=Vs ×ρ水/M 水010011101011'2929]/[ρρρρρρρρT P T P V V M V h Kmol G B B B B =⋅=⋅=⋅=空气 标定情况：T 0=273+20 P 0=101325 ρ0=1.205 测定情况：T 1=273+t1 P 1=101325+ΔP ×13.6因此可计算出L S 、G B 。
又由全塔物料衡算：G a =Ls(X 1-X 2)=G B (Y 1-Y 2) 011222111=-=-=y y Y y y Y 且认为空气中不含CO 2，则y 2=0；又因为进塔液体中X 1有两种情况，一是直接将吸收后的液体用于解吸，则其浓度即为前吸收计算出来的实际浓度X 1；二是只作解吸实验，可将CO 2用文丘里吸碳器充分溶解在液体中，可近似形成该温度下的饱和浓度，其X 1*可由亨利定律求算出：mm y x 1*1==则可计算出G a 和X 2 2、ΔY m 的计算根据测出的水温可插值求出亨利常数E[atm]，本实验为P=1[atm] 则m=E/P11221112221212ln x m y x m y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y e e e e m ⋅=⋅=-=∆-=∆∆∆∆-∆=∆根据 e e Y y yy Y 换算成将-=1三、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9)完成水吸收空气中CO2单元高度；10)完成空气解吸水中CO操作，分析解析前后的浓度，并计算传质系数、传质2单元高度；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。
四、吸收解吸实训装置介绍（一）装置介绍本装置由吸收塔、解吸塔、吸收液储罐、解吸液储罐、空气缓冲罐、1#空气泵、2#空气泵、吸收液泵、解吸液泵组成。
（二）工艺流程图图1 吸收-解吸实训装置工艺流程图（三）工艺介绍吸收工艺流程：自来水进入解吸储槽V104,经过解吸液泵P103、转子流量计、孔板流量计FIC03后送入填料吸收塔T101塔顶经喷头喷淋在填料顶层。
由1#空气泵送来的空气进入空气缓冲罐V102后，经孔板流量计FIC02、转子流量计后，与由二氧化碳钢瓶来的二氧化碳一定比例（一般10：1）混合后，经过均质器中，然后进入填料吸收塔T101塔底，与水在塔内填料中进行逆流接触，进行质量和热量的交换，用水吸收气体中的CO2，由塔顶出来的尾气放空，塔底出来的吸收液进入吸收液储槽V103（作为解吸的原料液）。
由于本实验为低浓度气体的吸收，所以热量交换可略，整个实验过程看成是等温操作。
解吸工艺流程：吸收液储槽V103里的富含CO2的液体（由CO2钢瓶配置的饱和CO2溶液）经吸收液泵P102加压后，经液相转子流量计、孔板流量计FIC04后送入填料解吸塔塔顶经喷头喷淋在填料顶层。
由2#空气泵送来的空气进入空气缓冲罐V105后，经孔板流量计FI06、转子流量计后，直接进入塔底，与水在塔内填料进行逆流接触，进行质量和热量的交换，空气解吸出水里的CO2，由塔顶出来的气体放空，塔底出来的解吸后的液体液进解吸液储罐（供吸收重复使用）。
由于本实验为低浓度气体的吸收，所以热量交换可略，整个实验过程看成是等温操作。
填料吹干工艺流程：由1#空气泵送来的空气进入空气缓冲罐V102后，经加热器E101后，分别送至吸收塔T101、解吸塔T102塔顶，从上而下将塔内填料吹干，尾气从塔底排污口直接放空。
五、实训步骤（一）开机准备1)检查公用工程水电是否处于正常供应状态（水压、水位是否正常；电压、三相电指示灯是否正常）。
2)打开CO2钢瓶阀门，检测CO2钢瓶减压阀压力是否正常；3)熟悉设备工艺流程图，各个设备组成部件所在位置；熟悉各阀门的作用及用途。
4)熟悉温度、流量测量点、控制点的位置。
5)在向罐体加液前，检查罐体各阀门状态是否正确。
6)打开自来水阀门，往解吸液储槽V104里加入自来水，液位到罐体的2/3的位置。
7)记录当前解吸液储槽和吸收液储槽的液位。
（二）、正常开机1、开启电源1）在仪表操作盘台上，开启总电源开关，此时总电源指示灯亮；2）开启仪表电源开关，此时仪表电源指示灯亮，且仪表上电。
2、开启计算机启动监控软件1）打开计算机电源开关，启动计算机；2）在桌面上点击“吸收解吸实训软件”，进入DCS界面，如图2所示：图2 吸收-解吸联合操作实训软件DCS控制界面图3 吸收塔单元操作实训软件界面图4 解吸塔单元操作实训软件界面3、开启吸收塔液相水泵和管路1)检查管路各阀门状态是否正常2)检查吸收液泵P103的泵前阀是否打开，打开吸收液泵电源开关，泵运转，检查泵运转方向是否正常。
