文档介绍：吸收解吸实训装置
实验指导书

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。
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
1、Ga的计算
已知可测出:Vs[m3/h]、VB[m3/h]由转子流量计测得,y1(可以计算出来)、y2(可由传感器直接读出)
Ls[Kmol/h]=Vs×ρ水/M水

标定情况:T0=273+20 P0=101325 ρ0=
测定情况:T1=273+t1 P1=101325+ΔP×
因此可计算出LS、GB。又由全塔物料衡算:Ga=Ls(X1-X2)=GB(Y1-Y2)

且认为吸收剂自来水中不含CO2,则X2=0,则可计算出Ga和X1
2、Δxm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/P
[附]不同温度下CO2——H2O的亨利常数
温度(t)
5
10
15
20
25
30
E(大气压)
877
1040
1220
1420
1640
1860
㈡、解吸实验
根据传质速率方程,在假定KYa为常数、等温、低解吸率[或低浓、难溶等] 条件下推导得出解吸速率方程:
Ga=KYa·V·ΔYm
则: KYa=Ga/(V·ΔYm)
式中:KYa——体积解吸系数[kmolCO2/m3hrΔYm]
Ga——填料塔的解吸量[Kmol CO2/hr]
V——填料层的体积[m3]
ΔYm——填料塔的平均推动力
1、Ga的计算
已知可测出:Vs[m3/h]、VB[m3/h]由转子流量计测得,y1及y2(可由色谱直接读出)
Ls[Kmol/h]=Vs×ρ水/M水

标定情况:T0=273+20 P0=101325 ρ0=
测定情况:T1=273+t1 P1=101325+ΔP×
因此可计算出LS、GB。又由全塔物料衡算:Ga=Ls(X1-X2)=GB(Y1-Y2)

且认为空气中不含CO2,则y2=0;又因为进塔液体中X1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X1;二是只作解吸实验,可将CO2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X1*可由亨利定律求算出:
则可计算出Ga和X2
2、ΔYm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/P
根据