吸收解吸

一、实训目的

1.认识吸收解吸设备结构

2.认识吸收解吸装置流程及仪表

3.掌握吸收解吸装置的运行操作技能

4.学会常见异常现象的判别及处理方法

二、吸收与解吸实训装置功能：

1开车前准备和正常开停车实训任务

1.1工艺文件准备

能识记吸收、解吸生产过程工艺文件（能识读吸收岗位的工艺流程图、实训设备示意图、实训设备的平面和立面布置图，能绘制工艺配管简图，能识读仪表联锁图。熟悉吸收塔、解吸塔、填料及附属设备等主要设备的结构和布置）。

1.1.1吸收与解吸基本原理

气体吸收是典型的化工单元操作过程，其原理是根据气体混合物中各组分在选定液体吸收剂中物理溶解度或化学反应活性的不同而实现气体组分分离的传质单元操作。前者称物理吸收，后者称化学吸收。吸收操作所用的液体溶剂称为吸收剂，以S表示；混合气体中，能够显著溶解于吸收剂的组分称为吸收物质或溶质，以A表示；而几乎不被溶解的组分统称为惰性组分或载体，以B表示。吸收操作所得的溶液称为吸收液或溶液，它是溶质A在溶剂S中的溶液；被吸收后排除出的气体称为吸收尾气，其主要成分为惰性气体B，但仍含有少量未被吸收的溶质A。吸收操作在石油化工、天然气化工以及环境工程中有极其广泛的应用，按工程目的可归纳为：

①净化原料气或精制气体产品；

②分离气体混合物以获得需要的目的组分；

③制取气体溶液作为产品或中间产品；

④治理有害气体的污染、保护环境。

与吸收相反的过程，即溶质从液相中分离出来而转移到气相的过程（用惰性气体吹扫溶液或将溶液加热或将其送入减压容器中使溶质放出），称为解吸或提馏。吸收与解吸的区别仅仅是过程中物质传递的方向相反，它们所依据的原理一样。

⑴. 气体在液体中的溶解度，即气－液平衡关系

在一定条件（系统的温度和总压力）下，混合气中某溶质组分的分压若一定，则与之密切接触而达到平衡的溶液中，该溶质的浓度也为一定，反之亦然。对气相中的溶质来说，液相中的浓度是它的溶解度；对液相中的溶质来说，气相分压是它的平衡蒸汽压。气液平衡是气液两相密切接触后所达到的终极状态。在判断过程进行的方向（吸收还是解吸），吸收剂用量或是解吸吹扫气体用量，以及设备的尺寸时，气液平衡数据都是不可缺少的。

吸收用的气液平衡关系可用亨利定律表示：气体在液体中的溶解度与它在气相中的分压成正比。即

**p EX

Y mX

式中，p*——溶质在气相中的平衡分压，KPa

Y*——溶质在气相中的摩尔分率 X ——溶质在液相中的摩尔分率

E 和m 为以不同单位表示的亨利系数，m 又称为相平衡常数。这些常数的数值越小，表明可溶组分的溶解度越大，或者说溶剂的溶解能力越大。E 与m 的关系为：

E m p

式中，p ——总压，KPa

亨利系数随温度而变，压力不大（约5MPa 以下）时，随压力而变得很小，可以不计。不同温度下，二氧化碳的亨利系数如下：

表6－1 不同温度下CO 2溶于水的亨利系数

⑵. 流体力学性能

压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与塔内气、液相流量有关，

⑶. 传质性能

吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，而实验测定是获取吸收系数的根本途径。对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数将随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。

虽然本实验所用气体混合物中二氧化碳的组成较高，所得吸收液的浓度却不高。可认为气-液平衡关系服从亨利定律，可用方程式Y*=mX表示。又因是常压操作，相平衡常数m值仅是温度的函数。

① N

OG 、H

、K

a、φ

可依下列公式进行计算

OG Y

OG N

,n V

K a

?Ω

式中：Z—填料层的高度，m；

—气相总传质单元高度，m；

—气相总传质单元数，量纲为一；

1、Y

—进、出口气体中溶质组分（A与B）的摩尔比，

mol

；

? Y

—所测填料层两端面上气相推动力的平均值；

? Y

2、? Y

—分别为填料层上、下两端面上气相推动力；

? Y

= Y

- mX

；? Y

= Y

- mX

2、X

—进、出口液体中溶质组分（A与S）的摩尔比，

mol

；

m—相平衡常数，量纲为一；

a—气相总体积吸收系数，kmol /（m3 ·h）；

q n,V —空气（B ）的摩尔流量，kmol/ h ； Ω—填料塔截面积，m 2；24

D π=

Ω。

A ?—混合气中二氧化碳被吸收的百分率（吸收率），量纲为一。

② 操作条件下液体喷淋密度的计算

U =

流体流量

喷淋密度塔截面积

最小喷淋密度经验值m in U 为0.2 m 3/ （m 2· h ） 1.1.2带有控制点的工艺及设备流程图

1.1.3设备一览表

1.2开车前的动、静设备检查训练（检查吸收塔、解吸塔、管件、仪表、离心泵、漩涡气泵等是否完好，检查阀门、测量点、分析取样点是否灵活好用）（1）开车前检查T101吸收塔、T102解吸塔的玻璃段完好情况有无破损；

（2）开车前检查各个管件有无破损；

（3）开车前检查仪表，检查办法：打开吸收与解吸实训装置的控制柜上总电源开关，仪表全亮无一闪一闪的情况，说明仪表是完好的；

（4）检查离心泵P102、P103的叶轮是否能转动自如；

（5）检查漩涡气泵P101、P104的叶轮能否转动自如；

（6）检查所有阀门能否开关，保证灵活好用；

（7）检查测量点、分析取样点能否好用。

1.3检查原料液、原料气、水、电等公用工程供应情况的训练

开车前首先检查原料液的供应情况：即观察原料液储罐V103、储罐V102的液位计里的液位是否达到开车要求，如果没有达到要求，需要打开进水的总阀使水进入到储罐内，达到所需的液位，关闭进水总阀。检查二氧化碳钢瓶储量，是否有足够二氧化碳供实训使用。检查实验室内的水、电的供应情况。

1.4制定开车步骤、编好岗位操作规程、制定操作记录表格

设备上电，检查流程中各设备、仪表是否处于正常开车状态，动设备试车。

1.5吸收、解吸塔开、停车技能训练

检查流程中各阀门是否处于正常开车状态：阀门VA124、VA125、VA126、VA111、VA112、A105、VA106、VA117、VA118、VA115、VA121、VA122关闭，阀门VA120、VA123、VA101、VA103全开。

⑴确认阀门VA111处于关闭状态，启动吸收液泵P102, 打开阀门VA111，吸收剂（解吸液）通过文丘里流量计F101从顶部进入吸收塔T101。

⑵将吸收剂流量设定为规定值，泵P102变频器频率随设定流量自动变频以达到所设流量值所需频率。观测文丘里流量计F101显示和解吸液入口温度TI03显示。

⑶确认阀门V A112处于关闭状态，启动解吸液泵P103,打开阀门VA112，解吸液通过文丘里流量计F102从顶部进入解吸塔，将解吸液流量设为和吸收液流量相匹配的值，泵P103变频器频率随设定流量自动变频以达到所设流量值所需频率。观测文丘里流量计F102显示和解吸液入口温度TIC101显示。

⑷全开阀门VA116，启动风机P104，将阀门VA116逐渐关小至半开，观察空气流量FIC101的示值，观测空气由底部进入解吸塔和解吸塔内气液接触情况，空气入口温度由TI105显示。

空气流量控制过程如下图所示

上图所表达的意思是通过在519表上设定压差值，519表把信号给到控制风机变频器上，通过改变风机的频率来控制风机的流量，空气的流量是根据孔板流量计两端的压差传感器来测量的，通过压差传感器的测量在反馈到519表上，形成一个回路，通过反复的调节，最终调节到所需要的流量。

控制风机P101操作技能举例：控制风机流量有两种方法一个是手动调节仪表控制流量；一种是电脑程序操作。首先把所有阀门关闭。打开阀门V A102、V A104、V A105（必须要保证风机的进出口阀门打开，否则风机会被烧坏），打开总电源开关，在PIC101仪表上手动调节，按仪表的向左键，调节向上向下键调到所需要的流量或直接打开电脑传热程序在界面上找到PIC101点击它到输入界面上输入所需要的流量，启动风机开关稳定一段时间就可以控制到所需要的流量了。

⑸实验结束，关闭风机开关，关闭离心泵开关。恢复到开泵前状态。

1.6塔性能测定训练（解吸塔）；

1.6.1干填料时塔性能测定：

电动调节阀VA119开度调成20，启动风机P104开关，在涡轮流量计F106量程范围内，通过改变阀门VA116开度，分别测得在不同空气流量下塔压降。

数据表1-1如下：

根据以上数据绘制△P/z～u关系曲线。

1.6.2湿填料塔性能测定：

根据1.5步里操作，打开泵P102、P103，设定一定的液体流量，电动调节阀VA119开度调成20，启动风机P104开关，在涡轮流量计F106量程范围内，通过改变阀门VA116开度，分别测得在不同空气流量下塔压降，注意液泛点，即出了液泛后风机流量不再调大。

数据表1-2如下：

根据以上数据绘制△P/z～u关系曲线。

1.7解吸塔液体温度的控制技能训练

液体温度控制通过E101预热器加热控温。

1.8原料气体浓度的配置技能训练

关闭阀门-- VA107、VA108、VA109、VA02、VA104，打开钢瓶V101上出口阀VA114，通过调节阀门VA107开度调节二氧化碳流量，由转子流量计F103读出流量。

启动风机P101，通过调节阀门VA109开度调节空气流量，由转子流量计F105读出流量。二氧化碳流量和空气流量比1：3到1：2之间，即混合气体中二氧化碳体积分数25%到30%之间。

有流量计读出的气体比不是准确数据，打开阀门VA104，将混合气体通入气相色谱测取气体浓度。

1.9吸收塔稳定性的分析与判断

根据上一步分别测得实验过程中吸收塔进出口混合气体中二氧化碳的浓度，计算吸收塔的液相传质系数。

1.10吸收岗位化工仪表操作技能训练（转子流量计、涡轮流量计、差压变送器、热电阻温度计、液位计、压力表、气相色谱、数字显示仪表的使用；仪表联动调节）

转子流量计：正确安装，在开泵前关闭流量计前阀门，以免流量过大转子冲破玻璃管。

转子流量计读数：平视转子，读取转子最大横截面处读数。

文丘里流量计：正确安装，看流体流动方向是否与流量计所要求方向一致。知道这几种流量计测流量原理。

对热电阻、液位计、压力表等进行了解。

本实训装置所用到的仪表有以下几种：

数字单显表：501单显数字表，只显示数字，没有控制功能，不需要操作，只需读取所显示数据即可。功率，压差，温度，压力，真空度，液位等都采用单显表。

温度控制表：519温控表。

PV---实际测量值；SV---设定值。

此仪表利用(A/M),(STOP)和(RUNHOLD)键来共同调节.

首先利用按(A/M)键来改变SV显示窗中所需改变数字位置使小数点

闪动,在闪动时的小数点利用(STOP)和(RUNHOLD)键来调节数字是几,

在达到我们所需的温度时不再按任何键30秒后仪表会自动确认,并

自动调节到所设定的温度值范围.

变频器操作：

变频器数值的改变可以在计算机程序界面中改动（变频器处于自动状态时），也可以在变频器的操作面板上进行改动（变频器处于手动状态时）。在计算机程序控制的情况下将无法进行手动变频器的操作面板数值改动，需要进行自动与手动的切换。

按（DSP）键面板屏幕显示（0-00），利用（数值位置键）、（数值上调键）、（数值下降键）将（0-00）改为（1-00）后，按（参数确定键）面板屏幕显示（0000面板控制即手动控制）或（0002 通讯控制即计算机控制），利用（数值位置键）、（数值上调键）、（数值下降键）将数值改动后，按（参数确定键）面板屏幕显示（END）5秒后面板屏幕恢复到（1-00）状态。再利用（数值位置键）、（数

值上调键）、（数值下降键）将（1-00）变为（1-06）按（参数确定键）面板屏幕显示（0000），可以再利用（数值位置键）、（数值上调键）、（数值下降键）将数值改为（0000按键面板设定频率即手动控制）、（0001按键面板旋钮设定频率即手动控制）、（0002外部电位器旋钮或模拟输入信号设定频率即仪表控制）、（0004通讯设定频率即计算机控制）选定好设定频率后按（参数确定键）面板屏幕显示（END）5秒后面板屏幕恢复到（1-06）状态，再按（DSP）键退出参数设定项，面板屏幕将显示你所选择的频率设定方式所对应的状态。

控制面板示意图

参数值修改：

1.11吸收岗位计算机远程控制操作技能训练（用现场控制台仪表和计算机对实训装置进行开停车操作、数据采集、参数控制和异常现象处理）

2. 异常现象排除技能训练任务

通过总控制室内的计算机可同时制造异常现象

2.1解析塔内气体流量过大、过小；

制造：在总控制室内的计算机界面上找到FIC101，点击FIC101增大或减小气体流量。解决办法：在吸收与解吸实训装置的控制柜上调节仪表FIC101或在计算机界面上找到FIC101改回刚才的数值。

2.2解吸塔内出现液泛；

制造：在总控制室内的计算机界面上找到PIC102，点击PIC102增大或减小文丘里流量计的压差。解决办法：在吸收与解吸实训装置的控制柜上调节仪表PIC102或在计算机界面上找到PIC102改回刚才的数值。

2.3吸收塔内无原料进入；

制造：在总控制室内的计算机界面上找到泵P102的开关，关闭P102的开关。解决办法：在吸收与解吸实训装置的计算机界面上找到泵P102的开关，打开P102的开关。

2.4原料气浓度异常；

制造：在总控制室内的计算机界面上找到电磁阀VA110的开关，打开VA110的开关就增大了原料气的浓度。解决办法：在吸收与解吸实训装置上关闭阀门VA108或在计算机界面上关闭电磁阀VA110。

2.5解吸塔内塔顶液体温度升高；

制造：在总控制室内的计算机界面上找到TIC101，点击TIC101增大液体温度设置。解决办法：在吸收与解吸实训装置的控制柜上调节仪表TIC101或在计算机界面上找到TIC101改回刚才的数值。

2.6停电、停水故障；

制造：在总控制室内的计算机界面上找到风机P104或水泵P103的开关，关闭风机P104或水泵P103。解决办法：在吸收与解吸实训装置的计算机界面上找到P104或P103的开关，打开P103或P104开关。

3. 技能考核

根据实训任务要求实训装置分离的物系为二氧化碳----水系统，吸收塔内尾气中二氧化碳浓度小于规定值。考生应选择适宜的喷淋密度、温度、空气流量和操作方式等，并采取正确的操作方法，完成试训考核指标。考查出学生化工基本理论、基本技能掌握情况和分析问题、解决问题的识记能力。

二氧化碳填料吸收与解吸实验.

二氧化碳填料吸收与解吸实验装置说明书天津大学化工基础实验中心 2013．06

一、实验目的 1.了解填料吸收塔的结构、性能和特点，练习并掌握填料塔操作方法；通过实验测定数据的处理分析，加深对填料塔流体力学性能基本理论的理解，加深对填料塔传质性能理论的理解。 2.掌握填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法，练习对实验数据的处理分析。二、实验内容 1. 测定填料层压强降与操作气速的关系，确定在一定液体喷淋量下的液泛气速。 2. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，取两个相差较大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质单元高度和体积吸收总系数）。 3. 进行纯水吸收二氧化碳、空气解吸水中二氧化碳的操作练习，同时测定填料塔液侧传质膜系数和总传质系数。三、实验原理：气体通过填料层的压强降：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降P ?与气速u 的关系如图一所示：图一填料层的P ?～u 关系当液体喷淋量00=L 时，干填料的P ?～u 的关系是直线，如图中的直线0。当有

一定的喷淋量时，P ?～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。这两个转折点将P ?～u 关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收系数。对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。 1.二氧化碳吸收-解吸实验根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （1）液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （2）式中：A G —A 组分的传质速率，1-?s kmoI ； A —两相接触面积，m 2； A P —气侧A 组分的平均分压，Pa ； Ai P —相界面上A 组分的平均分压，Pa ； A C —液侧A 组分的平均浓度，3-?m kmol Ai C —相界面上A 组分的浓度3-?m kmol g k —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---???Pa s m kmol ; l k —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-?s m 。以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别表达为： )(*-=A A G A p p A K G （3） )(A A L A C C A K G -=* （4）式中：*A p —液相中A 组分的实际浓度所要求的气相平衡分压，Pa ； * A C —气相中A 组分的实际分压所要求的液相平衡浓度，3-?m kmol ； G K —以气相分压表示推动力的总传质系数或简称为气相传质总系数， 112---???Pa s m kmol ；

吸收解吸实训单元装置说明及操作规程

吸收解吸实训单元装置说明及操作规程标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

化工专业技能操作实训装置UTS Array系列产品操作规程吸收解吸操作实训装置 (UTS-TX) 浙江中控科教仪器设备有限公司二○一○年四月

化工专业技能操作实训装置UTS系列产品操作规程吸收解吸操作实训装置 (UTS-TX) 编制：张增良、刘慧、雷继红、王英校对：审核：批准：浙江中控科教仪器设备有限公司二○一○年四月前言中控集团创建于1993年，多年来以工业自动化国家工程研究中心、工业控制技术国家重点实验室和浙江大学先进控制研究所等的科研积累为技术支撑，充分利用浙江大学多学科的综合优势，以自身雄厚的科研实力、广泛的科技交流和超前的科技产业意识，及时了解和把握自动化技术的发展趋势，始终站在自动化技术的最前沿，保证了在国内工业自动化领域的绝对综合优势地位。浙江中控科教仪器设备有限公司是中控集团下属子公司。以专业自动化技术优势、长期从事化工行业控制系统优势、丰富的教学经验优势，进入教学仪器行业。致力于教学仪器的科研开发、生产制造、市场营销及工程服务。拥有专业的实验室设备培训基地、先进的实验室建设理念和系统化的解决方案，把

现场运行的稳定可靠的工业化产品带入高校实验室，使高校实验室在人才培养过程中与社会无缝连接，并凭借多年积累的雄厚技术底蕴长期从软硬件上持续支持高校实验室建设，使高校实验室真正站在科技的最前沿。化工专业技能操作实训装置UTS系列产品是以化工原理八大单元为基础背景,结合高校实训课程教学大纲要求而成功开发的。该系列产品在设计中尽力贴近工厂装置的原则下：（1）重点考虑装置的安全性、科学性、环保性、实用性、资源的可循环利用；（2）选用多种形式的设备、仪表、阀门、管件等，以拓展教学范围，丰富教学内容；（3）配置不同控制系统（常规控制与DCS控制）。可满足化工工艺类、化工机械类和过程控制类专业学生认识实习、实训操作的要求。体现工厂情景化、操作实际化、控制网络化（DCS）、故障模拟真实化等。本手册将分单元分别介绍该系列的原理、功能、特点及其使用方法。

二氧化碳吸收与解吸实验汇总情况

实用标准二氧化碳吸收与解吸实验一、实验目的 1.了解填料吸收塔的结构、性能和特点，练习并掌握填料塔操作方法；通过实验测定数据的处理分析，加深对填料塔流体力学性能基本理论的理解，加深对填料塔传质性能理论的理解。 2.掌握填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法，练习实验数据的处理分析。二、实验内容 1. 测定填料层压强降与操作气速的关系，确定在一定液体喷淋量下的液泛气速。 2. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，取两个相差较大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质单元高度和体积吸收总系数）。 3. 进行纯水吸收二氧化碳、空气解吸水中二氧化碳的操作练习，同时测定填料塔液侧传质膜系数和总传质系数。三、实验原理：气体通过填料层的压强降：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降P ?与气速u 的关系如图一所示：图一填料层的P ?～ u 关系当液体喷淋量00=L 时，干填料的P ?～u 的关系是直线，如图中的直线0。

当有一定的喷淋量时，P ?～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。这两个转折点将P ?～u 关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收系数。对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。 1.二氧化碳吸收-解吸实验根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （1）液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （2）式中：A G —A 组分的传质速率，1-?s kmoI ； A —两相接触面积，m 2 ； A P —气侧A 组分的平均分压，Pa ； Ai P —相界面上A 组分的平均分压，Pa ； A C —液侧A 组分的平均浓度，3-?m kmol Ai C —相界面上A 组分的浓度3-?m kmol g k —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---???Pa s m kmol ; l k —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-?s m 。以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别表达为： )(*-=A A G A p p A K G （3） )(A A L A C C A K G -=* （4）式中：*A p —液相中A 组分的实际浓度所要求的气相平衡分压，Pa ； * A C —气相中A 组分的实际分压所要求的液相平衡浓度，3-?m kmol ； G K —以气相分压表示推动力的总传质系数或简称为气相传质总系数，112---???Pa s m kmol ；

2 吸收与解吸(讲稿)

第二节吸收与解吸 2.1 概述吸收(absorption)是依据不同组分在溶剂中溶解度不同，让混合气体与适当的液体溶剂相接触，使气体中的一个或几个组分溶解于溶剂中形成溶液，难以溶解的组分保留在气相中,从而达到混合气体初步分离的操作。所用液体称为吸收剂(或溶剂)。气体中能被溶解的组分称为溶质或吸收质。不被溶解的组分称为惰性气体或载体。使溶质从溶液里脱除的过程称为解吸或脱吸。它是吸收操作的逆过程，一个完整的吸收过程往往包括吸收与解吸两个部分。为实现气体吸收过程，需要解决的问题是： ①选择合适的溶剂(吸收剂)； ②溶剂的再生，这项费用往往占整个吸收操作费用的很大比例； ③设计或选用合适的传质设备。吸收操作根据物系气—液组分间是否发生发生化学反应分为化学吸收和物理吸收；根据吸收过程热效应是否显著分为等温吸收和非等温吸收；根据混合气体浓度高低分为低浓度吸收和高浓度吸收；根据被吸收组分数分为单组分吸收和多组分吸收。本节主要讨论单组分、低浓度、等温、物理吸收。

2.2 气液相平衡 2.2.1 气体在液体中的溶解度在恒定温度和压力下气液两相接触时将发生溶质气体向液相转移，使其在液相中的浓度增加，当充分接触，两相达到相平衡。此时，溶质在液相中的浓度称为平衡溶解度，简称溶解度；溶解度随温度和溶质气体的分压而不同，平衡时溶质在气相中的分压称为平衡分压。平衡分压p ﹡与溶解度间的关系曲线，这些曲线称为溶解度曲线。加。故加压和降温有利于吸收操作。反之，升温和减压则有利于解吸过程。 2.2.2 亨利定律亨利定律：当总压不太高(一般约小于500kPa)时，在一定温度下，稀溶液（或理想溶液）上方气相中溶质的平衡分压与液相中溶质的摩尔分数成正比。 Ex p A =* 式中——* A p 溶质A 在气相中的平衡分压，kPa ； x ——液相中溶质的摩尔分数； E ——称为亨利系数，kPa 。采用其他的气、液相组成时，亨利定律有如下几种表达形式： (1)气相组成用溶质A 的分压*A p ，液相组成用溶质的浓度c A 表示时，亨利定律可表示为 H c p A A =* 式中c A ——液相中溶质的浓度kmol/m 3； H ——溶解度系数，kmol/(m 3﹒kPa)。易溶气体H 值很大，难溶气体H 值很小。H 值一般随温度升高而减小。 (2)气、液两相组成分别用溶质A 的摩尔分数y 与x 表示，则亨利定

化工原理氧解吸实验报告

化工原理氧解吸实验报告 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

北京化工大学化原实验报告学院：化学工程学院姓名：娄铮学号： 45 班级：环工1302 同组人员：郑豪，刘定坤，邵鑫课程名称：化工原理实验实验名称：氧解吸实验实验日期： 2014-4-15 实验名称：氧解吸实验报告摘要：本实验首先利用气体分别通过干填料层、湿填料层，测流体流动引起的填料层压降与空塔气速的关系，利用双对数坐标画出关系。其次做传质实验求取传质单元高度，利用

K x a =G A /（V p △x m ）]) ()(ln[) ()x -x (112221e22m e e e x x x x x x ----= ?X G A =L （x 2-x 1）求出 HOL= Ω a K L X 一、实验目的及任务： 1) 熟悉填料塔的构造与操作。 2) 观察填料塔流体力学状况，测定压降与气速的关系曲线。 3) 掌握液相体积总传质系数Kx a 的测定方法并分析影响因素。学习气液连续接触式填料塔，利用传质速率方程处理传质问题的方法。二、基本原理：本装置先用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水后，送入解吸塔顶再用空气进行解吸，实验需要测定不同液量和气量下的解吸液相体积总传质系数K x a ，并进行关联，得到K x a=AL a V b 关联式，同时对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。 1、填料塔流体力学特性气体通过干填料层时，流体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律相一致。填料层压降—空塔气速关系示意图如下，在双对数坐标系中，此压降对气速作图可得一斜率为~2的直线（图中aa ’）。当有喷淋量时，在低气速下（c 点以前）压降正比于气速的~2次幂，但大于相同气速下干填料的压降（图中bc 段）。随气速的增加，出现载点（图中c 点），持液量开始

吸收解吸单元仿真培训系统.

吸收解吸单元仿真培训系统操作说明书

目录一、工艺流程说明 (1) 1、工艺说明 (2) 2、本单元复杂控制方案说明 (3) 3、设备一览 (3) 二、吸收解吸单元操作规程 (4) 1、开车操作规程 (4) 2、正常操作规程 (6) 3、停车操作规程 (6) 4、仪表及报警一览表 (8) 三、事故设置一览 (10) 四、仿真界面 (12) 附：思考题 (16) 一、工艺流程说明

1、工艺说明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。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。该单元以C6油为吸收剂,分离气体混合物(其中C4:25.13％，CO和CO2:6.26％，N2:64.58％，H2:3.5％，O2:0.53％)中的C4组分(吸收质)。从界区外来的富气从底部进入吸收塔T-101。界区外来的纯C6油吸收剂贮存于C6油贮罐D-101中,由C6油泵P-101A/B送入吸收塔T-101的顶部,C6流量由FRC103控制。吸收剂C6油在吸收塔T-101中自上而下与富气逆向接触,富气中C4组分被溶解在C6油中。不溶解的贫气自T-101顶部排出,经盐水冷却器E-101被-4℃的盐水冷却至2℃进入尾气分离罐D-102。吸收了C4组分的富油(C4:8.2%,C6:91.8%)从吸收塔底部排出,经贫富油换热器E-103预热至80℃进入解吸塔T-102。吸收塔塔釜液位由LIC101和FIC104通过调节塔釜富油采出量串级控制。来自吸收塔顶部的贫气在尾气分离罐D-102中回收冷凝的C4,C6后,不凝气在D-102压力控制器PIC103(1.2MPaG)控制下排入放空总管进入大气。回收的冷凝液(C4,C6)与吸收塔釜排出的富油一起进入解吸塔T-102。预热后的富油进入解吸塔T-102进行解吸分离。塔顶气相出料(C4:95％)经全冷器E-104换热降温至40℃全部冷凝进入塔顶回流罐D-103,其中一部分冷凝液由P-102A/B泵打回流至解吸塔顶部,回流量8.0T/h,由FIC106控制,其他部分做为C4产品在液位控制(LIC105)下由P-102A/B泵抽出。塔釜C6油在液位控制(LIC104)下,经贫富油换热器E-103和盐水冷却器E-102降温至5℃返回至C6油贮罐D-101再利用,返回温度由温度控制器TIC103通过调节E-102循环冷却水流量控制。 T-102塔釜温度由TIC104和FIC108通过调节塔釜再沸器E-105的蒸汽流量串级控制，控制温度102℃。塔顶压力由PIC-105通过调节塔顶冷凝器E-104的冷却水流量控制，另有一塔顶压力保护控制器PIC-104,在塔顶有凝气压力高时通过调节D-103放空量降压。因为塔顶C4产品中含有部分C6油及其他C6油损失,所以随着生产的进行，要定期观察C6油贮罐D-101的液位，补充新鲜C6油。

氧吸收解吸系数测定实验报告

氧吸收/解吸系数测定实验报告一、实验目的 1、了解传质系数的测定方法； 2、测定氧解吸塔内空塔气速与液体流量对传质系数的影响； 3、掌握气液吸收过程液膜传质系数的实验测定方法； 4、关联圆盘塔液膜传质系数与液流速率之间的关系； 4、掌握VOC 吸收过程传质系数的测定方法。二、实验原理 1) 吸收速率吸收是气、液相际传质过程，所以吸收速率可用气相内、液相内或两相间传质速率表示。在连续吸收操作中，这三种传质速率表达式计算结果相同。对于低浓度气体混合物单组分物理吸收过程，计算公式如下。气相内传质的吸收速率： )(i y A y y F k N -= 液相内传质的吸收速率： )(x x F k N i x A -= 气、液相相际传质的吸收速率： )()(**x x F K y y F K N x y A -=-= 式中：y ，y i ——气相主体和气相界面处的溶质摩尔分数； x ，x i ——液相主体和液相界面处的溶质摩尔分数； x *，y *——与x 和y 呈平衡的液相和气相摩尔分数； k x ，K x ——以液相摩尔分数差为推动力的液相分传质系数和总传质系数； k y ，K y ——以气相摩尔分数差为推动力的气相分传质系数和总传质系数； F ——传质面积，m 2。对于难溶气体的吸收过程，称为液膜控制，常用液相摩尔分数差和液相传质系数表达吸收速率式。对于易溶气体的吸收过程，称为气膜控制，常用气相摩尔分数差和气相传质系数表达吸收速率式。本实验为一解吸过程，将空气和富氧水接触，因富氧水中氧浓度高于同空气处于平衡的水中氧浓度，富氧水中的氧向空气中扩散。解吸是吸收的逆过程，传质方向与吸收相反，其原理和计算方法与吸收类似。但是传质速率方程中的气相推动力要从吸收时的(y －y * )改为解吸时的(y *－y )，液相推动力要从吸收时的(x *－x )改为解吸时的(x －x * )。 2) 吸收系数和传质单元高度吸收系数和传质单元高度是反映吸收过程传质动力学特性的参数，是吸收塔设计计算的必需数据。其数值大小主要受物系的性质、操作条件和传质设备结构形式及参数三方面的影响。由于影响因素复杂，至今尚无通用的计算方法，一般都是通过实验测定。本实验计算填料解吸塔的体积传质系数K x a (kmol/(m 3 ·h))的公式如下：

二氧化碳吸收与解吸实验

二氧化碳吸收与解吸实验一、实验目的 1.了解填料吸收塔的结构、性能和特点，练习并掌握填料塔操作方法；通过实验测定数据的处理分析，加深对填料塔流体力学性能基本理论的理解，加深对填料塔传质性能理论的理解。 2.掌握填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法，练习实验数据的处理分析。二、实验内容 1. 测定填料层压强降与操作气速的关系，确定在一定液体喷淋量下的液泛气速。 2. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，取两个相差较大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质单元高度和体积吸收总系数）。 3. 进行纯水吸收二氧化碳、空气解吸水中二氧化碳的操作练习，同时测定填料塔液侧传质膜系数和总传质系数。三、实验原理：气体通过填料层的压强降：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降P ?与气速u 的关系如图一所示： 1 2 3 L 3L 2L 1 L 0 = ＞＞0 图一填料层的P ?～u 关系当液体喷淋量00=L 时，干填料的P ?～u 的关系是直线，如图中的直线0。 ΔP , k P a

化工原理氧解吸实验报告

北京化工大学化原实验报告学院：化学工程学院姓名：娄铮学号： 2013011345 班级：环工1302 同组人员：郑豪，刘定坤，邵鑫课程名称：化工原理实验实验名称：氧解吸实验实验日期： 2014-4-15

实验名称：氧解吸实验报告摘要：本实验首先利用气体分别通过干填料层、湿填料层，测流体流动引起的填料层压降与空塔气速的关系，利用双对数坐标画出关系。其次做传质实验求取传质单元高度，利用 K x a =G A /（ V p △x m ）]) ()(ln[) ()x -x (112221e22m e e e x x x x x x ----=?X G A =L （x 2-x 1）求出 H OL = Ω a K L X 一、实验目的及任务： 1) 熟悉填料塔的构造与操作。 2) 观察填料塔流体力学状况，测定压降与气速的关系曲线。 3) 掌握液相体积总传质系数K x a 的测定方法并分析影响因素。学习气液连续接触式填料塔，利用传质速率方程处理传质问题的方法。二、基本原理：本装置先用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水后，送入解吸塔顶再用空气进行解吸，实验需要测定不同液量和气量下的解吸液相体积总传质系数K x a ，并进行关联，得到K x a =AL a V b 关联式，同时对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。 1、填料塔流体力学特性气体通过干填料层时，流体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律相一致。填料层压降—空塔气速关系示意图如下，在双对数坐标系中，此压降对气速作图可得一斜率为1.8~2的直线（图中aa ’）。当有喷淋量时，在低气速下（c 点以前）压降正比于气速的1.8~2次幂，但大于相同气速下干填料的压降（图中bc 段）。随气速的增加，出现载点（图中c 点），持液量开始增大，压降—气速线向上弯，斜率变陡（图中cd 段）。到液泛点（图中d 点）后，在几乎不变的气速下，压降急剧上升。 2、传质实验在填料塔中，两相传质主要在填料有效湿表面上进行，需要计算完成一定吸收任务所需的填料高度，其计算方法有传质系数、传质单元法和等板高度法。本实验是对富氧水进行解吸，如图下所示。由于富氧水浓度很低，可以认为气液两相平衡关系服从亨利定律，及平衡线位置线，操作线也是直线，因此可以用对数平均浓 l g △p

吸收(解吸)实验报告

实验名称:吸收（解吸）实验一、实验目的 1 了解填料塔吸收装置的基本结构及流程； 2 掌握总体积传质系数的测定方法； 3 测定填料塔的流体力学性能； 4 了解气体空塔速度和液体喷淋密度对总体积传质系数的影响； 5 了解气相色谱仪和六通阀在线检测CO2浓度和测量方法； 6 学会化工原理实验软件库的使用。二、实验装置流程示意图及实验流程简述 1〕装置流程本实验装置流程如图6－1所示：水经转子流量计后送入填料塔塔顶再经喷淋头喷淋在填料顶层。由风机输送来的空气和由钢瓶输送来的二氧化碳气体混合后，一起进入气体混合稳压罐，然后经转子流量计计量后进入塔底，与水在塔内进行逆流接触，进行质量和热量的交换，由塔顶出来的尾气放空，由于本实验为低浓度气体的吸收，所以热量交换可略，整个实验过程可看成是等温吸收过程。

2〕主要设备（1）吸收塔：高效填料塔，塔径100mm，塔内装有金属丝网板波纹规整填料，填料层总高度2000mm.。塔顶有液体初始分布器，塔中部有液体再分布器，塔底部有栅板式填料支承装置。填料塔底部有液封装置，以避免气体泄漏。（2）填料规格和特性：金属丝网板波纹填料：型号JWB—700Y，填料尺寸为φ100×50mm，比表面积700m2/m3。（4）气泵：层叠式风机，风量0～90m3/h，风压40kPa；（5）二氧化碳钢瓶；（6）气相色谱仪（型号：SP6801）；（7）色谱工作站：浙大NE2000。三、简述实验操作步骤及安全注意事项 1 实验步骤（1）熟悉实验流程及弄清气相色谱仪及其配套仪器结构、原理、使用方法及其注意事项；（2）打开仪表电源开关及风机电源开关；（3）开启进水总阀，使水的流量达到400L/h左右。让水进入填料塔润湿填料。（4）塔底液封控制：仔细调节阀门○2的开度，使塔底液位缓慢地在一段区间内变化，以免塔底液封过高溢满或过低而泄气。（5）打开CO2钢瓶总阀，并缓慢调节钢瓶的减压阀（注意减压阀的开关方向与普通阀门的开关方向相反，顺时针为开，逆时针为关），使其压力稳定在0.1Mpa左右；（6）仔细调节空气流量阀至1m3/h，并调节CO2调节转子流量计的流量，使其稳定在100L/h～160 L/h；（7）仔细调节尾气放空阀的开度，直至塔中压力稳定在实验值；（8）待塔操作稳定后，读取各流量计的读数及通过温度数显表、压力表读取各温度、压力，通过六通阀在线进样，利用气相色谱仪分析出塔顶、塔底气相组成；（9）改变水流量值，重复步骤（6）（7）（8）。（10）实验完毕，关闭CO2钢瓶总阀，再关闭风机电源开关、关闭仪表电源开关，清理实验仪器和实验场地。 2 注意事项（1）固定好操作点后，应随时注意调整以保持各量不变。（2）在填料塔操作条件改变后，需要有较长的稳定时间，一定要等到稳定以后方能读取有关数据。

化工单元操作吸收解吸实训装置操作规程(DOC)

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。

第九章气体吸收

第九章气体吸收一、本章学习的目的、应掌握的内容和学习注意事项 1. 本章学习的目的通过本章的学习，掌握气体吸收与解吸的基本概念和气体吸收过程的基本计算方法。 2. 本章重点掌握的内容（1）气体吸收过程的平衡关系（2）气体吸收过程的速率关系（3）低浓度气体吸收过程的计算本章应掌握的内容（1）费克定律和分子传质问题的求解方法（2）双膜模型本章一般了解的内容（1）溶质渗透模型和表面更新模型（2）吸收系数 3. 本章学习应注意的问题（1）表示吸收过程的平衡关系为亨利定律，亨利定律有不同的表达形式，学习中应注意把握它们之间的联系。（2）表示吸收过程的速率关系为吸收速率方程，吸收速率方程有不同的表达形式，学习中应注意把握它们之间的联系。（3）学习分子传质，不要机械地记忆各过程的求解结果，应注意把握求解的思路和应用背景。（4）学习中应注意把握传质机理和吸收过程机理之间的联系，注意体会讲述传质机理和吸收过程机理的目的和意义。二、例题解析 9-1 惰性气与CO 2的混合气中CO 2体积分数为30％，在表压1MPa 下用水吸收。设吸收塔底水中溶解的CO 2达到饱和，此吸收液在膨胀槽中减压至表压20kPa ，放出大部分CO 2，然后再在解吸塔中吹气解吸。设全部操作范围内水与CO 2的平衡关系服从亨利定律，操作温度为25℃。求1kg 水在膨胀槽中最多能放出多少千克CO 2气体。解：依题意，在全部操作范围内水与CO 2的平衡关系服从亨利定律，查附录二得25℃下CO 2溶于水时的亨力系数为 MPa 1066.12?=E 方法一：对膨胀槽作CO 2物料平衡(以1kg 水为衡算基准) 入膨胀槽吸收液中CO 2的组成 321110990.11066.1/3.01013.1/-?=??==E p x 设此液1kg 水中溶解CO 2的kg 数为W 1，则有： kg 10875.410990.118 /144/44 /313111--?=??=+= W W W x 出膨胀槽吸收液中CO 2的组成 422210307.71066.1/)020.01013.0(/-?=?+==E p x 设此液1kg 水中溶解CO 2的kg 数为W 2，则有：

吸收与解吸实验

一、实验目的 12 3 4 二、实验原理㈠、吸收实验根据传质速率方程，在假定Kxa 低浓、难溶等] 条件下推导得出吸收速率方程： Ga=Kxa ·V ·Δx m 则： Kxa=Ga/(V ·Δx m ) 式中：Kxa ——体积传质系数 [kmolCO 2/m 3hr Ga ——填料塔的吸收量 [Kmol CO 2 V ——填料层的体积 [m 3] Δx 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]（可由色谱直接读出） Ls[Kmol/h]=Vs ×ρ水/M 水 101 1'29]/[ρρρρV M V h Kmol G B B B =?=?= 空气标定情况：T 0=273+20 P 0=101325 测定情况：T 1=273+t1 P 1=101325+ΔP 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) 2 2 21 1111y y Y y y Y -= -= 且认为吸收剂自来水中不含CO 2，则X 2=0，则可计算出G a 和X 1 2、Δx 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/P m y x m y x x x x x x x x x x x x e e e e m 1 1221 112221 2 1 2ln = = -=?-=????-?= ?

㈡、解吸实验低浓、难溶等] Ga=K Y a ·V 则： K Y a=Ga/(V 式中：K Y a Ga V ΔY m 1、Ga 的计算已知可测出：y 2 ]/[h Kmol G B 标定情况：T 0 测定情况：T 1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) 0112 2 21 11=-= -= 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： m m 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/P 1 12 21112221 2 1 2ln 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 y y Y 换算成将-= 1 三、实验装置

二氧化碳吸收与解吸实验.docx

氧化碳吸收与解吸实验一、实验目的 1. 了解填料吸收塔的结构、性能和特点，练习并掌握填料塔操作方法；通过实验测定数据的处理分析，加深对填料塔流体力学性能基本理论的理解，加深对填料塔传质性能理论的理解。 2. 掌握填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法，练习实验数据的处理分析。二、实验内容 1. 测定填料层压强降与操作气速的关系，确定在一定液体喷淋量下的液泛气速。 2. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，取两个相差较大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质单元高度和体积吸收总系数）。 3. 进行纯水吸收二氧化碳、空气解吸水中二氧化碳的操作练习，同时测定填料塔液侧传质膜系数和总传质系数。三、实验原理：气体通过填料层的压强降：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降JP 与气速U 的关系如图一所示：图一填料层的P ?U 关系当液体喷淋量L o =0时，干填料的丄P ?U 的关系是直线，如图中的直线

当有一定的喷淋量时，厶P?U的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。这两个转折点将P?U关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收系数。对于相同的物系及一定的设备(填料类型与尺寸)，吸收系数随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。 1. 二氧化碳吸收-解吸实验根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A的传质速率方程可分别表达为气膜G A = k g A( P A - P Ai) ( 1) 液膜G^k I A(C Ai -C A) (2) 式中：G A —A组分的传质速率，kmoI S J; A —两相接触面积，m； P A —气侧A组分的平均分压，Pa; P Ai —相界面上A组分的平均分压，Pa; C A—液侧A组分的平均浓度，kmol m j3 C Ai —相界面上A组分的浓度kmol m J3 k g —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，kmol m^ s^1 Pa j； kι—以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，m S J。以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别表达为：G A=K G A(P A-P A)(3) G A=K L A(C A -C A)(4) 式中：P A —液相中A组分的实际浓度所要求的气相平衡分压，Pa; C A —气相中A组分的实际分压所要求的液相平衡浓度，kmol m^ ； K G —以气相分压表示推动力的总传质系数或简称为气相传质总系数， kmol m ^2SV Pa 4；

吸收解吸操作实训指导书.

工业有害废气净化分离实训指导书一、技能培训目标 1、了解填料吸收塔的结构并练习操作。 2、了解干填料层和湿填料层的(△P/Z)─u 关系曲线 3、掌握填料层压强降与操作气速的关系，确定填料塔在某液体喷淋量下的气速。二、实训内容 1.测量工业废气吸收塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质单元高度和体积吸收总系数）。 2.工业废气吸收塔的开车准备技能训练； 3.工业废气吸收塔的冷态开车、正常运行、参数调节技能训练； 4.工业废气吸收塔的节能操作技能训练； 5.工业废气吸收塔的故障诊断和处理技能训练。三、吸收-解吸实训装置基本操作规程 1、基本原理利用各组分在液体中溶解度的差异使气体中不同组分分离的操作称为吸收。所用液体称为吸收剂。气体中能被溶解的组分称为溶质或吸收质，不被溶解的组分称为惰性气体或载体。在化工生产中，有时需要将吸收得到的溶质气体从液体中取出来，这种使溶质从溶液中脱除的过程称为解吸。吸收是化学工业中广泛应用的单元操作之一，主要可以达到以下目的：（1）原料气净化：例如合成氨中的水煤气的净化；（2）回收混合气体中的有用物质：例如焦化厂、荒煤气中苯的回收；（3）环境保护：例如三废处理；（4）制造成品：例如制造三酸。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。吸收设备有多种形式，以塔设备最为常用。塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。本装置利用填料塔，采用水-二氧化碳体系为吸收-解吸体系，进行实训装置设计。本装置先用泵将水打入吸收塔，水吸收了二氧化碳形成富二氧化碳水后进入吸收液储罐，作为解吸操作的原料送入解吸塔顶再用空气进行解吸，解吸完的水进入解吸液储罐，再作为吸收操作的原料，如此形成循环操作。

吸收解吸实训单元装置说明及操作规程

化工专业技能操作实训装置Array UTS系列产品操作规程吸收解吸操作实训装置 (UTS-TX) 浙江中控科教仪器设备有限公司二○一○年四月

社会无缝连接，并凭借多年积累的雄厚技术底蕴长期从软硬件上持续支持高校实验室建设，使高校实验室真正站在科技的最前沿。化工专业技能操作实训装置UTS系列产品是以化工原理八大单元为基础背景,结合高校实训课程教学大纲要求而成功开发的。该系列产品在设计中尽力贴近工厂装置的原则下：（1）重点考虑装置的安全性、科学性、环保性、实用性、资源的可循环利用；（2）选用多种形式的设备、仪表、阀门、管件等，以拓展教学范围，丰富教学内容；（3）配置不同控制系统（常规控制与DCS控制）。可满足化工工艺类、化工机械类和过程控制类专业学生认识实习、实训操作的要求。体现工厂情景化、操作实际化、控制网络化（DCS）、故障模拟真实化等。本手册将分单元分别介绍该系列的原理、功能、特点及其使用方法。

二氧化碳吸收与解吸实验说明书剖析

二氧化碳吸收与解吸实验装置说明书仁爱化工基础实验中心王立轩 2014．05

一、实验目的： 1.了解填料吸收塔的结构和流体力学性能。 2．学习填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法。二、实验内容 1. 测定填料层压强降与操作气速的关系，确定填料塔在一定液体喷淋量下的液泛气速。 2. 固定液相流量和入塔混合气氨的浓度，在液泛速度以下取两个相差较大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质单元高度和体积吸收总系数）。 3. 采用纯水吸收二氧化碳、空气解吸水中二氧化碳，测定填料塔的液侧传质膜系数和总传质系数。三、实验原理 1.气体通过填料层的压强降：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气、液流量有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降P ?与气速u 的关系如图1-1所示：图1-1 填料层的P ? ～u 关系当无液体喷淋即喷淋量00=L 时，干填料的P ?～u 的关系是直线，如图

中的直线0。当有一定的喷淋量时，P ?～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。这两个转折点将P ?～u 关系分为三个区段：恒持液量区、载液区与液泛区。 2. 传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，而实验测定是获取吸收系数的根本途径。对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数将随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。（1）二氧化碳吸收-解吸实验根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （1-1）液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （1-2）式中：A G —A 组分的传质速率，1-?s kmoI ； A —两相接触面积，m 2 ； A P —气侧A 组分的平均分压，Pa ； Ai P —相界面上A 组分的平均分压，Pa ； A C —液侧A 组分的平均浓度，3-?m kmol Ai C —相界面上A 组分的浓度3-?m kmol g k —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---???Pa s m kmol ; l k —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-?s m 。以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别表达为：)(* -=A A G A p p A K G （1-3） )(A A L A C C A K G -=* （1-4）式中：* A p —液相中A 组分的实际浓度所要求的气相平衡分压，Pa ； *A C —气相中A 组分的实际分压所要求的液相平衡浓度，3-?m kmol ； G K —以气相分压表示推动力的总传质系数或简称为气相传质总系数， 112---???Pa s m kmol ；