吸收过程工艺设计

1、第五章 吸收过程工艺设计,第一节 概述,目录,第二节 设计方案,第三节 填料塔的工艺设计,气体吸收过程是化工生产中常用的气体混合物的分离操作 其基本原理是利用气体混合物中各组分在特定的液体吸收剂中的溶解度不同，实现各组分分离的单元操作 图6-1所示即为一典型的气体吸收过程。,第一节 概述,（动画）,第二节 设计方案,吸收剂选择的一般标准： （一）对溶质的溶解度大 （二）对溶质有较高的选择性 （三) 不易挥发 （四）再生性好,一、吸收剂的选择,吸收流程的种类和选择 （一）一步吸收流程和两步吸收流程 （二）单塔吸收流程和多塔吸收流程 （三）逆流吸收和并流吸收 （四）部分溶剂循环吸收流程,二、吸收流

2、程选择,（一）减压再生 （二）加热再生 （三）气提再生,三、吸收剂再生方法选择,四、塔设备的选择,五、操作参数选择,（一) 操作压力选择 （二）操作温度选择 （三）吸收因子和解吸因子选择,一般遵循下列原则： 1.吸收过程中的压力 尽量保持气体吸收前后压力 一致，避免气体减压后重新加压。 2.减少吸收过程中的压力降 3.回收系统的能量 吸收过程内部有时具有较高的能量， 应该加以回收,六、提高能量利用率,三、填料塔高度的计算,二、塔径的计算,一、塔填料的选择,四、液体初始分布器工艺设计,五、液体收集及再分布装置,六、气体分布装置,第三节 填 料塔的工艺设计,八、填料支承及压紧装置,七、除沫装置,填

3、料塔的结构：,（视频）,（一)塔填料的分类及结构 1.散堆填料,一、填料塔的选择,2.规整填料,（二）塔填料的性能 1.对填料塔的基本要求 塔填料的性能主要指： 塔的流体力学性能和质量传递性能。 性能优良的塔填料应具有： 良好的流体力学性能和传质性能。,一般应具有如下特点： a.具有较大的比表面积； b.表面的湿润性能好，有效传质面积大； c.结构上应有利于气液相的均匀分布； d.液相淋洒在填料层上时，填料层内的持液量适宜； e.具有较大的空隙率，气体通过填料层时压降小，不易发生液泛现象。,（二）塔填料的性能（续）,2.常用填料的性能 （1）分离能力 （2）处理能力和压降能力 (3) 抗堵塞性

4、能 （三）填料的选用 1.选择填料材质 2.填料类型的选择 3.填料尺寸的选择,填料塔径的计算有多种方法。 目前计算塔径较为流行的方法是： 计算填料塔的液泛点气体速度, 并取泛点气速的某一倍数作为它的操作气速 然后，依据气体处理量确定塔径。 主要包括： （一）泛点气速的计算 （二）塔径的计算,二、塔径的计算,主要包括： （一）基本方程式 （二）填料层高度的计算 （三）填料层的分段 （四）塔附属高度 塔的附属空间高度主要包括： 塔的上部空间高度 安装液体分布器和液体再分布器 所需的空间高度 塔的底部空间高度以及塔的裙座高度。,三、填料塔高度的计算,作用：设置与塔填料顶部 用于将塔顶液体均匀分布

5、在填料表面上 液体初始分布器质量评价法如图：,四、液体初始分布器工艺设计,分为多孔型和溢流型。 （一）多孔型分布器 1、排管式液体分布器,2、槽式孔流型液体分布器 （1）槽式,（2）分槽式,3.盘式孔流型液体分布器,（二）溢流型液体分布器 1、槽式溢流分布器,2、盘式溢流分布器,其目的是： 使液体重新分布，同时将上段填料的液体收集后充分混合，进入下段填料层的液体具有均匀的浓度，并重新分布在下端填料层上。 液体收集及再分布装置大体上分为两类： 一类使液体收集器与液体再分布器各自独立； 另一类是集液体收集和再分布功能于一体而制造的液体收集和再分布器。,五、液体收集及再分布装置,（一）百叶窗式液体收集器,(二）多孔盘式再分布器,（三）截锥式液体再分布器,六、气体分布装置,（一）折流板式除沫器,七、除沫装置,（二）旋流板式除沫器,（三）丝网除沫器,作用是： 支撑填料以及层内液体的重量 应满足以下要求： 1.有足够的强度和刚度，以支持填料及其所持液体的重量； 2.有足够的开孔率，以防止首先在支承处发生液泛； 3.结构上应有利于气液相的均匀分布， 同时不至于产生较大的阻力； 4.结构简单易加工制造和