吸收与分离技术分离设备制定

模块二吸收技术本模块的学习目标知识目标1．掌握吸收操作的基本知识、吸收速率、吸收推动力、吸收塔的工艺计算；掌握吸收塔的操作、常见事故及其处理方法。2．理解吸收操作的的机理，理解其它吸收与解吸过程，理解吸收塔的控制与调节，理解强化吸收的途径。3．了解吸收塔的塔高、塔径的计算，了解吸收装置的结构和特点，了解各种新型的填料及其应用。能力目标1．能根据生产任务对吸收塔进行操作，并能对其操作中的相关参数进行控制；2、能根据生产任务确定吸收剂的用量、计算出填料层高度；同时能根据生产的特点制定出安全操作规程。3．能够对吸收平衡和吸收速率影响因素进行分析，能正确判断吸收类型，选择正确的操|作条件。4．能根据生产的需要正确查阅和使用一些常用的工程计算图表、手册、资料等，进行必要的工艺计算。素质目标1．培养学生严谨的科学态度；严格遵守操作规程，胆大心细，实事求是的工作作风。2．培养相互合作的意识，安全环保意识。3．培养学理论联系实际的思维方式。任务单（A总）

1常州东方化工集团欲设计一填料吸收塔，用于脱除混于空气中的氨气。混合气的处理量如下，其中含有氨5%（体积分数），要求塔顶排放出的气体中氨的含量不超过 0.05%（体积分数），采用清水进行吸收，已知氨在水中的溶解度系数为H=0.725Kmol/m3.Kpa吸收剂的用量为最小用量的1.5倍。体积吸收总系数进行|计算。操作条件：常压，常温（20℃）填料：自选年生产时间：300天，24小时运行相关物性数据自查分为10组：第1组：；第6组：；第2组：；第7组：；第3组：；第8组：；第4组：；第9组：；第5组：；第10组：。完成下列任务（1）分离方法的确定；（2）吸收设备的确定；吸收塔的工艺参数的确定；（3）填料的确定（4）吸收过程的物料衡算、平衡线、操作线的确定；（5）最小吸收剂用量及适宜吸收剂用量的确定；（6）吸收塔的工艺参数的确定；（7）设备工艺尺寸计算：塔高等；（8）吸收塔的操作及故障处理。

2任务单（B总）常州东方化工集团欲设计一填料吸收塔，用于脱除混于空气中的丙酮。混合气的|处理量如下，其中含有丙酮5%（体积分数），要求塔顶排放出的气体中丙酮的含量不超过 0.05%（体积分数），采用清水进行吸收，已知丙酮在水中的溶解度系数为H=0.313Kmol/m3.Kpa吸收剂的用量为最小用量的1.5倍。体积吸收总系数进行计算。操作条件：常压，常温（20℃）填料：自选年生产时间：300天，24小时运行相关物性数据自查分为10组：第1组：；第6组：；第2组：；第7组：；第3组：；第8组：；第4组：；第9组：；第5组：；第10组：。完成下列任务（1）分离方法的确定；（2）吸收设备的确定；吸收塔的工艺参数的确定；（3）填料的确定（4）吸收过程的物料衡算、平衡线|、操作线的确定；（5）最小吸收剂用量及适宜吸收剂用量的确定；（6）吸收塔的工艺参数的确定；（7）设备工艺尺寸计算：塔径等；（8）吸收塔的操作及故障处理。

3编制部门Dept:化工原理教研室编制时间Date:2011-2任务单编号(No.)A2-1-1项目名称(Item)混合物分离方法的确定训练对象(Class)高职二年级训练时间(Time)班级组别姓名班组成员气体混合物的分离方法项目说明过滤袋滤器：由滤袋及其骨架、壳体、清灰装置、灰斗和排灰阀等组成。含尘气体穿过做成袋状而支撑在适当骨架上的滤布，微小的颗粒撞击于这些滤布上而被截留，气体由外向内穿过支撑于骨架上的滤袋，洁净气|体汇集于上部出口管排出，颗粒被截留于滤袋外表面上。适用场合：除去1μm以下的颗粒，效率达99.9%。沉降重力沉降：降沉室（有多层降层室和降沉气道）多层降层室：含尘气体进入后，其流量可以有调节阀调节，气体经分配道进入隔板缝隙，在流动中颗粒沉降至隔板的表面，洁净气体自隔板出口经气体集聚道汇集后再有出口气道排出。经过一定操作时间后，从除尘口将灰尘除去。为保存证连续生产，可将降尘室并联安装，操作时交替使用。降尘气道：含尘气体进入后，其流量可以有调节阀调节，充满整个降沉室，在这个停留时间内，固体尘土通过自身重力的作用，降入到集灰斗内，完成分离要求。气道中折流挡板的作用是增加了气道中|的行程，从而延长了气体在设备中的停留时间；对气流形成干扰，使部分尘粒与挡板发生碰撞后失去动能，直接落入器底或集尘头内。适用场合：75μm以上的颗粒。离心沉降：旋风分离器：含尘气体以20～30m/s的流速从进气管沿切向进入旋风分离器，受圆筒壁的约束旋转，做向下的螺旋运动（外旋流），到底部后，由于底部没有出口、且直径较小，使气流以较小的旋转直径向上作螺旋运动（内旋流），最终从顶部排出。含尘气体作螺旋运动的过程中，在离心力的作用下，尘粒被甩向壁面，碰壁以后，失去动能，沿壁滑落，直接进入灰斗；底部间歇排灰。湿法除尘器：有文丘里除尘器、泡沫除尘器、湍球塔、静电除尘器等。其原理都是将|气体与水接触，固体颗粒与水接触形成雾滴，在多种力的作用下（离心力、重力等）或液体的冲洗作用或静电的作用，完成分离过程。适用场合：5μm以上：旋风分离器；5μm以下：电除尘器、袋滤器、湿式除尘器吸收利用混合气体中各组分在同一种溶剂（吸收剂）中溶解度的不同而分离气体混合物的单元操作。适用场合：气体混合物的分离、原料气的净化、有用组分的回收、溶液产品的的制取。吸附利用多孔性固体吸附剂处理流体混合物，使其中的一种或数种组分被吸附在固体表面上，以达到分离的目的。气体：气体的干燥、脱臭、去除杂质、烃类气体的分离。深冷分离采用了-100℃以下的低温冷冻系统，所以称深冷。原理是利用各组分|的相对挥发度不同，在低温下把各组分冷凝成液态，,然后在精馏塔内进行多组分精馏分离,因此这一方法实质是冷凝精馏过程。膜分离借助一种特殊制造的、具有选择透过性能的薄膜，在某种推动力的作用下，利用流体中各组分对膜的渗透速率的差异而实现组分分离的单元操作。建议选用分离方法及理由对氨和空气的混合物及丙酮和空气的混合物：过滤和沉降都是分离气固混合物的单元操作，不适用；而对于深冷分离而言