氣體吸收過程安全運行分析
發布時間：2012-07-25 共1頁
工業生產中的吸收操作大部分與用洗油吸收苯的操作相同，即氣液兩相在塔內逆流流動、直接接觸，物質的傳遞發生在上升氣流與下降液流之中。因此，氣體吸收是利用氣體混合物各組分在液體溶劑中溶解度的差異來分離氣體混合物的單元操作，其逆過程是脫吸或解吸。混合氣體中，能夠溶解的組分稱為吸收質或溶質，以A表示；不被吸收的組分稱為惰性組分或載體，以月表示；吸收操作所用的溶劑稱為吸收劑，以S表示；吸收操作所得的溶液稱為吸收液，其成分為溶劑S和溶質A；排出的氣體稱為吸收尾氣，其主要成分為惰性氣體月，還含有殘余的溶質A。從圖1l—1分析，吸收過程是使混合氣中的溶質溶解于吸收劑中而得到一種溶液，即溶質由氣相轉移到液相的相際傳質過程。解吸過程是使溶質從吸收液中釋放出來，以便得到純凈的溶質或使吸收劑再生后循環使用。
(1)混合氣體 如用硫酸處理焦爐氣以回收其中的氨、用液態烴處理裂解氣以回收其中的乙烯、丙烯等。
(2)除去有害組分以凈化氣體 如用水或堿液脫除合成氨原料氣中的二氧化碳，用丙酮脫除裂解氣中的乙炔等。
(3)制備某種氣體的溶液 如用水吸收二氧化氮以制造硝酸，用水吸收甲醛以制取福爾馬林，用吸收氯化氫以制取鹽酸等。
(4)工業有害氣體的處理 在工業生產所排放的廢氣中常含有S02、NO、HF等有害的成分，其含量一般都很低，但若直接排人大氣，則對人體和自然環境的危害都很大。因此，在排放之前必須加以治理，這樣既得到了副產品，又保護了環境如磷肥生產中，放出含氟的廢氣具有強烈的腐蝕性，即可采用水及其他鹽類制成有用的氟硅酸鈉、冰晶石等；如硝酸廠尾氣中含氮的氧化物，可以用堿吸收制成硝酸鈉等有用的物質。
氣體吸收可以分以下三類。
(1)按溶質與溶劑是否發生顯著的化學反應，可分為物理吸收和化學吸收。如水吸收二氧化碳、用洗油吸收芳烴等過程屬于物理吸收；用硫酸吸收氨、用堿液吸收二氧化碳屬于化學吸收。
(2)按被除數吸收組分的不同，可分為單組分吸收和多組分吸收。如用碳酸丙烯酮吸收合成氣(含N2、H2、CO、C02等)中的二氧化碳屬于單 分吸收；如 用洗油處理焦爐氣時，氣體中的苯、甲苯等幾種組分在洗油中都有顯著的溶解， 則屬于多組分吸收。 考試就到
(3)按吸收體系(主要是液相)的溫度是否顯著變化，可分為等溫吸收和非等溫吸收。
吸收劑選擇分析：吸收過程是依靠氣體溶質在吸收劑中的溶解來實現的，因此，吸收劑性能的優劣往往是決定吸收操作效果和過程經濟性的關鍵。在選擇吸收劑時，應注意以下幾個問題。
(1)溶解度 吸收劑對溶質組分的溶解度要盡可能的大，這樣可以提高吸收速率和減少吸收劑用量。
(2)選擇性 吸收劑對溶質要有良好的吸收能力，而對混合氣體中的惰性組分不吸收或吸收甚微，這樣才能有效地分離氣體混合物。
(3)揮發度 操作溫度下吸收劑的蒸氣壓要低，以減少吸收和再生過程中吸收劑的揮發損失。
(4)黏度 吸收劑黏度要低，這樣可以改善吸收塔內的流動狀況，提高吸收速率，且有利于減少吸收劑輸送時的動力消耗。
(5)其他 所選用的吸收劑還應盡可能滿足無毒性、無腐蝕性、不易燃易爆、不發泡、冰點低、價廉易得以及化學性質穩定等要求。
氣體吸收過程安全運行涉及以下內容：
①溶解相平衡與吸收過程的關系；
②影響吸收速率的因素與提高吸收速率的方法；
③吸收的物料平衡；
④吸收操作分析；
⑤吸收設備。
