吸收解吸實(shí)訓(xùn)裝置實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、吸收解吸實(shí)訓(xùn)裝置實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書鄭州樹仁科技有限公司目錄一、前言3二、實(shí)訓(xùn)目的4三、實(shí)訓(xùn)原理4四、吸收解吸實(shí)訓(xùn)裝置介紹5(一)裝置介紹5(二)吸收解吸工藝6(三)工藝流程圖6(四)吸收解吸配置單8(五)裝置儀表及控制系統(tǒng)一覽表10(六)設(shè)備能耗一覽表10五、實(shí)驗(yàn)步驟11(一)開機(jī)準(zhǔn)備11(二)正常開機(jī)11(三)正常關(guān)機(jī)16(四)液泛17(五)記錄數(shù)據(jù)表錯(cuò)誤！未定義書簽。一、工業(yè)背景氣體的吸收與解吸裝置為化工的常見裝置，在氣體凈化中常使用溶劑來吸收有害氣體，保證合格的原料氣供給，在合成氨、石油化工中原料氣的凈化過程中均有廣泛應(yīng)用。在合成氨脫硫、脫碳工段均采用溶劑吸收法脫除有害氣體，吸收效率高，裝置運(yùn)行

2、費(fèi)用低廉。本裝置考慮學(xué)校實(shí)際需求狀況，采用水-二氧化碳體系為吸收-解吸體系，進(jìn)行實(shí)訓(xùn)裝置設(shè)計(jì)。二、 知識背景吸收解吸是石油化工生產(chǎn)過程中較常用的重要單元操作過程。吸收過程是利用氣體混合物中各個(gè)組分在液體(吸收劑)中的溶解度不同，來分離氣體混合物。被溶解的組分稱為溶質(zhì)或吸收質(zhì)，含有溶質(zhì)的氣體稱為富氣，不被溶解的氣體稱為貧氣或惰性氣體。溶解在吸收劑中的溶質(zhì)和在氣相中的溶質(zhì)存在溶解平衡，當(dāng)溶質(zhì)在吸收劑中達(dá)到溶解平衡時(shí)，溶質(zhì)在氣相中的分壓稱為該組分在該吸收劑中的飽和蒸汽壓。當(dāng)溶質(zhì)在氣相中的分壓大于該組分的飽和蒸汽壓時(shí)，溶質(zhì)就從氣相溶入液相中，稱為吸收過程。當(dāng)溶質(zhì)在氣相中的分壓小于該組分的飽和蒸汽壓時(shí)，

3、溶質(zhì)就從液相逸出到氣相中，稱為解吸過程。提高壓力、降低溫度有利于溶質(zhì)吸收；降低壓力、提高溫度有利于溶質(zhì)解吸，正是利用這一原理分離氣體混合物，而吸收劑可以重復(fù)使用。、吸收實(shí)驗(yàn)根據(jù)傳質(zhì)速率方程，在假定kxa為常數(shù)、等溫、低吸收率或低濃、難溶等 條件下推導(dǎo)得出吸收速率方程： ga=kxavxm則： kxa=ga/(vxm) 式中：kxa體積傳質(zhì)系數(shù) kmolco2/m3hrxm ga填料塔的吸收量 kmol co2/hr v填料層的體積 m3 xm填料塔的平均推動力 1、ga的計(jì)算已知可測出：vsm3/h、vbm3/h由轉(zhuǎn)子流量計(jì)測得，y1（可以計(jì)算出來）、y2（可由傳感器直接讀出） lskmol/

4、h=vs水/m水 標(biāo)定情況：t0=273+20 p0=101325 0=1.205 測定情況：t1=273+t1 p1=101325+p13.6因此可計(jì)算出ls、gb。又由全塔物料衡算：ga=ls(x1-x2)=gb(y1-y2) 且認(rèn)為吸收劑自來水中不含co2，則x2=0，則可計(jì)算出ga和x12、xm的計(jì)算根據(jù)測出的水溫可插值求出亨利常數(shù)eatm，本實(shí)驗(yàn)為p=1atm 則m=e/p附不同溫度下co2h2o的亨利常數(shù)溫度（t）51015202530e(大氣壓)87710401220142016401860、解吸實(shí)驗(yàn)根據(jù)傳質(zhì)速率方程，在假定kya為常數(shù)、等溫、低解吸率或低濃、難溶等 條件下推導(dǎo)得

5、出解吸速率方程： ga=kyavym則： kya=ga/(vym) 式中：kya體積解吸系數(shù) kmolco2/m3hrym ga填料塔的解吸量 kmol co2/hr v填料層的體積 m3 ym填料塔的平均推動力 1、ga的計(jì)算已知可測出：vsm3/h、vbm3/h由轉(zhuǎn)子流量計(jì)測得，y1及y2（可由色譜直接讀出） lskmol/h=vs水/m水 標(biāo)定情況：t0=273+20 p0=101325 0=1.205 測定情況：t1=273+t1 p1=101325+p13.6因此可計(jì)算出ls、gb。又由全塔物料衡算：ga=ls(x1-x2)=gb(y1-y2) 且認(rèn)為空氣中不含co2，則y2=0；又

6、因?yàn)檫M(jìn)塔液體中x1有兩種情況，一是直接將吸收后的液體用于解吸，則其濃度即為前吸收計(jì)算出來的實(shí)際濃度x1；二是只作解吸實(shí)驗(yàn)，可將co2用文丘里吸碳器充分溶解在液體中，可近似形成該溫度下的飽和濃度，其x1*可由亨利定律求算出：則可計(jì)算出ga和x22、ym的計(jì)算根據(jù)測出的水溫可插值求出亨利常數(shù)eatm，本實(shí)驗(yàn)為p=1atm 則m=e/p根據(jù) 三、實(shí)訓(xùn)目的1) 了解填料塔的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)；2) 能正確使用設(shè)備、儀表，及時(shí)進(jìn)行設(shè)備、儀器、儀表的維護(hù)與保養(yǎng)；3) 能及時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行情況，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)、正確判斷、及時(shí)處理各種異?，F(xiàn)象，特殊情況能進(jìn)行緊急停車操作；4) 掌握填料吸收、解吸塔的基本操作、調(diào)節(jié)方法；5)

7、 了解吸收總傳質(zhì)系數(shù)的意義；6) 了解影響吸收解吸的主要因素；7) 學(xué)會做好開車前的準(zhǔn)備工作；8) 正常開車，按要求操作調(diào)節(jié)到指定數(shù)值；9) 完成水吸收空氣中co2操作，分析吸收前后的濃度，并計(jì)算傳質(zhì)系數(shù)、傳質(zhì)單元高度；10) 完成空氣解吸水中co2操作，分析解析前后的濃度，并計(jì)算傳質(zhì)系數(shù)、傳質(zhì)單元高度；11) 能進(jìn)行故障點(diǎn)的排除工作；12) 正常停車；13) 了解掌握工業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)安全知識。四、吸收解吸實(shí)訓(xùn)裝置介紹（一）裝置介紹本裝置由吸收塔、解吸塔、吸收液儲罐、解吸液儲罐、空氣緩沖罐、1#空氣泵、2#空氣泵、吸收液泵、解吸液泵組成。（二）工藝流程圖圖1 吸收-解吸實(shí)訓(xùn)裝置工藝流程圖（三）工藝

8、介紹吸收工藝流程：自來水進(jìn)入解吸儲槽v104,經(jīng)過解吸液泵p103、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、孔板流量計(jì)fic03后送入填料吸收塔t101塔頂經(jīng)噴頭噴淋在填料頂層。由1#空氣泵送來的空氣進(jìn)入空氣緩沖罐v102后，經(jīng)孔板流量計(jì)fic02、轉(zhuǎn)子流量計(jì)后，與由二氧化碳鋼瓶來的二氧化碳一定比例（一般10：1）混合后，經(jīng)過均質(zhì)器中，然后進(jìn)入填料吸收塔t101塔底，與水在塔內(nèi)填料中進(jìn)行逆流接觸，進(jìn)行質(zhì)量和熱量的交換，用水吸收氣體中的co2，由塔頂出來的尾氣放空，塔底出來的吸收液進(jìn)入吸收液儲槽v103（作為解吸的原料液）。由于本實(shí)驗(yàn)為低濃度氣體的吸收，所以熱量交換可略，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程看成是等溫操作。解吸工藝流程：吸收液儲槽

9、v103里的富含co2的液體（由co2鋼瓶配置的飽和co2溶液）經(jīng)吸收液泵p102加壓后，經(jīng)液相轉(zhuǎn)子流量計(jì)、孔板流量計(jì)fic04后送入填料解吸塔塔頂經(jīng)噴頭噴淋在填料頂層。由2#空氣泵送來的空氣進(jìn)入空氣緩沖罐v105后，經(jīng)孔板流量計(jì)fi06、轉(zhuǎn)子流量計(jì)后，直接進(jìn)入塔底，與水在塔內(nèi)填料進(jìn)行逆流接觸，進(jìn)行質(zhì)量和熱量的交換，空氣解吸出水里的co2，由塔頂出來的氣體放空，塔底出來的解吸后的液體液進(jìn)解吸液儲罐（供吸收重復(fù)使用）。由于本實(shí)驗(yàn)為低濃度氣體的吸收，所以熱量交換可略，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程看成是等溫操作。填料吹干工藝流程：由1#空氣泵送來的空氣進(jìn)入空氣緩沖罐v102后，經(jīng)加熱器e101后，分別送至吸收塔t1

10、01、解吸塔t102塔頂，從上而下將塔內(nèi)填料吹干，尾氣從塔底排污口直接放空。五、 實(shí)訓(xùn)步驟（一）開機(jī)準(zhǔn)備1) 檢查公用工程水電是否處于正常供應(yīng)狀態(tài)（水壓、水位是否正常；電壓、三相電指示燈是否正常）。2) 打開co2鋼瓶閥門，檢測co2鋼瓶減壓閥壓力是否正常；3) 熟悉設(shè)備工藝流程圖，各個(gè)設(shè)備組成部件所在位置；熟悉各閥門的作用及用途。4) 熟悉溫度、流量測量點(diǎn)、控制點(diǎn)的位置。5) 在向罐體加液前，檢查罐體各閥門狀態(tài)是否正確。6) 打開自來水閥門，往解吸液儲槽v104里加入自來水，液位到罐體的2/3的位置。7) 記錄當(dāng)前解吸液儲槽和吸收液儲槽的液位。（二）、正常開機(jī)1、開啟電源1）在儀表操作盤臺上

11、，開啟總電源開關(guān)，此時(shí)總電源指示燈亮；2）開啟儀表電源開關(guān)，此時(shí)儀表電源指示燈亮，且儀表上電。2、開啟計(jì)算機(jī)啟動監(jiān)控軟件1）打開計(jì)算機(jī)電源開關(guān)，啟動計(jì)算機(jī)；2）在桌面上點(diǎn)擊“吸收解吸實(shí)訓(xùn)軟件”，進(jìn)入dcs界面，如圖2所示：圖2 吸收-解吸聯(lián)合操作實(shí)訓(xùn)軟件dcs控制界面圖3 吸收塔單元操作實(shí)訓(xùn)軟件界面圖4 解吸塔單元操作實(shí)訓(xùn)軟件界面3、開啟吸收塔液相水泵和管路1)檢查管路各閥門狀態(tài)是否正常 2)檢查吸收液泵p103的泵前閥是否打開，打開吸收液泵電源開關(guān)，泵運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查泵運(yùn)轉(zhuǎn)方向是否正常。吸收液泵p103的出口液流量調(diào)節(jié)：手動時(shí)直接調(diào)節(jié)泵出口閥門的開度，調(diào)節(jié)吸收液相流量為200l/h；若自動調(diào)節(jié)時(shí)：

12、把泵出口閥門逆時(shí)針開到最大，在控制界面上，直接設(shè)置 200l/h ，吸收液相流量就會自動控制在200l/h。4、開啟吸收塔氣相風(fēng)機(jī)和管路1) 檢查管路各閥門狀態(tài)是否正常2)打開1#吸收風(fēng)機(jī)的電源開關(guān)，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向是否正常（進(jìn)風(fēng)口吸風(fēng)為正確），調(diào)節(jié)吸收氣相流量為4m3/h。手動調(diào)節(jié)時(shí)通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)出口的旁路閥的開度，調(diào)節(jié)氣相流量為4m3/h；若自動調(diào)節(jié)時(shí)：把風(fēng)機(jī)出口的旁路閥逆時(shí)針逐漸開小，在控制界面上，直接設(shè)置4m3/h ，氣相流量就會自動控制在4m3/h。5、開啟co2鋼瓶和管路1)用扳手打開鋼瓶上的出口閥，在順時(shí)針打開co2鋼瓶減壓閥上的閥門，調(diào)節(jié)出口壓力為0.1mpa左右；2)

13、檢查管路各閥門狀態(tài)通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子流量計(jì)的閥門調(diào)節(jié)co2流量為0.2 m3/h。6、吸收塔底液封的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)好液相流量和氣相流量后，調(diào)節(jié)吸收塔與吸收液儲罐之間的閥門開度大小，調(diào)節(jié)塔底液封在塔底液體出口管到氣相進(jìn)風(fēng)口之間，并保持穩(wěn)定。注意：液封過高會使液相倒流到氣相管路里去，沒有液封會導(dǎo)致液體直接從塔底逃出吸收塔外，起不到吸收的作用。7、開啟解吸塔氣相風(fēng)機(jī)和管路1) 檢查管路各閥門狀態(tài)是否正常2) 打開2#解吸風(fēng)機(jī)的電源開關(guān)，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向是否正常（進(jìn)風(fēng)口吸風(fēng)為正確），通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)出口的旁路閥的開度，調(diào)節(jié)氣相流量為4m3/h。 8、開啟解吸塔液相水泵和管路1) 檢查管路各閥門狀態(tài)是否正常

14、2) 檢查解吸液泵p102的泵前閥是否打開，打開解吸液泵電源開關(guān)，泵運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查泵運(yùn)轉(zhuǎn)方向是否正常。吸收液泵p103的出口液流量控制通過調(diào)節(jié)泵出口閥門的開度，調(diào)節(jié)吸收液相流量為200l/h。待添加的隱藏文字內(nèi)容29、解吸塔底液封的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)好液相流量和氣相流量后，調(diào)節(jié)解吸塔與解吸液儲罐之間的閥門開度大小，調(diào)節(jié)塔底液封在塔底液體出口管到氣相進(jìn)風(fēng)口之間，并保持穩(wěn)定。注意：液封過高會使液相倒流到氣相管路里去，沒有液封會導(dǎo)致液體直接從塔底逃出解吸塔外，起不到解吸的作用。10、實(shí)驗(yàn)方法1）當(dāng)操作穩(wěn)定后（一般穩(wěn)定10分鐘左右），通過co2傳感器，對吸收塔出氣濃度進(jìn)行檢測，并記錄數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)換氣路后，等待1min后

15、，通過co2傳感器，對解吸塔氣相尾氣濃度進(jìn)行檢測，并記錄數(shù)據(jù)；2） 調(diào)整吸收、解吸液的流量到300l/h，穩(wěn)定10分鐘，再記錄一組數(shù)據(jù)；（三）正常關(guān)機(jī)1、co2鋼瓶停車：1）實(shí)驗(yàn)取樣結(jié)束后，先關(guān)閉co2鋼瓶的閥門，再逆時(shí)針方向關(guān)閉減壓閥閥門。2、解吸液相泵停車：1）關(guān)閉解吸液泵出口閥門2）關(guān)閉“解吸水泵電源”開關(guān)。3、解吸風(fēng)機(jī)停車：1）打開2#解吸風(fēng)機(jī)旁路閥門2）關(guān)閉“2#解吸風(fēng)機(jī)”開關(guān)。4、吸收風(fēng)機(jī)停車：1）打開1#吸收風(fēng)機(jī)旁路閥門或者是在控制界面上，調(diào)節(jié)1#吸收風(fēng)路上的流量設(shè)定值設(shè)定為0，讓吸收風(fēng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動后。2）關(guān)閉“1#吸收風(fēng)機(jī)”開關(guān)。5、吸收液相泵停車：1）關(guān)閉吸收液泵p103出口閥

16、門或者在在控制界面上，調(diào)節(jié)吸收液泵p103出口流量設(shè)定值設(shè)定為0，讓吸收液泵停止轉(zhuǎn)動；2）關(guān)閉“吸收液泵p103”開關(guān)。6、儀表電源關(guān)閉：1）關(guān)閉儀表電源開關(guān)。7、控制柜總電源關(guān)閉：1）關(guān)閉總電源空氣開關(guān)，關(guān)閉整個(gè)設(shè)備電源。8、各閥門、設(shè)備恢復(fù)初始狀態(tài)（四）填料塔的流體力學(xué)性能測定 1）實(shí)驗(yàn)步驟（1）熟悉實(shí)驗(yàn)流程；（2）裝置上電，儀表電源上電，打開風(fēng)機(jī)電源開關(guān)；（3）測定干塔時(shí)填料塔的壓降，即在進(jìn)水閥關(guān)閉時(shí)，打開進(jìn)氣閥并調(diào)節(jié)流量從2、4、6、8、10 m3/h、至最大 ，分別讀取對應(yīng)流量下的壓降值，注意塔底液位調(diào)節(jié)閥要關(guān)閉，否氣體會走短路，尾氣放空閥全開；（4）測定一定噴淋量時(shí)填料塔的壓降，即

17、打開進(jìn)水閥，設(shè)定一定的水流量值，如200、400、600、800l/h時(shí)，在對應(yīng)的某水流量下，調(diào)節(jié)氣體的流量，從2、4、6、8、10 m3/h、至最大 （液泛），分別讀取對應(yīng)流量下的壓降值，注意塔底液位調(diào)節(jié)閥要調(diào)節(jié)液封高度，以免氣體走短路，尾氣放空閥全開；2）注意事項(xiàng)（1）固定好操作點(diǎn)后，應(yīng)隨時(shí)注意調(diào)整以保持各量不變。二、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄班級 姓名 學(xué)號 吸收氣體溫度： 吸收液體溫度 解吸氣體溫度 解吸液體溫度 編號吸收氣體流量吸收液體流量吸收氣體入口co2濃度吸收氣體出口co2濃度解吸氣體流量解吸液體流量解吸氣體出口co2濃度12345六、安全生產(chǎn)技術(shù)動設(shè)備操作安全注意事項(xiàng)1. 啟動電動機(jī)前要

18、進(jìn)行盤車（可以先用手轉(zhuǎn)動一下電機(jī)的軸看看是否有卡的現(xiàn)象或者通電后進(jìn)行點(diǎn)觸啟動，查看電機(jī)是否轉(zhuǎn)動；若不轉(zhuǎn)動，應(yīng)立即查找原因，問題解決后方能啟動，否則電機(jī)很容易燒毀）。2. 檢查柱塞計(jì)量泵、旋片式真空泵潤滑油油位正常。潤滑油油位過低或者沒有的情況下不允許啟動，否則泵軸會容易損壞。3. 檢查冷卻水系統(tǒng)是否正常。4. 確認(rèn)工藝管線，工藝條件正常。5. 啟動電機(jī)后看其工藝參數(shù)是否正常。6. 觀察有無過大噪聲，振動及松動的螺栓。7. 觀察有無泄露。8. 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不可接觸轉(zhuǎn)動件。靜設(shè)備操作安全注意事項(xiàng)1. 操作及取樣過程中注意防止靜電產(chǎn)生。2. 裝置內(nèi)的塔、罐、儲槽在需清理或檢修時(shí)應(yīng)按安全作業(yè)規(guī)定進(jìn)行。3. 容器應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定的裝料系數(shù)裝料。安全技術(shù)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)之前必須了解室內(nèi)總電源開關(guān)與分電源開關(guān)的位置，以便出現(xiàn)用電事故時(shí)及時(shí)切斷電源；在啟動儀表柜電源前，必須清楚每個(gè)開關(guān)的作用。設(shè)備配有壓力、溫度等測量儀表，一旦出現(xiàn)異常將發(fā)出報(bào)警信號并將所獲取的測量信息輸送至中控機(jī)，對相關(guān)設(shè)備的工作進(jìn)行集中監(jiān)視并做適當(dāng)處理。職業(yè)衛(wèi)生1 噪聲對人體的危害噪聲對人體的危害是多方面的，噪聲可以使人耳聾，引起高血壓、心臟病、神經(jīng)官能癥等疾病。還污染環(huán)境，影響人們的正常生活降低