化工單元操作吸收解吸實(shí)訓(xùn)裝置操作規(guī)程

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、前言錯(cuò)誤！未定義書簽。二、實(shí)訓(xùn)目的錯(cuò)誤！未定義書簽。三、實(shí)訓(xùn)原理錯(cuò)誤！未定義書簽。四、吸收解吸實(shí)訓(xùn)裝置介紹錯(cuò)誤！未定義書簽。(一)裝置介紹錯(cuò)誤！未定義書簽。(二)吸收解吸工藝錯(cuò)誤！未定義書簽。(三)工藝流程圖6(四)吸收解吸配置單錯(cuò)誤！未定義書簽。(五)裝置儀表及控制系統(tǒng)一覽表錯(cuò)誤！未定義書簽。(六)設(shè)備能耗一覽表錯(cuò)誤！未定義書簽。五、實(shí)驗(yàn)步驟錯(cuò)誤！未定義書簽。(一)開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備8(二)正常開(kāi)機(jī)8(三)正常關(guān)機(jī)10(四)液泛9(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(jiàn)裝置，在氣體凈化中常使用溶劑來(lái)吸收有害氣體

2、，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(guò)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(shí)背景吸收解吸是石油化工生產(chǎn)過(guò)程中較常用的重要單元操作過(guò)程。吸收過(guò)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(lái)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

3、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(guò)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)，溶質(zhì)就從液相逸出到氣相中，稱為解吸過(guò)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=Kxa·V·xm則： Kxa=Ga/(V·xm) 式中：Kxa體積傳質(zhì)系數(shù) kmolCO2/m3hrxm Ga填料塔的吸收量 Kmol CO2/h

4、r V填料層的體積 m3 xm填料塔的平均推動(dòng)力 1、Ga的計(jì)算已知可測(cè)出：Vsm3/h、VBm3/h由轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)得，y1（可以計(jì)算出來(lái)）、y2（可由傳感器直接讀出） LsKmol/h=Vs×水/M水 標(biāo)定情況：T0=273+20 P0=101325 0=1.205 測(cè)定情況：T1=273+t1 P1=101325+P×13.6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(lái)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(cè)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

5、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)得出解吸速率方程： Ga=KYa·V·Ym則： KYa=Ga/(V·Ym) 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(dòng)力 1、Ga的計(jì)算已知可測(cè)出：Vsm3/h、VBm3/h由轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)得，y1及y2（可由色譜直接讀出） LsKmol/h=Vs×水/M

6、水 標(biāo)定情況：T0=273+20 P0=101325 0=1.205 測(cè)定情況：T1=273+t1 P1=101325+P×13.6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(lái)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(cè)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

7、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) 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(huì)做好開(kāi)車前的準(zhǔn)備工作；8) 正常開(kāi)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

8、工作；12) 正常停車；13) 了解掌握工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)安全知識(shí)。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(chǔ)罐、解吸液儲(chǔ)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）工藝介紹吸收工藝流程：自來(lái)水進(jìn)入解吸儲(chǔ)槽V104,經(jīng)過(guò)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(lái)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(lái)的二氧化碳一定比例（一般10：1）混合后，經(jīng)過(guò)均質(zhì)器中，然后進(jìn)入填料吸收塔T1

9、01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(lái)的尾氣放空，塔底出來(lái)的吸收液進(jìn)入吸收液儲(chǔ)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(guò)程看成是等溫操作。解吸工藝流程：吸收液儲(chǔ)槽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(lái)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

10、的CO2，由塔頂出來(lái)的氣體放空，塔底出來(lái)的解吸后的液體液進(jìn)解吸液儲(chǔ)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(guò)程看成是等溫操作。填料吹干工藝流程：由1#空氣泵送來(lái)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T101、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(kāi)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(kāi)CO2鋼瓶閥門，檢測(cè)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

11、。4) 熟悉溫度、流量測(cè)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(kāi)自來(lái)水閥門，往解吸液儲(chǔ)槽V104里加入自來(lái)水，液位到罐體的2/3的位置。7) 記錄當(dāng)前解吸液儲(chǔ)槽和吸收液儲(chǔ)槽的液位。（二）、正常開(kāi)機(jī)1、開(kāi)啟電源1）在儀表操作盤臺(tái)上，開(kāi)啟總電源開(kāi)關(guān)，此時(shí)總電源指示燈亮；2）開(kāi)啟儀表電源開(kāi)關(guān)，此時(shí)儀表電源指示燈亮，且儀表上電。2、開(kāi)啟計(jì)算機(jī)啟動(dòng)監(jiān)控軟件1）打開(kāi)計(jì)算機(jī)電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)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

12、3、開(kāi)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(kāi)，打開(kāi)吸收液泵電源開(kāi)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(dòng)時(shí)直接調(diào)節(jié)泵出口閥門的開(kāi)度，調(diào)節(jié)吸收液相流量為200L/h；若自動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)：把泵出口閥門逆時(shí)針開(kāi)到最大，在控制界面上，直接設(shè)置 200L/h ，吸收液相流量就會(huì)自動(dòng)控制在200L/h。4、開(kāi)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(kāi)1#吸收風(fēng)機(jī)的電源開(kāi)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(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)出口的旁路閥的開(kāi)度，調(diào)節(jié)

13、氣相流量為4m3/h；若自動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)：把風(fēng)機(jī)出口的旁路閥逆時(shí)針逐漸開(kāi)小，在控制界面上，直接設(shè)置4m3/h ，氣相流量就會(huì)自動(dòng)控制在4m3/h。5、開(kāi)啟CO2鋼瓶和管路1)用扳手打開(kāi)鋼瓶上的出口閥，在順時(shí)針打開(kāi)CO2鋼瓶減壓閥上的閥門，調(diào)節(jié)出口壓力為0.1MPa左右；2)檢查管路各閥門狀態(tài)通過(guò)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(chǔ)罐之間的閥門開(kāi)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(guò)高會(huì)使液相倒流到氣相管路里去，沒(méi)有液封會(huì)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、

14、開(kāi)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(kāi)2#解吸風(fēng)機(jī)的電源開(kāi)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(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)出口的旁路閥的開(kāi)度，調(diào)節(jié)氣相流量為4m3/h。 8、開(kāi)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 2) 檢查解吸液泵P102的泵前閥是否打開(kāi)，打開(kāi)解吸液泵電源開(kāi)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(guò)調(diào)節(jié)泵出口閥門的開(kāi)度，調(diào)節(jié)吸收液相流量為200L/h。9、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(chǔ)罐之間的閥門開(kāi)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

15、穩(wěn)定。注意：液封過(guò)高會(huì)使液相倒流到氣相管路里去，沒(méi)有液封會(huì)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(guò)CO2傳感器，對(duì)吸收塔出氣濃度進(jìn)行檢測(cè)，并記錄數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)換氣路后，等待1min后，通過(guò)CO2傳感器，對(duì)解吸塔氣相尾氣濃度進(jìn)行檢測(cè)，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?lè)较蜿P(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(kāi)關(guān)。3、解吸風(fēng)機(jī)停車：1）打開(kāi)2#解吸風(fēng)機(jī)

16、旁路閥門2）關(guān)閉“2#解吸風(fēng)機(jī)”開(kāi)關(guān)。4、吸收風(fēng)機(jī)停車：1）打開(kāi)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(dòng)后。2）關(guān)閉“1#吸收風(fēng)機(jī)”開(kāi)關(guān)。5、吸收液相泵停車：1）關(guān)閉吸收液泵P103出口閥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(dòng)；2）關(guān)閉“吸收液泵P103”開(kāi)關(guān)。6、儀表電源關(guān)閉：1）關(guān)閉儀表電源開(kāi)關(guān)。7、控制柜總電源關(guān)閉：1）關(guān)閉總電源空氣開(kāi)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(cè)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(kāi)風(fēng)機(jī)

17、電源開(kāi)關(guān)；（3）測(cè)定干塔時(shí)填料塔的壓降，即在進(jìn)水閥關(guān)閉時(shí)，打開(kāi)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(duì)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(huì)走短路，尾氣放空閥全開(kāi)；（4）測(cè)定一定噴淋量時(shí)填料塔的壓降，即打開(kāi)進(jìn)水閥，設(shè)定一定的水流量值，如200、400、600、800l/h時(shí)，在對(duì)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(duì)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(kāi)；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(jí) 姓名 學(xué)號(hào)

18、 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(hào)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(dòng)設(shè)備操作安全注意事項(xiàng)1. 啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)前要進(jìn)行盤車（可以先用手轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)，查看電機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)；若不轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)立即查找原因，問(wèn)題解決后方能啟動(dòng)，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(rùn)滑油油位正常。潤(rùn)滑油油位過(guò)低或者沒(méi)有的情況下不允許啟動(dòng)，否則泵軸會(huì)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(dòng)電機(jī)后看其工藝參數(shù)是否正常。6. 觀察有無(wú)過(guò)大噪聲，振動(dòng)及松動(dòng)的螺栓。7. 觀察有無(wú)泄