11、气体吸收过程安全
分析
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11.1工业气体吸收过程吸收概述气体吸收：用一种适当液体与气体混合物直接接触，使其中一种或多种组分溶解于液体中，而使气体混合物得以分离的操作。吸收进行的依据：利用气体混合物中保组分在液体中溶解度的差异。和蒸馏比较：相同点：都是传质过程不同点：吸收是低温传质，且温度远低于沸点。吸收存在的危险性：气体吸收过程中要使用不同特性、危险性大的有面溶剂。溶剂在高速流动过程中不公存在大量汽化扩散的危险，而且还会产生大量静电，导致静电火花的危险。洗油逆流脱险煤气中粗苯的吸收流程：苯是一种无色、具有特殊芳香气味的液体，能与醇、醚、丙酮和四氯化碳互溶，微溶于水。苯具有易挥发、易燃的特点，其蒸气有爆炸性。经常接触苯，皮肤可因脱脂而变干燥，脱屑，有的出现过敏性湿疹。长期吸入苯能导致再生障碍性贫血。甲苯是有机化合物，在常温下呈液体状，无色、易燃。甲苯与苯的性质很相似，是工业上应用很广的原料。但其蒸汽有毒，可以通过呼吸道对人体造成危害，使用和生产时要防止它进入呼吸器官。洗油是棕色油状液体,沸程230-300,主要组成物有甲基萘、联苯、吲哚、苊等。属可燃物品。用作洗苯、洗萘。11.2气体吸收过程安全运行分析名词：溶质：气体中补溶解的组分（吸收质）A惰性组分：气体中不可被吸收的组分B吸收剂：用来吸收溶质的液体S吸收液：吸收后，由吸收剂和溶质组成的液体S+A尾气：吸收后排除的废气B吸收过程是使混合气体中的溶质溶解于吸收剂中而得到一种溶液，即溶质由气相转移到液相的相际传质过程。解吸过程是使溶质从吸收液中释放出来，以便得到纯净的溶质或使吸收剂再生后循环使用。吸收用途：回收气体如从合成氨厂的放空气中用水回收氨;从焦炉煤气中以洗油回收粗苯(含甲苯､二甲苯等)蒸气和从某些干燥废气中回收有机溶剂蒸气等｡除去有害组分以净化气体如从合成氨所用的原料气中分离出CO2､CO､H2S等杂质｡制备某种气体的溶液如用水分别吸收混合气体中的HCl､SO3和NO2制取盐酸､硫酸和硝酸｡工业有害气体的处理生产过程中排放的废气往往含有对人体和环境有害的物质,如SO2､H2S等｡这类环境保护问题已越来越受重视,选择适当的工艺和溶剂进行吸收是废气治理中应用较广的方法｡吸收操作的分类（１）如果溶质不与溶剂发生明显的化学反应,所进行的操作称为物理吸收如用水吸收CO2等｡若气体溶解后与溶剂或预先溶于溶剂里的其他物质进行化学反应,则称为化学吸收如用NaOH溶液吸收CO2､SO2等｡（２）按被吸收组分数目可将吸收操作分为单组分吸收和多组分吸收｡如制取盐酸､硫酸等为单组分吸收,用洗油吸收焦炉气为多组分吸收(苯､甲苯､二甲苯都能溶于洗油中)｡（３）在吸收的过程中,温度变化很小,则为等温吸收(如用大量的溶剂吸收少量的溶质,溶解热或反应热很小,可看作是等温吸收)｡若吸收过程中温度发生显著地变化则为非等温吸收｡选择合适的溶剂合适的溶剂所应具备的条件:(1)对被吸收的组分要有较大的溶解度,且有较好的选择性｡即对溶质的溶解度要大,而对惰性气体几乎不溶解｡(2)要有较低的蒸气压,以减少吸收过程中溶剂的挥发损失｡(3)粘度要低,以利于传质及输送;不易燃,以利于
安全生产
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｡(4)腐蚀性要小,以减小设备费用和维修费｡(5)要有较好的化学稳定性,以免使用过程中变质｡(6)吸收后的溶剂应易于再生｡实际上很难找到一种能同时满足以上所有要求的溶剂,因此,应对可供选用的溶剂作经济评价后作出合理的选择｡溶质气体在液体中的溶解度
表
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示吸收过程气液两相的平衡关系。在一定温度和压力下，气液两相接触时将发生溶质气体向液相转移，使其在液相中的浓度增加，当长期充分接触后，液相中溶质浓度不再增加达到饱和，这时两相达到相平衡。此时，溶质在液相中的浓度称为平衡溶解度，简称为溶解度。溶解度随温度和溶质气体的分压不同而不同，平衡时溶质在气相中的分压称为平衡分压。11.3气液相平衡分析安全控制条件选择：（１）吸收平衡线分析（２）溶解度的影响温度压力（３）相平衡关系判定11.4.4运行安全条件分析气流速度喷淋密度温度压力吸收剂的纯度11.5.4解吸过程解吸又称脱吸，是脱除吸收剂中被吸收的溶质，而使溶质从液相逸出到气相的过程。两个目的：获得所需较纯净的气体溶质使溶剂得以再生，返回吸收塔循环使用，经济上更合理。11.6吸收设备安全技术目前，工业生产中使用的吸收塔的主要类型有板式塔、填料塔、湍球塔、喷淋塔和喷射式吸收器等。吸收塔的主要作用是为气液两相提供充分接触表面，使两相间的传质与传热过程能够充分有效地进行，并能使接触之后的气流两相及时分开，互不夹带。通常要求吸收塔具备生产能力大、分离效率高、操作稳定、结构简单等特点。
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