11、氣體吸收過程安全分析

1、1,11、氣體吸收過程安全分析,,2,11.1工業(yè)氣體吸收過程,吸收概述氣體吸收：用一種適當(dāng)液體與氣體混合物直接接觸，使其中一種或多種組分溶解于液體中，而使氣體混合物得以分離的操作。吸收進(jìn)行的依據(jù)：利用氣體混合物中保組分在液體中溶解度的差異。和蒸餾比較：相同點(diǎn)：都是傳質(zhì)過程不同點(diǎn)：吸收是低溫傳質(zhì)，且溫度遠(yuǎn)低于沸點(diǎn)。,3,,吸收存在的危險(xiǎn)性：氣體吸收過程中要使用不同特性、危險(xiǎn)性大的有面溶劑。溶劑在高速流動(dòng)過程中不公存在大量汽化

2、擴(kuò)散的危險(xiǎn)，而且還會(huì)產(chǎn)生大量靜電，導(dǎo)致靜電火花的危險(xiǎn)。,4,,洗油逆流脫險(xiǎn)煤氣中粗苯的吸收流程：苯是一種無色、具有特殊芳香氣味的液體，能與醇、醚、丙酮和四氯化碳互溶，微溶于水。苯具有易揮發(fā)、易燃的特點(diǎn)，其蒸氣有爆炸性。經(jīng)常接觸苯，皮膚可因脫脂而變干燥，脫屑，有的出現(xiàn)過敏性濕疹。長(zhǎng)期吸入苯能導(dǎo)致再生障礙性貧血。甲苯是有機(jī)化合物，在常溫下呈液體狀，無色、易燃。甲苯與苯的性質(zhì)很相似，是工業(yè)上應(yīng)用很廣的原料。但其蒸汽有毒，可以通過呼吸道對(duì)人

3、體造成危害，使用和生產(chǎn)時(shí)要防止它進(jìn)入呼吸器官。洗油是棕色油狀液體, 沸程230-300, 主要組成物有甲基萘、聯(lián)苯、吲哚、苊等。屬可燃物品。用作洗苯、洗萘。,5,,,6,11.2氣體吸收過程安全運(yùn)行分析,名詞：溶質(zhì)：氣體中補(bǔ)溶解的組分（吸收質(zhì)）A惰性組分：氣體中不可被吸收的組分B吸收劑：用來吸收溶質(zhì)的液體S吸收液：吸收后，由吸收劑和溶質(zhì)組成的液體S+A尾氣：吸收后排除的廢氣B吸收過程是使混合氣體中的溶質(zhì)溶解于吸收劑中而得到

4、一種溶液，即溶質(zhì)由氣相轉(zhuǎn)移到液相的相際傳質(zhì)過程。解吸過程是使溶質(zhì)從吸收液中釋放出來，以便得到純凈的溶質(zhì)或使吸收劑再生后循環(huán)使用。,7,,吸收用途：回收氣體如從合成氨廠的放空氣中用水回收氨;從焦?fàn)t煤氣中以洗油回收粗苯(含甲苯?二甲苯等)蒸氣和從某些干燥廢氣中回收有機(jī)溶劑蒸氣等?除去有害組分以凈化氣體如從合成氨所用的原料氣中分離出CO2?CO?H2S等雜質(zhì)?,8,,制備某種氣體的溶液如用水分別吸收混合氣體中的HCl?SO3和NO

5、2制取鹽酸?硫酸和硝酸?工業(yè)有害氣體的處理生產(chǎn)過程中排放的廢氣往往含有對(duì)人體和環(huán)境有害的物質(zhì),如SO2?H2S等?這類環(huán)境保護(hù)問題已越來越受重視,選擇適當(dāng)?shù)墓に嚭腿軇┻M(jìn)行吸收是廢氣治理中應(yīng)用較廣的方法?,9,,吸收操作的分類（１）如果溶質(zhì)不與溶劑發(fā)生明顯的化學(xué)反應(yīng),所進(jìn)行的操作稱為物理吸收如用水吸收 CO2等?若氣體溶解后與溶劑或預(yù)先溶于溶劑里的其他物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),則稱為化學(xué)吸收如用 NaOH溶液吸收 CO2?SO2等?

6、（２）按被吸收組分?jǐn)?shù)目可將吸收操作分為單組分吸收和多組分吸收?如制取鹽酸?硫酸等為單組分吸收,用洗油吸收焦?fàn)t氣為多組分吸收(苯?甲苯?二甲苯都能溶于洗油中)?（３）在吸收的過程中,溫度變化很小,則為等溫吸收(如用大量的溶劑吸收少量的溶質(zhì),溶解熱或反應(yīng)熱很小,可看作是等溫吸收)?若吸收過程中溫度發(fā)生顯著地變化則為非等溫吸收?,10,,選擇合適的溶劑合適的溶劑所應(yīng)具備的條件:(1)對(duì)被吸收的組分要有較大的溶解度,且有較好的選擇性?即對(duì)

7、溶質(zhì)的溶解度要大,而對(duì)惰性氣體幾乎不溶解?(2)要有較低的蒸氣壓,以減少吸收過程中溶劑的揮發(fā)損失?(3)粘度要低,以利于傳質(zhì)及輸送;不易燃,以利于安全生產(chǎn)?(4)腐蝕性要小,以減小設(shè)備費(fèi)用和維修費(fèi)?(5)要有較好的化學(xué)穩(wěn)定性,以免使用過程中變質(zhì)?(6)吸收后的溶劑應(yīng)易于再生?實(shí)際上很難找到一種能同時(shí)滿足以上所有要求的溶劑,因此,應(yīng)對(duì)可供選用的溶劑作經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)后作出合理的選擇?,11,溶質(zhì)氣體在液體中的溶解度表示吸收過程氣液兩相

8、的平衡關(guān)系。在一定溫度和壓力下，氣液兩相接觸時(shí)將發(fā)生溶質(zhì)氣體向液相轉(zhuǎn)移，使其在液相中的濃度 增加，當(dāng)長(zhǎng)期充分接觸后，液相中溶質(zhì)濃度不再增加達(dá)到飽和，這時(shí)兩相達(dá)到相平衡。此時(shí)，溶質(zhì)在液相中的濃度稱為平衡溶解度，簡(jiǎn)稱為溶解度。溶解度隨溫度和溶質(zhì)氣體的分壓不同而不同，平衡時(shí)溶質(zhì)在氣相中的分壓稱為平衡分壓。,11.3氣液相平衡分析,12,,安全控制條件選擇：（１）吸收平衡線分析（２）溶解度的影響溫度壓力（３）相平衡關(guān)系判定,13

9、,,11.4.4 運(yùn)行安全條件分析氣流速度噴淋密度溫度壓力吸收劑的純度,14,,11.5.4 解吸過程解吸又稱脫吸，是脫除吸收劑中被吸收的溶質(zhì)，而使溶質(zhì)從液相逸出到氣相的過程。兩個(gè)目的：獲得所需較純凈的氣體溶質(zhì)使溶劑得以再生，返回吸收塔循環(huán)使用，經(jīng)濟(jì)上更合理。,15,11.6 吸收設(shè)備安全技術(shù),目前，工業(yè)生產(chǎn)中使用的吸收塔的主要類型有板式塔、填料塔、湍球塔、噴淋塔和噴射式吸收器等。吸收塔的主要作用是為氣液兩相提供充分