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11、气体吸收过程安全分析 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? (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? 11.3气液相平衡分析 溶质气体在液体中的溶解度表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。 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