反应器操作与控制 2-1电子教案库 0601填料塔反应器选型.doc

常州工程职业技术学院教案 本次课标题 项目6： 填料塔反应器的操作与控制 任务0601 选择CO2吸收反应工艺方案、选用吸收反应器 授课班级 上课 时间 上课 地点 教 学 目 的 能合理选择填料塔反应器型式 教学 目标 能力目标 知识目标 素质目标 1、能识别各类气液相反应器 2、能根据不同反应的特点合理分析、选用气液相反应器 气液相反应器的类型、结构、应用范围及选用 培养学生的自我学习能力； 培养学生资料搜集的能力； 培养学生分析问题、处理问题的能力； 培养学生的团队合作意识 培养学生的表述能力 任务与案例 案例：某化工厂接到任务：脱除混合气中富含的CO2，以便净化该气体，要求选用反应器类型，并进行简单设计。 任务0601：CO2生产工艺及反应器型式的选择 重点 难点 及 解决方法 重点：填料塔反应器的类型、结构和特点 难点：根据工艺要求选择合适的气液相反应器型式 解决方案:通过观察反应器实物、查阅资料等方式对各类填料塔反应器的结构、特点、适用场合进行总结，从分析反应特点入手，提出对反应器的要求，通过讨论找到合适的反应器型式，教师对方案进行点评，进而归纳总结。 参考资料 陈炳和主编.化学反应过程与设备.北京：化学工业出版社，2009 刘承先、文艺等主编.化学反应器操作实训. 北京：化学工业出版社，2006 序号 步骤名称 教学内容 教师活动 学生活动 时间分配(分) 工具与材料 课内/课外 1 本次任务前期准备 气液相反应宏观动力学、填料塔反应器的类型、结构、应用范围及选用 随时接受学生的咨询 1、查阅资料，讨论各类填料塔反应器的结构、特点、适用场合，整理资料，写出报告 2、查阅资料，分析CO2吸收反应特点，讨论，合理选择CO2吸收反应器型式，写出方案 填料塔反应器实训装置、仿真操作系统、多媒体教学系统、计算机网络系统 课外 2 回顾本次任务 本次课的教学目标 通过PPT展示， 告知本次课的训练任务，训练目的，训练要 求（包括知识、 能力及素质要求）； 听，思考，作好汇报准备 5 多媒体 课内 3 展示汇报材料1 各组展示、汇报关于填料塔反应器分类及性能比较的材料，互评，点评，修改材料 组织汇报、听、点评 由第一组开始依次进行代表发言、组内人员 补充发言、各组互评，修改汇报材料 30 多媒体 课内 4 展示汇报材料2 各组展示、汇报CO2吸收填料塔反应器的选型材料，互评，点评，修改 组织汇报、听、点评 由第一组开始依次进行代表发言、组内人员 补充发言、各组互评，修改汇报材料 30 多媒体 课内 5 总结归纳 根据反应特点、反应器特点合理选择反应器型式 指导归纳要点，补充要点 归纳总结、汇报合理选择气液相反应器型式的要点 10 多媒体 课内 6 知识传授 气液相反应宏观动力学、填料塔反应器的流体流动和传递特征 讲授 听、记 15 多媒体 课内/课外 课后 体会 任务0601选择CO2吸收反应工艺方案、选用吸收反应器 任务点及其要求： 1、查阅物料的性质 2、生产工艺流程 画出生产工艺流程简图并加以叙述 3、气液相反应及宏观动力学 能够叙述气液相反应种类、反应历程及宏观动力学特征 4、填料塔反应器的种类、结构及其特点 能说出常见的填料塔反应器种类、特点及选用原则 5、填料塔反应器简单设计 能够根据工艺要求简单设计填料塔反应器 一、工艺流程图简述 来自循环压缩机出口循环气［CO2(体积分数)8.1%］与回收的压缩机出口气体汇合后［CO2(体积分数)8.9%］,这股富二氧化碳的循环气进入预饱和器.在预饱和器内,循环气同来自接触塔分离罐的洗涤水逆流接触直接进行热交换,温度升高.然后,富二氧化碳的循环气进入接触塔的底部,在此,循环气与贫碳酸钾溶液接触,循环气中的甜酸钾转化为碳酸氢钾,二氧化碳含量(含体积分数)减少到3.86%.贫二氧化碳的循环气从接触塔的顶部流到分离罐底部. 在接触塔分离罐内,贫二氧化碳循环气通来自洗涤水冷却器的水直接接触,被冷却和洗涤.洗涤后的贫二氧化碳循环气离开预饱和器和循环气分离罐,流到塔底部的分离罐,离开分离罐的贫二氧化碳循环气饭后到反应单元. 来自接触塔底部的富二氧化碳碳酸盐溶液，减压进入再生塔进料闪蒸罐、在此，溶解在富碳酸盐溶液中的所有碳氢化合物基本上都闪蒸出来称为气相作为塔顶采出物，并同再吸收塔塔顶气体一起经回收压缩机送回预饱和罐。 具体流程如图6-7所示 图6-7CO2吸收流程图 二、填料塔结构 填料塔不但结构简单，且流体通过填料层的压降较小，易于用耐腐蚀材料制造，所以它特别适用于处理量小，有腐蚀性的物料及要求压降小的场合。液体自塔顶经液体分布器喷洒于填料顶部，并在填料的表面呈膜状流下，气体从塔底的气体口送入，流过填料的空隙，在填料层中与液体逆流接触进行传质。因气液两相组成沿塔高