第一节 概述
1、吸收操作
在化学工业生产中，常常需要从气体混合物中分离出其中一种或多种组分。例如，在合成氨工业中，为了净制原料气，用水处理原料气以除去其中的二氧化碳等。吸收操作就是分离气体混合物的一种方法。 使气体溶解于液体中的操作称为吸收操作。
当气体混合物与适当的液体接触，气体中的一个或几个组分溶解于液体中，而不能溶解的组分仍留在气体中，使气体混合物得到了分离，吸收就是利用气体混合物中各组分在同一液体中的溶解度不同来分离气体混合物的操作。
吸收操作在化工生产中应用很广，有以下几个方面：
（1）取溶液作为产品 如用水吸收氯化氢气体制成盐酸、用水吸收甲醛蒸
气制成40%甲醛溶液（福尔马林）。
（2）分离气体混合物 如在合成橡胶工业中用酒精吸收反应气以分离丁二
烯和烃类气体、石油化工中用油分离裂解原料气等。
（3）除去气体中的有害物质以净制气体 如基本有机合成工业中用吸收操
作除去原料气中的氯化氢和二氧化碳等有害物质、合成氨工业中用铜氨液除去原料气中的一氧化碳等。
（4）回收气体混合物中有用的成分 如用轻油回收焦炉气中的苯、从烟道
气中回收二氧化硫或二氧化碳以制取其它产品等。这样可以达到综合利用的目的，减少三废，保护环境。
2、工业吸收过程
工业吸收多为逆流流程，且多在填料塔内进行。混合气体从塔底引入吸收塔，在压差作用下向上流动；吸收剂从塔顶引入，在重力作用下向下流动。吸收剂吸收了吸收质后形成的液体为吸收液或溶液从塔底引出，吸收后剩余的气体为尾气从塔顶引出。 以合成氨气脱二氧化碳为例：
溶质：混合气体中，能够显著溶解的组分称为溶或吸收质；
惰性组分：不被溶解的组分称为惰性组分（惰气）或载体；
吸收剂液氮散热器：吸收操作中所用的溶剂称为吸收剂或溶剂；
吸收液：吸收操作中所得到的溶液称为吸收液或溶液，其成分为溶质A和溶剂S；
吸收尾气：吸收操作中排出的气体称为吸收尾气，其主要成分是惰性气体B及残余的溶质A。
由此可见，吸收操作来进行气体混合物的分离时必须解决以下几方面的问题：
（1）选择合适的溶剂。
（2）提供气液接触的场所（传质设备）。
（3）溶剂的再生。单列调心滚子轴承
故一个完整的吸收分离过程，一般包括吸收和解吸两个组成部分（直接将吸收液作为产品的例外），吸收只是把溶质从混合气体中分出来，在塔底得到的仍是由溶剂和溶质组成的混合液，还需进行解吸才能得到纯溶质并回收溶剂。
二、吸收剂的选择
吸收过程是气体中的溶质溶解于吸收剂中，即通过两相之间的接触传质来实现的。吸收操作的成功与否很大程度取决于吸收剂性能的优劣。评价吸收剂优劣主要依据以下几点。
（1）溶解度 吸收剂应对吸收质有很大的溶解度，即在一定的温度与浓度
下，吸收质的平衡分压要低。这样处理一定量混合气体所需的溶剂量较少，气体中吸收质的极限残余亦可降低。
（2）选择性 混合气体中其他组分在吸收剂中的溶解度要小，即吸收剂具
有较高的选择性。
（3）挥发性 在操作温度下吸收剂的蒸气压要低，吸收剂挥发度越高，其
损失量越大。
（4）粘度 吸收剂在操作温度下粘度越低，其在塔内的流动性越好，有利
于传质和传热。
楼层呼叫器增压供水（5）再生性 溶质在吸收剂中的溶解度对操作条件（温度、压力）要敏感，即随操作条件的变化溶解度要显著的变化，这样被吸收的气体组分容易解吸，吸收剂再生方便。
（6）稳定性 化学稳定性好，以免在使用过程中发生变质。
（7）经济性 价廉、易得、无毒、不易燃烧、冰点低。
实际上，很难到一种溶剂能满足所有这些要求。因此，应对可供选用的吸
收剂作出技术与经济评价后，合理选用。
三、吸收操作分类
根据吸收过程的特点，吸收操作可分为
（1）物理吸收与化学吸收
若溶质与吸收剂之间没有化学反应，而只靠溶质在吸收剂中的物理溶解度，则被称为物理
吸收。
若溶质靠化学反应与吸收剂相结合，则被称为化学吸收。
（2）单组分吸收与多组分吸收
若混合气中只有一个组分被吸收，则被称为单组分吸收。
若有两个以上的组分被吸收，则称为多组分吸收。
（3）非等温吸收与等温吸收
气体溶于液体中时常伴随热效应（溶解热或反应热），若热效应很小，或被吸收的组分在气相中的浓度很低，而吸收剂用量很大，液相的温度变化不显著，则可认为是等温吸收。
若吸收过程中其热效应很大，液相的温度明显变化，则该吸收过程为非等温吸收过程。
（4）低浓度吸收与高浓度吸收
通常根据生产经验，规定当混合气中溶质组分A的摩尔分数大于0.1，且被吸收的数量多时，
称为高浓度吸收；
如果溶质在气液两相中摩尔分数均小于0.1时，吸收称为低浓度吸收。
四、吸收操作经济性
吸收操作的费用主要为：
（1）气、液两相流经吸收设备的能量消耗
（2）溶剂的挥发损失和变质损失
（3）溶剂的再生费用
吸收的操作费用主要是吸收剂的再生，常用吸收剂再生方法有升温、减压、吹气。升温与吹气同时使用最为常见。
五、吸收与蒸馏操作的区别
吸收与蒸馏同为传质过程，但
（1）过程的依据不同
蒸馏： 混合物中各组分间挥发性的不同
吸收： 混合物中各组分在同一溶剂中溶解度的不同
（2）产生第二相的原因不同
蒸馏：通过改变状态参数（加热、冷却）由内部产生——可直接获得较纯的轻、重组分
吸收：由外界引入——不能直接获得较纯的溶质组分，需借助后继分离过程（解吸）
（3）传质方向不同
精馏：双向传质——板上温度接近两相的饱和温度，故既有轻组分由液相向汽相的转移， 有重组分由汽相向液相的转移
吸收：单向传质——液相温度远低于沸点，故只有溶质从气相向液相传递，而无显著的溶剂汽化
自动擦鞋机
六、吸收设备类型
生产中为了提高传质的效果，总是力求让两相接触充分，即尽可能增大两相的接触面积与湍动程度。根据这个原则，吸收设备大致可分成两大类，即板式塔和填料塔。 有湿壁塔、降膜塔等，但多为填料塔。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议