1、吸收解吸装置实训操作手册一、实训目的1.认识吸收解吸设备结构2.认识吸收解吸装置流程及仪表3.掌握吸收解吸装置的运行操作技能4.学会常见异常现象的判别及处理方法二、实训原理1.填料塔流体力学特性压强降决定了塔的动力消耗,是塔设计的重要参数。压强降与气液流量有关,不同喷淋量下填料层的压强降 与气速 的关系如下图所示:pu当无液体喷淋即喷淋量 L0=0 时,干填料的 Pu 的关系是直线,如图中的直线 0。当有一定的喷淋量时,Pu 的关系变成折线,并存在两个转折点,下转折点称为“载点” ,上转折点称为“泛点” 。这两个转折点将 Pu 关系分为三个区段:恒持液量区、载液区与液泛区。2.传质性能吸收系数
2、是决定吸收过程速率高低的重要参数,实验测定是获取吸收系数的根本途径。对于相同的物系及一定的设备(填料类型与尺寸) ,吸收系数将随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。本实验采用水吸收二氧化碳,二氧化碳在常温常压下溶解度较小,属难溶气体吸收,吸收的主要阻力在液膜中。三、实训流程1装置认识认识目标 熟悉装置流程、主体设备及其名称、各类测量仪表的作用及名称。(1)装置流程 吸收解吸实训流程 DCS 图:吸收解吸实训流程现场图:吸收质(纯二氧化碳气体)由钢瓶经减压阀、调节阀与空气混合成一定比例进入吸收塔T101 塔底,气体由下向上经过填料层与液相逆流接触,到塔顶经液封放空;吸收剂(纯水)由解吸液储槽
3、V201 经吸收液泵 P201、调解阀、孔板流量计进入塔顶,喷洒而下;吸收后富液从塔底溢流进入吸收液储槽 V101,经解吸液泵 P101、调解阀、孔板流量计进入解吸塔顶T201,喷洒而下,由塔底进入解吸液储槽 V201;空气从解吸塔底由下向上经过填料层与液相逆流接触,自塔顶放空。利用压降传感器测量吸收塔、解吸塔的填料层压降。(2)主体设备位 号 名 称 用 途 类 型T101 吸收塔 吸收传质设备 m30*1T201 解吸塔 解吸传质设备 8P101 吸收液泵 吸收液供给动力设备型 号:WB50流 量:3 m 3/h扬 程:8 m功 率:0.25 KWP201 解吸液泵 解吸液供给动力设备型
4、号:WB50流 量:3 m 3/h扬 程:8 m功 率:0.25 KW表 1 吸收解吸设备结构认识P102 吸收塔风机 吸收空气供给动力设备型 号:XGB-12最大流量:100 m 3/h转 速:2800 r/min功 率:0.55 KWP202 解吸塔风机 解吸空气供给动力设备型 号:XGB-12最大流量:100 m 3/h转 速:2800 r/min功 率:0.55 KWV101 吸收液储槽 吸收液储存装置 80*4V201 解吸液储槽 解吸液储存装置填料 拉西环 12(3)测量仪表位 号 名 称 用 途 类 型FIC01 金属管浮子流量计 FIC01 解吸塔空气流量型 号:LZD-15量
5、 程:0.11.1 m 3/hFIC02 涡轮流量传感变送器 FIC02 吸收塔空气流量型 号:2WQ-50A量 程:0100 m 3/hFIC03 孔板流量传感变送器 FIC03 吸收塔水流量LIC03 UFC 柱式磁翻转液位计 LIC03 吸收储槽液位量 程:0420 mm液体密度:1 g/cm 3FI04 孔板流量传感变送器 FI104 解吸塔水流量PI01 压差传感变送器 PI101 吸收塔压降型 号:BP9432B量 程:020 KPaPI04 压差传感变送器 PI04 解吸塔压降型 号:BP9432D量 程:0100 KPaTI01 温度传感变送器 TI01 吸收塔空气温度 型 号
6、:808BX3S4*4TI02 温度传感变送器 TI02 吸收尾液温度 型 号:808BX3S4*4TI03 温度传感变送器 TI03 吸收水温度 型 号:808BX3S4*4TI04 温度传感变送器 TI04 解吸尾液温度 型 号:808BX3S4*4TI05 温度传感变送器 TI05 解吸空气温度 型 号:808BX3S4*4表 2 测量仪表认识TI06 温度传感变送器 TI06 解吸水温度 型 号:808BX3S4*42开车前的准备工作(1)了解吸收解吸基本原理;(2)熟悉吸收解吸实训工艺流程, 实训装置及主要设备;四、实训步骤(一)正常开车1. 吸收剂进料操作(1)在“实训装置图”中,
7、打开阀门 VA116,向解吸液储槽注入吸收剂水;(2)待 V201 液位达到 340 350mm,关闭阀门 VA116;(3)在“仪表面板二”中,打开总电源开关;(4)在“实训装置图”中,打开阀 VA114;(5)在“仪表面板二”中,打开 P201 吸收泵开关;(6)在“仪表面板二”中,启动吸收塔水泵变频器开关,使泵处于运行状态;(7)在“DCS 图”中,将 FIC03 调为自动;(8)将 FIC03 的 SV 值设定在 200400 之间;(9)将 LIC03 的 SV 值设定为 200;(10)在“实训装置图”中,打开阀 VA109;(11)在“仪表面板二”中,开启 P101 解吸泵的电源
8、开关;(12)检查 LIC03 的液位高度是否满足 200 设定要求;2. 吸收塔空气进料操作(1)在“仪表面板二”中,开启吸收塔气泵开关;(2)在“仪表面板二”中,启动吸收塔气泵变频器开关,使气泵处于运行状态;(3)在“实训装置图”中,打开阀门 VA104,开度为 50;(4)在“DCS 图”中,将 FIC02 调为自动;(5)将 FIC02 的 SP 设定值为 1.4,使 FIC02 的流量为 1.4;(6)检查 FIC02 流量是否维持在 1.4m3/h;3. 吸收质进料操作(1)在“实训装置图”中,打开二氧化碳钢瓶阀门 VA001;(2)在“实训装置图”中,开启二氧化碳减压阀 VA00
9、2,阀门开度为 3040%左右;(3)在“仪表面板二”中,开启二氧化碳减压阀加热开关;(4)在“实训装置图”中,打开阀门 VA101,开度为 50 90%左右;(5)在“仪表面板一”中,检测混合气体进料摩尔比 AI02=20.0%;4. 解吸塔气体进料(1)在“仪表面板二”中,开启解吸塔气泵开关;(2)在“DCS 图”中,点击 FIC01,在将 FIC01 设为自动;(3)将 FIC01 的 SV 设定值为 10.0;(4)检查 FIC01 流量是否在 10.0m3/h;5生成实训报告()确保 FIC03 解吸液流量恒定,在“实训数据”中点击“吸收塔数据记录”按钮、 “解吸塔数据记录”按钮,点
10、击软件下方的“实训报告” ,弹出数据处理框。()可在弹出的数据处理框中查看记录下的压降数据、空塔气速数据以及实训参数数据,点下方的“实训报告”按钮,弹出报告。()弹出的实训报告共分五页:第一页:学员信息;第二页:吸收塔流体性能数据;第三页:解吸塔流体性能数据;第四页:吸收塔压降曲线;第五页:解吸塔压降曲线;(二)正常操作(三)正常停车. 关闭吸收塔 CO2 来源()在“实训装置图”中,关闭 CO2 钢瓶阀门 VA001;()在“实训装置图”中,关闭 CO2 钢瓶减压阀 VA002;()在“仪表面板二”中,关闭 CO2 减压阀加热开关;()在“实训装置图”中,关闭阀门 VA101;. 关闭解吸过
11、程液动力设备()关闭溶质来源后,等待 5 分钟左右,在“实训装置图”中,关闭阀门 VA111;(2)在“仪表面板二”中,关闭 P201 吸收泵开关;(3)在“实训装置图”中,关闭阀门 VA114;3. 关闭吸收过程气动力设备(1)关闭溶质来源后,等待 5 分钟左右,在“仪表面板二”中,关闭吸收塔气泵开关;(2)在“实训装置图”中,关闭阀门 VA104;4. 关闭吸收过程液动力设备(1)等待吸收液流量变为规定值;(2)在“仪表面板二”中,关闭吸收液泵 P101 电源;5. 关闭解吸过程气动力设备(1)解吸液泵关闭 5 分钟后,在“实训装置图”中,关闭阀门 VA112;(2)在“实训装置图”中,关
12、闭解吸塔气泵开关;(3)在“实训装置图”中,关闭阀门 VA109;(四)扰动操作1. 吸收塔水流量干扰(1)启动工况若干秒后,系统开始出现扰动,请密切观察现象并记录,请采取有效措施恢复正常工况;2. 吸收塔空气流量干扰(1)启动工况若干秒后,系统开始出现扰动,请密切观察现象并记录,请采取有效措施恢复正常工况;3. 解吸塔空气流量干扰(1)启动工况若干秒后,系统开始出现扰动,请密切观察现象并记录,并采取有效措施恢复正常工况;4. 吸收塔二氧化碳流量干扰(1)启动工况若干秒后,系统开始出现扰动,请密切观察现象并记录,并采取有效措施恢复正常工况;五、参考文献1 冷士良. 化工单元过程及操作. 北京:化学工业出版社,20022 张金利等. 化工原理实验. 天津:天津大学出版社,20053 杨祖荣. 化工原理实验. 北京:化学工业出版社,2004