利用混合气体中各组分在同一种溶剂(吸收剂)中溶解度的不同分离气体混合物的单元操作称为吸收。吸收是分离气体混合物最常见的单元操作之一。
工业吸收操作是在吸收塔内进行的。在吸收操作中,通常将混合气体中能够溶解于溶剂中的组分称为溶质或吸收质,以A表示;而不溶或微溶的组分称为载体或惰性气体,以B表示;吸收所用的溶剂称为吸收剂,以S表示;经吸收后得到的溶液称为吸收液;被吸收后排出吸收塔的气体称为吸收尾气。吸收就是吸收质从气相转入液相的过程。
填料塔是塔设备的一种。塔内填充适当高度的填料,以增加两种流体间的接触表面。填料塔属于连续接触式气液传质设备,两相组成沿塔高连续变化,在正常操作状态下,气相为连续相,液相为分散相。填料塔以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒,底部装有填料支承板,填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板,以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上,并沿填料表面流下。气体从塔底送入,经气体分布装置分布后,与液体呈逆流连续通过填料层的空隙,在填料表面上,气液两相密切接触进行传质。
与板式塔相比,在填料塔中进行的传质过程,其特点是气液连续接触,而传质的好坏与填料密切相关。填料提供了塔内的气液两相接触面积。填料塔的流体力学性能,传质速率等与填料的材质,几何形状密切相关,所以长期以来人们十分注中填料的性能和新型填料的开发,使得填料塔在化工生产中应用更加广泛。
填料塔具有生产能力大,分离效率高,压降小,持液量小,操作弹性大等优点。填料塔还有以下特点:
1.当塔径不是很大时,填料塔因为结构简单而造价便宜。
2.对于易起泡物系,填料塔更适合,因填料对气泡有限制和破碎作用。
3.对于腐蚀性物系,填料塔更适合,因为可以采用瓷质填料。
4.对于热敏性物系宜采用填料塔,因为填料塔的持液量比板式塔少,物料在塔内的停留时间短。填料塔的压强降比板式塔小,因而对真空操作更有利。
填料塔也有一些不足之处,如填料造价高;当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面,使传质效率降低;不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料等。
二氧化硫填料吸收塔吸附净化效率装置填料塔、液体缓冲箱、气体缓冲箱均为透明有机玻璃制造,可观察整个气体处理过程的实验现象,加深对设备整体结构的了解,掌握二氧化硫吸附处理流程的各项细节。
装置通过测定填料吸收塔进出口气体中SO2的含量,近似计算出吸收塔的平均净化效率,了解吸收效果。通过测出填料塔进出口气体的全压,计算出填料塔的压降。通过对比清水吸收和碱液吸收SO2,认识物理吸收和化学吸收的差异。
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