注册化工工程师专业考试化工原理考前辅导（17）
来源 :中华考试网 2016-03-22
中
吸收操作的用途： 一、吸收操作的用途
(1) 制取产品 用吸收剂吸收气体中某些组分而获得产品。 用吸收剂吸收气体中某些组分而获得产品。 如硫酸吸收SO 制浓硫酸，水吸收甲醛制福尔马林液， 如硫酸吸收 3制浓硫酸，水吸收甲醛制福尔马林液，用 水吸收氯化氢制盐酸等 。 (2) 分离混合气体 吸收剂选择性地吸收气体中某些组分 以达到分离目的。例如石油馏分裂解生产出来的乙烯、 以达到分离目的。例如石油馏分裂解生产出来的乙烯、 丙烯，还与氢、甲烷等混在一起， 丙烯，还与氢、甲烷等混在一起，可用分子量较大的液 态烃把乙烯、丙烯吸收，使与甲烷、 态烃把乙烯、丙烯吸收，使与甲烷、氢分离开来 。 (3) 气体净化 一类是原料气的净化，即除去混合气体中 一类是原料气的净化， 的杂质，如合成氨原料气脱H 、 的杂质，如合成氨原料气脱 2S、脱CO2等；另一类是尾 气处理和废气净化以保护环境，如燃煤锅炉烟气， 气处理和废气净化以保护环境，如燃煤锅炉烟气，冶炼 废气等脱除SO 硝酸尾气脱除NO2等。 废气等脱除 2，硝酸尾气脱除
化工与材料工程学院Department of Chemical and Materials Engineering
二、吸收操作分类
溶质 A 气相? ?惰性气体 B ?溶质 A 液相? ?吸收剂 S
1. 根据溶质与溶剂是否反应：物理吸收和化学吸收 根据溶质与溶剂是否反应： 2. 根据热效应：非等温吸收和等温吸收 根据热效应： 3. 根据被吸收溶质的数目：单组分吸收和多组分吸收 根据被吸收溶质的数目： 4. 根据操作压力：常压吸收和加压吸收 根据操作压力： 5. 根据溶质的浓度不同：低浓度吸收和高浓度吸收 根据溶质的浓度不同：
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物理吸收(physical absorption)：吸收过程溶质与溶剂不发生显著的化 物理吸收 学反应，可视为单纯的气体溶解于液相的过程。如用水吸收二氧化碳、 用水吸收乙醇或丙醇蒸汽、用洗油吸收芳烃等。 化学吸收(chemical absorption)：溶质与溶剂有显著的化学反应发生。 化学吸收 如用氢氧化钠或碳酸钠溶液吸收二氧化碳、用稀硫酸吸收氨等过程。 化学反应能大大提高单位体积液体所能吸收的气体量并加快吸收速率。 但溶液解吸再生较难。 单组分吸收：混合气体中只有单一组分被液相吸收，其余组分因溶解 单组分吸收 度甚小其吸收量可忽略不计。 多组分吸收：有两个或两个以上组分被吸收。 多组分吸收 非等温吸收：体系温度发生明显变化的吸收过程。 非等温吸收 等温吸收：体系温度变化不显著的吸收过程。 等温吸收 低浓度吸收：溶质在气液两相中的摩尔分数不超过0.1。 低浓度吸收：
本章主要研究：常压、等温、单组分、 本章主要研究：常压、等温、单组分、低浓度物理吸收
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三、吸收的流程
脱苯煤气 贫油 冷却-冷凝器 冷却 冷凝器 粗苯 水
吸 收 塔 焦炉煤气
水 冷 却 器 换 热 器
解 吸 塔
直接蒸汽
富油 吸收液贮槽
脱吸液贮槽
从焦炉煤气中回收粗苯的流程示意图
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从合成氨原料气中回收CO2的流程
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工业吸收过程
必须解决问题： 必须解决问题： 1、选择合适的吸 、 收剂（溶剂）； 收剂（溶剂）； 2、提供合适的气 、 液传质设备； 液传质设备； 3、吸收剂的再生 、 循环使用。 循环使用。
吸收塔 解吸塔
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四、溶剂选择
T ↓、p↑， ，有利于吸收； T ↑、 p ↓ ，有利于解吸 、 ， 有利于吸收； 、 吸收剂应具有的特点： 吸收剂应具有的特点： 溶解度： 溶解度：大 敏感性： 敏感性：好 选择性： 选择性：好 蒸汽压： 不易挥发，减少溶剂损失，避免在气体中引入新的杂质） 蒸汽压：低（不易挥发，减少溶剂损失，避免在气体中引入新的杂质） 利于传质及输送） 粘 度：低（利于传质及输送） 再生时耗热量小） 比 热：小（再生时耗热量小） 发泡性： 以免过分限制气速而增大塔的体积） 发泡性：低（以免过分限制气速而增大塔的体积） 腐蚀性： 减少设备费和维修费） 腐蚀性：低（减少设备费和维修费） 安全性： 避免易燃易爆） 安全性：好（避免易燃易爆） 经济性： 经济性：易得到易再生
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(1) 制取产品 用吸收剂吸收气体中某些组分而获得产品。 用吸收剂吸收气体中某些组分而获得产品。 如硫酸吸收SO 制浓硫酸，水吸收甲醛制福尔马林液， 如硫酸吸收 3制浓硫酸，水吸收甲醛制福尔马林液，用 水吸收氯化氢制盐酸等 。 (2) 分离混合气体 吸收剂选择性地吸收气体中某些组分 以达到分离目的。例如石油馏分裂解生产出来的乙烯、 以达到分离目的。例如石油馏分裂解生产出来的乙烯、 丙烯，还与氢、甲烷等混在一起， 丙烯，还与氢、甲烷等混在一起，可用分子量较大的液 态烃把乙烯、丙烯吸收，使与甲烷、 态烃把乙烯、丙烯吸收，使与甲烷、氢分离开来 。 (3) 气体净化 一类是原料气的净化，即除去混合气体中 一类是原料气的净化， 的杂质，如合成氨原料气脱H 、 的杂质，如合成氨原料气脱 2S、脱CO2等；另一类是尾 气处理和废气净化以保护环境，如燃煤锅炉烟气， 气处理和废气净化以保护环境，如燃煤锅炉烟气，冶炼 废气等脱除SO 硝酸尾气脱除NO2等。 废气等脱除 2，硝酸尾气脱除
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二、吸收操作分类
溶质 A 气相? ?惰性气体 B ?溶质 A 液相? ?吸收剂 S
1. 根据溶质与溶剂是否反应：物理吸收和化学吸收 根据溶质与溶剂是否反应： 2. 根据热效应：非等温吸收和等温吸收 根据热效应： 3. 根据被吸收溶质的数目：单组分吸收和多组分吸收 根据被吸收溶质的数目： 4. 根据操作压力：常压吸收和加压吸收 根据操作压力： 5. 根据溶质的浓度不同：低浓度吸收和高浓度吸收 根据溶质的浓度不同：
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物理吸收(physical absorption)：吸收过程溶质与溶剂不发生显著的化 物理吸收 学反应，可视为单纯的气体溶解于液相的过程。如用水吸收二氧化碳、 用水吸收乙醇或丙醇蒸汽、用洗油吸收芳烃等。 化学吸收(chemical absorption)：溶质与溶剂有显著的化学反应发生。 化学吸收 如用氢氧化钠或碳酸钠溶液吸收二氧化碳、用稀硫酸吸收氨等过程。 化学反应能大大提高单位体积液体所能吸收的气体量并加快吸收速率。 但溶液解吸再生较难。 单组分吸收：混合气体中只有单一组分被液相吸收，其余组分因溶解 单组分吸收 度甚小其吸收量可忽略不计。 多组分吸收：有两个或两个以上组分被吸收。 多组分吸收 非等温吸收：体系温度发生明显变化的吸收过程。 非等温吸收 等温吸收：体系温度变化不显著的吸收过程。 等温吸收 低浓度吸收：溶质在气液两相中的摩尔分数不超过0.1。 低浓度吸收：
本章主要研究：常压、等温、单组分、 本章主要研究：常压、等温、单组分、低浓度物理吸收
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三、吸收的流程
脱苯煤气 贫油 冷却-冷凝器 冷却 冷凝器 粗苯 水
吸 收 塔 焦炉煤气
水 冷 却 器 换 热 器
解 吸 塔
直接蒸汽
富油 吸收液贮槽
脱吸液贮槽
从焦炉煤气中回收粗苯的流程示意图
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从合成氨原料气中回收CO2的流程
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工业吸收过程
必须解决问题： 必须解决问题： 1、选择合适的吸 、 收剂（溶剂）； 收剂（溶剂）； 2、提供合适的气 、 液传质设备； 液传质设备； 3、吸收剂的再生 、 循环使用。 循环使用。
吸收塔 解吸塔
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四、溶剂选择
T ↓、p↑， ，有利于吸收； T ↑、 p ↓ ，有利于解吸 、 ， 有利于吸收； 、 吸收剂应具有的特点： 吸收剂应具有的特点： 溶解度： 溶解度：大 敏感性： 敏感性：好 选择性： 选择性：好 蒸汽压： 不易挥发，减少溶剂损失，避免在气体中引入新的杂质） 蒸汽压：低（不易挥发，减少溶剂损失，避免在气体中引入新的杂质） 利于传质及输送） 粘 度：低（利于传质及输送） 再生时耗热量小） 比 热：小（再生时耗热量小） 发泡性： 以免过分限制气速而增大塔的体积） 发泡性：低（以免过分限制气速而增大塔的体积） 腐蚀性： 减少设备费和维修费） 腐蚀性：低（减少设备费和维修费） 安全性： 避免易燃易爆） 安全性：好（避免易燃易爆） 经济性： 经济性：易得到易再生
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