三、? 吸收劑用量控制
吸收劑用量的選擇是個(gè)安全的優(yōu)化問題。當(dāng)y值一定的情況下，吸收劑用量減小，液氣比減小，操作線靠近平衡線，吸收過程的推動力減小，吸收速率降低，在完成同樣生產(chǎn)任務(wù)的情況下，吸收塔必須增高，設(shè)備費(fèi)用增多；吸收劑用量增大，操作線離平衡線越遠(yuǎn)，吸收過程的推動力越大，吸收速率越大，在完成同樣生產(chǎn)任務(wù)的情況下，設(shè)備尺寸可以減小。但吸收劑用量并不是越大越好，因?yàn)槲談┯昧吭酱?，操作費(fèi)用也越大，而且，造成塔底吸收液濃度的降低，將增加解吸的難度。
在工業(yè)生產(chǎn)中，吸收劑用量或液氣比的選擇、調(diào)節(jié)、控制主要從以下幾方面考慮：???
?、贋榱送瓿芍付ǖ姆蛛x任務(wù)，液氣比不能低于最小液氣比；
?、跒榱舜_保填料層的充分濕潤，噴淋密度(單位時(shí)間內(nèi)，單位塔截面積上所接受的吸收劑量)不能太??；
?、郛?dāng)操作條件發(fā)生變化時(shí)，為達(dá)到預(yù)期的吸收目的，應(yīng)及時(shí)調(diào)整液氣比；
?、苓m宜的液氣比應(yīng)使設(shè)備折舊費(fèi)及操作費(fèi)用之和最小。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，一般情況下取適宜的液氣比為最小液氣比的1.1—2.0倍，即
四、? 運(yùn)行安全條件分析
在正常的化工生產(chǎn)中，吸收塔的結(jié)構(gòu)形式、尺寸、吸收質(zhì)的濃度范圍、吸收劑的性質(zhì)等都已確定，此時(shí)影響吸收操作的主要因素有以下幾方面。
(1)氣流速度? 氣體吸收是一個(gè)氣、液兩相間進(jìn)行擴(kuò)散的傳質(zhì)過程，氣流速度的大小直接影響這個(gè)傳質(zhì)過程。氣流速度小，氣體湍動不充分，吸收女傳質(zhì)系數(shù)小，不利于吸收；反之，氣流速度大，有利于吸收，同時(shí)也提高了吸收塔的生產(chǎn)能力。但是氣流速度過大時(shí)，又會造成霧沫夾帶甚至液泛，使氣液接觸效率下降，不利于吸收。因此對每一個(gè)塔都應(yīng)選擇一個(gè)適宜的氣流速度。
(2)噴淋密度? 單位時(shí)間內(nèi)，單位塔截面積上所接受的液體噴淋量稱為噴淋密度。其大小直接影響氣體吸收效果的好壞。在填料塔中，若噴淋密度過小，有可能導(dǎo)致填料表面不能被完全濕潤，從而使傳質(zhì)面積下降，甚至達(dá)不到預(yù)期的分離目標(biāo)；若噴淋密度過大，則流體阻力增加，甚至還會引起液泛。因此，適宜的噴淋密度應(yīng)該能保證填料的充分潤濕和良好的氣液接觸狀態(tài)。
(3)溫度? 降低溫度可增大氣體在液體中的溶解度，對氣體吸收有利，因此，對于放熱量大的吸收過程，應(yīng)采取冷卻措施。但溫度太低時(shí)，除了消耗大量冷介質(zhì)外，還會增大吸收劑的黏度，使流體在塔內(nèi)流動狀況變差，輸送時(shí)增加能耗。若液體太冷，有的甚至?xí)泄腆w結(jié)晶析出，影響吸收操作順利進(jìn)行。因此應(yīng)綜合考慮不同因素，選擇一個(gè)最適宜的溫度。
(4)壓力? 增加吸收系統(tǒng)的壓力，即增大了吸收質(zhì)的分壓，提高于吸收推動力，有利于吸收。但過高地增大系統(tǒng)壓力，又會使動力消耗增大，設(shè)備強(qiáng)度要求提高，使設(shè)備投資和經(jīng)常性生產(chǎn)費(fèi)用加大。因此一般能在常壓下進(jìn)行的吸收操作不必在高壓下進(jìn)行。但對一些在吸收后需要加壓的系統(tǒng)，可以在較高壓力下進(jìn)行吸收，既有利于吸收，又有利于增加吸收塔的生產(chǎn)能力。如合成氨生產(chǎn)中的二氧化碳洗滌塔就是這種情況。
(5)吸收劑的純度? 降低人塔吸收劑中溶質(zhì)的濃度，可以增加吸收的推動力。因此，對于有溶劑再循環(huán)的吸收操作來說，吸收液在解吸塔中的解吸應(yīng)越完全越好，但必須注意解吸完全。
(6)吸收操作通常在常溫常壓下進(jìn)行? 氣體的溶解度隨壓力增加、溫度的降低而增加，同時(shí)提高壓力使平衡線下移，增加吸收過程的推動力。但壓力太高也會使設(shè)備投資及經(jīng)常操作費(fèi)用增加，同樣降低溫度也受氣溫及操作費(fèi)用的影響，因此大多數(shù)吸收過程都是在常溫與常壓下進(jìn)行的。
(7)吸收操作是變溫過程? 嚴(yán)格地說，吸收中的溶解熱會造成吸收操作溫度的變化，為了保持吸收操作在較低溫度下進(jìn)行，當(dāng)溶解熱較大時(shí)，必須移走溶解熱。
?、偻庋h(huán)冷卻移走熱量，即塔底流出的部分吸收液經(jīng)外冷卻器冷卻再返回塔頂。
?、谠谒虚g增加冷卻器見圖11—6，吸收液由塔中間抽出經(jīng)外冷卻器冷卻后返回塔內(nèi)。
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