吸收操作流程优化

在一般吸收操作中气、液两相采用逆流操作。在逆流操作下,两相传质平均推动力最大,这样可减少设备尺寸,提高吸收率和吸收剂使用效率。但如用填料吸收塔,溶质的溶解度又较大时,亦可采用并流操作,其优点是防止逆流操作时的纵向搅动现象,并可提高气速而不受液泛限制。

吸收操作流程的布置可有下列几种情况。

(1)吸收剂不再循环的流程,如图3-1所示。

(2)吸收剂部分再循环的流程,如图3-2所示。

(3)串联逆流吸收流程,如图3-3所示。

当为完成规定的分离任务所需塔的尺寸过高,或从塔底流出的溶液温度太高时,可将一个高塔分成几个较低的塔,串联组成一套吸收塔组。操作时用泵将液体从一个塔抽送到另一个塔,气体和液体互成逆流流动。在塔间的液体管路上,可根据需要设置冷却器。

图3-1　吸收剂不再循环的吸收塔

图3-2　吸收剂部分再循环的吸收塔

1—吸收塔;2—泵;3—冷却器(www.xing528.com)

图3-3　串联逆流吸收流程

1—吸收塔;2—贮槽;3—泵;4—冷却器

另外在上述流程中也可以使吸收塔组的全部或某个塔采取带吸收剂部分循环的操作。

如果气体处理量很大,所需塔径过大,也考虑由几个直径较小的塔并联操作。此时,可将气体通路作串联,液体通路作并联,或者将气体通路作并联,液体通路作串联。

(4)吸收和解吸联合流程,如图3-4所示。

图3-4　部分吸收剂循环的吸收和解吸联合流程

1—吸收塔;2—贮槽;3—泵;4—冷却器;5—换热器;6—解吸塔

如图3-4所示的流程中,每个吸收塔都采用吸收剂部分循环,由吸收塔出来的溶液由泵3抽送经冷却器4再送回原吸收塔中,由第一吸收塔的循环系统引出的部分吸收剂,再进入次一吸收塔的吸收剂循环系统。吸收剂从最后的吸收塔经换热器5而进入塔6,在这里释放出所溶解的组分气体。经脱吸后的吸收剂,从脱吸塔出来先经换热器和即将脱吸的溶液进行热交换后,再经冷却器而回到第一吸收塔的循环系统中。