【正文】 ? C:精餾塔的分段 一般以進料板為界將精餾塔分二段 :進料板以上部分稱精餾段 (或稱增濃段 )。其數(shù)學表達式： Pi = P總 Yi ? (3).亨利定律： 在一定溫度和平衡狀態(tài)下，一種氣體在液體里溶解度和該氣體的平衡分壓成正比。數(shù)學表達式為 : PA＝ P*A XA (2).道爾頓定律 : 道爾頓定律是表示理想氣體混合物的總壓和分壓的關系的定律。 (5).氫氣在甲醇中的溶解度 : A：溫度降低，則氫氣在甲醇中的溶解度降低。 CO2溶解度曲線 ? (3).COS在甲醇中的溶解度： A：溫度降低，同時壓力升高則其在甲醇中的溶解度增大。 Ⅱ ：加壓時，溶解度顯著增加。 (2).二氧化碳在甲醇中的溶解度 : PCO2＜ 800mmHg時，可以用亨利定律計算。 A：當 P H2S＜ 度的關系如下 : ㏒ S=1020/TD S：溶解度 T：溫度 K D：壓力系數(shù) PH2S mmHg 50 100 150 200 300 400 D ， H2S的溶解度關系如下： S H2S = S0 H2S /1+K Sn CO2 DH2S的數(shù)據(jù)表 S H2S ——二氧化碳存在時硫化氫的溶解度 S0 H2S——同條件下純甲醇的溶解度 K——溫度系數(shù) S CO2————甲醇中二氧化碳含量 n————————指數(shù) 溫度系數(shù) 表 0℃ 50 K 10*4 10*5 10*7 ? : Ⅰ. 溫度降低，溶解度增大，也就是講溶劑對其的吸收能力愈強。從而使溶液溫度升高，對溶劑的吸收效果明顯不利，因此對易溶氣體來說：溫度升高，分子活動加劇，溶解度降低。 ? 通過對化學吸收分析來說 :由于硫化氫和二氧化碳在進行化學吸收時互相影響 ,溶液中硫化氫和二氧化碳的平衡比例很難確定 ,一般化學吸收劑在脫除所有二氧化碳后 ,才能將硫化氫脫除干凈 . ? 二 . 低溫甲醇洗的吸收機理和原理 一 .軟硬酸堿理論 : 首先 :甲醇對硫化氫和二氧化碳的吸收是物理吸收的一種 .即利用甲醇對硫化氫和二氧化碳選擇性吸收的特性來脫除硫化氫和二氧化碳 . ? 軟硬酸堿的基本概念 : 軟酸 :具有較大電子對接受體的分子 . 硬酸 :具有較小電子對接受體的分子 . 硬堿 :具有較小電子對給予體的分子 . 軟堿 :具有較大電子對給予體的分子 . 酸 :具有電子對接受體的分子 . 堿 : 具有電子對給予體的分子 . 酸堿反應的基本原則 :硬親硬 ,軟親軟 ,軟硬交界不分親近 . ? 甲醇 : 分子式 :CH3OH,是由 CH3和 OH組成 . CH3軟酸官能團 , OH是硬堿官能團 ,而硫化氫屬于軟酸軟堿類 ,二氧化碳屬于硬酸類 .具體如下 : CH3OH+H2S+CO2=CH3OH | | HHS CO2 即 :甲醇吸收了二氧化碳以后 ,不影響對硫化氫的吸收 ,這就是甲醇裝置吸收了二氧化碳的甲醇仍能用來吸收硫化氫的理論依據(jù) . 二 .甲醇脫氣原理 : 甲醇是一種極性溶劑 ,由于其正負電荷重心不重合 ,這樣便有靜電力存在 ,此時如果被一極性氣體分子和其相遇 ,則該分子在靜電力作用下 ,氣體分子產生定向排列 ,分子相互靠攏 ,促使部分分子液體化 ,從而達到分離的目的 . : Scs2SH2SSCOSSCO2SCH4 SCOSN2SH2 ? : 除 H2和 N2外 ,其余組分在甲醇中的溶解度隨溫度的降低而提高 . Smin: 甲醇用量是指氣體中某一組分從原料氣中全部脫除所需的甲醇最小用量 . Smin=V/P λ V：氣體流量 P:總壓 λ :溶解度系數(shù) ,指分壓 1atm的溶解度 ： 定性的講：壓力升高，溶解度增大。 （ 8） .吸收劑的凝固點要低。因為吸收劑的粘度影響溶劑傳熱和傳質以及傳動速率。 (4).吸收劑的沸點不能太高否則時能耗高 ,對整個工藝極為不利。吸收劑的選擇性是指 溶解度與氣體中溶在同一溫度、分壓下 ,氣體中被脫出組分的解度之比。 : (1).吸收劑的吸收能力。 (3)吸收能力小 ,循環(huán)量大。而在再生時 ,則采用減壓法。熱法以 Selexol工藝為代表，而國內以南風集團設計研究院開發(fā)的NHD(多聚乙二醇二甲醚 )為代表 ,冷法以低溫甲醇洗工藝代表。常用的乙醇胺法（ MEA法） ,熱鉀堿法等。 二 物理吸收與化學吸收的基本特點： 粗煤氣中含量最大的雜質是二氧化碳 ,根據(jù)原料與生產方法的不同 ,氣體又會含有硫化氫等硫化物和萘 等 ,它們都呈酸性反應 ,故一般成酸性氣體。 一 概述 一 、凈化工序的目的與要求 ?粗沒氣中根據(jù)所用原料的不同 ,二氧化碳含量一般在 18%_35%,在以煤為原料時 ,粗煤氣中除含二氧化碳外 ,尚含有硫化氫、硫氧化碳及其他雜質。從氣體脫除硫化氫等硫化物和大量二氧化碳的方法 ,主要采用吸收方法?；瘜W吸收時 ,氣體的溶解度與氣體的物理溶解度、化學反應的平衡常數(shù)、反應時化學計量數(shù)以及其他一些因數(shù)有關。 物理吸收的特點 :(1)壓力和溶解度基本呈直線關系，如上圖所示。 (2)系統(tǒng)溫度升高 ,則溶解度下降。 ? : 有圖所示 : (1).當 PPc時 ,物理吸收的吸收能力大 ,反之則化學吸收能力大。氣體中代脫除的組分在吸收劑中的溶解度以及吸收劑的飽和整齊壓和吸收溫度的關系。吸收過程中不需要脫出組分的損耗 ,混合氣體完全分離的可能性以及工藝 流程中的很多特點及消耗指標都和吸收劑的選擇性又很大關系。 (5).吸收劑的比熱要大。溶解度與氣體中溶在同一溫度、分壓下 ,氣體中被脫出組分的解度之比。在選擇吸收劑的吸收溫度與吸收劑存儲條件時，必須加以考慮，良好的吸收劑其凝固點不易太高。 5 .溶解熱： 物理吸收中，氣體分子進入溶劑中，相當于氣體變成液體。只有選擇比熱容大的作吸收劑，才能將其減至最低。 Ⅱ. 當甲醇中有二氧化碳時，硫化氫在甲醇中的溶解度下降。 PCO2=K SCO2 PCO2—————————CO2分壓 K————————溫度系數(shù) SCO2——————————————CO2溶解度 溫度系數(shù)表 0℃ K 31500 15050 7800 而在低溫甲醇洗工藝中系統(tǒng)壓力 P= Yco2= PCO2= =1MPa 所以亨利定律不能適用。 Ⅲ ：既加壓的同時，又在低溫條件下，溶解度增大。 B：在相同條件下， SH2S≈ （ 2)SCOS (4).CS2在甲醇中的溶解度： 當溫度＞ 25℃ 時，亨利定律可以加以計算。 B：當甲醇中有 CO2存在時，隨 CO2量的增 加，氫氣的溶解度升高。 總壓 —— 氣體混合物的分子對器壁施加的總和。其數(shù)學表達式： P2=KX2 X2—平衡時氣體在液體中的摩爾分數(shù) P2—二相平衡時液面上該氣體的分壓 K —為一常數(shù)，其數(shù)值與溫度、總壓氣體和溶劑的性質有關。進料板本身和進料板以下部分稱為提餾段 . 3.精餾的操作線方程 : A:恒摩爾流假設 : 恒摩爾汽化假設 :精餾段內 ,由每層塔板上升的蒸汽摩爾流皆相等 。q值情況。 ： X=XW與對角線交于 b點，連接。即要使操作費和設備折舊費最小。（ 2） .氣體中夾帶過量的液體，增加降液管的排液負荷，如果某塊塔板的 ? 降液管下端堵塞，造成該塔板以上塔段液泛。 霧沫夾帶的危害：（１）．會形成液體返混，削弱傳質效果。 塔釜和塔頂?shù)膲毫稻褪侵溉繅K塔板的壓力降總和。Ｂ．壓降增大，組分間的相對揮發(fā)度降低，分離效率下降?；旌弦褐性軇┙性軇?。 （ 3） .萃取劑與被分離混合物需有一定的密度差，這樣萃取相與萃余相才能比較容易地得到分離。 ： 閃蒸稱為平衡蒸餾，混合液通過加熱器升溫（但未沸騰），在節(jié)流后因壓力突然降低，液體即過熱，于是發(fā)生自然蒸發(fā)，最終產生相互平衡的汽液兩相。 ： 在低溫甲醇洗工藝中，溫度對甲醇洗凈化工藝氣效果影響非常大，同時溫度越低甲醇損失越小。從目前工藝分析可以看出：氨冷器按提供冷量的等級分有 40℃ 和 0 ℃ 兩類，而主要依靠液氨的相變制冷，來提供。低溫的二氧化碳 尾氣所攜帶的冷量得到高效回收，這部分冷量是保證吸收所需的溫度條件。 （ 2） .部分工藝指標偏離設計值太遠，設備無法正常運行。 （ 6） .氨冷器的負荷不均，制冷工號的負荷偏低，調整級 40℃ 氨冷器的入口壓力，從而降低 40℃ 氨冷器的蒸發(fā)壓力，提高其負荷。 ? （ 4） .氨冷器的合理使用與清洗：在保證正常工藝運行的條件下，盡可能提高其負荷，具體操作根據(jù)制冷工藝的選擇有關。假如選擇純壓縮制冷，則要求控制好兩級壓縮機的入口壓力，保證氨冷器的正常蒸發(fā)壓力，同時要注意入口分離器的液位堅決杜絕壓縮機帶