CN209103649U

CN209103649U - 吸收解吸实验装置

Info

Publication number: CN209103649U
Application number: CN201821175063.0U
Authority: CN
Inventors: 赵丽静; 李明; 张秀涛; 冯超辉; 张子谦; 高万贤; 高领; 贾文强; 孙铭洲; 徐涛涛
Original assignee: Henan Lai Pake Chemical Industry Equipment Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Henan Lai Pake Chemical Industry Equipment Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-07-24
Filing date: 2018-07-24
Publication date: 2019-07-12
Anticipated expiration: 2028-07-24

Abstract

本实用新型提供了一种吸收解吸实验装置，它包括吸收塔、解吸塔、进液系统和进气系统，所述进液系统连通所述吸收塔上部的进液口，所述进气系统连通所述吸收塔下部的进气口；所述吸收塔底部的排液口连通所述解吸塔上部的进液口。该吸收解吸实验装置用于教学实验，可以使初学者充分了解吸收与解吸的实验过程、原理和设备，提高教学效率。

Description

吸收解吸实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种教学实验装置，具体涉及一种吸收解吸实验装置。

背景技术

利用气体在液体中的溶解度的差异而分离气体混合物的操作称为吸收。如果溶液中某一组分的平衡蒸汽压大于混合气体中该组分的分压，这个组分便要从溶液中释放出来，即从液相转移到气相，这种情况称为解吸。在工业上解吸与吸收操作往往相结合，以获得纯净的气体或用以回收吸收剂而供循环使用。解吸和吸收也可单独使用，例如水和其他液体的脱气，就是用加热、沸腾或抽真空等方法将溶解的气体除去。在炼油工业中，用通入水蒸气的方法脱除油品中不需要的轻组分等。因此，开发一种可以充分模拟工业中的吸收与解吸过程，使初学者对吸收和解吸原理、设备及工艺形成客观认知的吸收解吸实验装置具有重要的现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种吸收解吸实验装置。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种吸收解吸实验装置，它包括吸收塔、解吸塔、进液系统和进气系统，所述进液系统连通所述吸收塔上部的进液口，所述进气系统连通所述吸收塔下部的进气口；所述吸收塔底部的排液口连通所述解吸塔上部的进液口。

基于上述，所述进液系统包括水箱、吸收泵、吸收液流量计、解吸泵和解吸液流量计，按照液体流动方向，所述水箱、所述吸收泵、所述吸收液流量计、所述吸收塔上部的进液口依次连接，所述吸收塔底部的排液口、解吸泵、解吸液流量计、所述解吸塔上部的进液口依次连接。

基于上述，所述进气系统包括风机、CO₂钢瓶、吸收塔空气流量计、CO₂气体流量计、解吸塔空气流量计，按照气体流动方向，所述风机、所述吸收塔空气流量计、所述吸收塔下部的进气口依次连接，所述CO₂钢瓶、所述CO₂气体流量计、所述吸收塔下部的进气口依次连接，所述风机、所述解吸塔空气流量计、所述解吸塔下部的进气口依次连接。

基于上述，所述进液系统还包括设置于所述吸收塔底部的排液口和所述解吸泵之间的缓冲罐。

基于上述，所述解吸泵的出液口还连通所述水箱的进液口。

基于上述，所述吸收塔和所述解吸塔的顶部设有喷淋设备。

基于上述，所述解吸塔底部的排液口通过倒U型管连通所述水箱的进液口。

基于上述，所述吸收塔下部的进气口设置有第一取样点，所述吸收塔的顶部设置第二取样点，所述解吸塔下部的进气口设置有第三取样点，所述解吸塔的顶部设置第四取样点。

基于上述，所述吸收塔的上部进液口设置第一取液口，所述吸收塔的的底部排液口设置第二取液口，所述解吸塔的上部进液口设置第三取液口，所述解吸塔的底部排液口设置第四取液口。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体地说，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供的吸收解吸实验装置采用用水吸收空气和CO₂混合气中的CO₂，空气解吸水中的CO₂进行吸收和解吸实验，使初学者可以充分了解吸收与解吸装置的设备结构、流程和操作，学会吸收塔传质系数的测定方法，了解气速和喷淋密度对吸收总传质系数的影响，学会解吸塔传质系数的测定方法，了解影响解吸传质系数的因数，练习吸收解吸联合操作，观察塔釜溢流及液泛现象。

附图说明

图1是本实用新型中吸收解吸实验装置的结构示意图。

图中：1.水箱；2.吸收泵；3.吸收液流量计；4.吸收塔；5.解吸塔；6.解吸泵；7.解吸液流量计；8.风机；9.CO₂钢瓶；10.CO₂气体流量计；11.吸收塔空气流量计；12.解吸塔空气流量计；13.喷淋设备；14.缓冲罐。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，一种吸收解吸实验装置，它包括吸收塔4、解吸塔5、进液系统和进气系统，所述吸收塔4和所述解吸塔5的顶部设有喷淋设备13；所述吸收塔和所述解吸塔的塔内径为100mm、填料层高550mm，所述吸收塔的填料为陶瓷拉西环；所述解吸塔的填料为不锈钢θ环；所述吸收塔和所述解吸塔的顶部分别设有排气口，所述排气口分别设有丝网除沫器。

所述进液系统连通所述吸收塔上部的进液口，所述进气系统连通所述吸收塔下部的进气口；所述吸收塔底部的排液口连通所述解吸塔上部的进液口。

具体的，所述进液系统包括水箱1、吸收泵2、吸收液流量计3、解吸泵6和解吸液流量计7，按照液体流动方向，所述水箱、所述吸收泵、所述吸收液流量计、所述吸收塔上部的进液口依次通过管路连接，所述吸收塔底部的排液口、解吸泵、解吸液流量计、所述解吸塔上部的进液口依次通过管路连接；所述吸收塔底部的排液口和所述解吸泵之间还设置有缓冲罐14；所述解吸塔底部的排液口通过倒U型管连通所述水箱的进液口；以便解吸后解吸液可以溢流回水箱中，所述吸收泵的扬程为12m，流量为14L/min；所述解吸泵的扬程为14m，流量3.6m³/h；吸收液流量计、解吸液流量计为水涡轮流量计，量程为200～1000L/h

所述进气系统包括风机8、CO₂钢瓶9、吸收塔空气流量计11、CO₂气体流量计10、解吸塔空气流量计12，按照气体流动方向，所述风机、所述吸收塔空气流量计、所述吸收塔下部的进气口依次通过管路连接，所述CO₂钢瓶、所述CO₂气体流量计、所述吸收塔下部的进气口依次通过管路连接，所述风机、所述解吸塔空气流量计、所述解吸塔下部的进气口依次通过管路连接；所述风机为旋涡气泵，风压为6kPa，风量为55m³/h；所述吸收塔空气流量计和解吸塔空气流量计为气相质量流量计，量程为0～1.2L/min，所述CO₂气体流量计为气相转子流量计，量程为1～4L/min。

如图1所示，使用过程中，空气来自风机出口总管，分成两路：一路经吸收塔空气流量计与来自CO₂气体流量计的CO₂气体混合后进入吸收塔底部，与塔顶喷淋下来的吸收剂(水)逆流接触吸收，吸收后的尾气排入大气，另一路经解吸塔空气流量计进入解吸塔中，与塔顶喷淋下来的含CO₂水溶液逆流接触进行解吸，解吸后的尾气排入大气，钢瓶中的CO₂经减压阀、调节阀VA05、流量计FI05，进入吸收塔；

吸收用水为水箱中的去离子水，经吸收泵和吸收液流量计送入吸收塔塔顶，去离子水吸收二氧化碳后进入塔底，经解吸泵和解吸液流量计进入解吸塔塔顶，解吸液和风机流出的空气接触后流入塔底，经解吸后的溶液从解吸塔底经倒U管溢流至水箱。

所述吸收塔下部的进气口连接的进气管道设置有第一取样点AI01，所述吸收塔的顶部排气口设置第二取样点AI02。所述解吸塔下部的进气口连接的进气管道设置有第三取样点AI03，所述解吸塔的顶部排气口设置第四取样点AI04。以便待测气体从取样口进入二氧化碳分析仪进行含量分析。

所述吸收塔的上部进液口连接的管道设置第一取液口AI05，所述吸收塔的底部排液口连接的管道设置第二取液口AI06，所述解吸塔的上部进液口连接的管道设置第三取液口AI07，所述解吸塔的底部排液口连接的管道设置第四取液口AI08，以便检测液相中CO₂浓度，液相CO₂浓度检测方法：用移液管取浓度约0.1mol/L NaOH溶液10ml于锥形瓶中，用另一支移液管取25ml待测液加入盛有NaOH溶液的锥形瓶中，用橡胶塞塞好并充分振荡，然后加入2滴酚酞指示剂，用浓度约0.1mol/L HCl溶液滴定待测溶液由紫红色变为无色。按以下计算得出溶液中二氧化碳的浓度：

进一步，该吸收解吸实验装置中还设置有若干阀门，参见图中VA01-VA13。

该吸收解吸实验装置的使用步骤如下：

1、水箱中加入去离子水至水箱液位的75％左右，开启吸收泵和旁路调节阀VA10，待吸收塔底有一定液位时，开启解吸泵及旁路调节阀VA09，调节吸收液流量调节阀VA01和解吸液流量调节阀VA04到实验所需流量。(按200、350、500、650L/h水量调节)

2、全开VA06、VA02、VA03，启动风机，逐渐关小VA06，可微调VA02、VA03使吸收塔空气流量计、解吸塔空气流量计风量在0.4～0.5m³/h。实验过程中维持此风量不变。

3、开启VA05，开启CO₂钢瓶总阀，微开减压阀，根据CO₂气体流量计读数可微调VA05使CO₂流量在约1～2L/min。实验过程中维持此流量不变。由于从钢瓶中经减压释放出来的CO₂，流量需要一定稳定时间，因此，为减少不必要的先开水和先开风机的电浪费，最好将此步骤先提前半个小时进行，约半个小时后，CO₂流量可以达到稳定，然后再开水和风机。

4、当各流量维持一定时间后(填料塔体积约5升，气量按0.4m³/h计，全部置换时间约45秒，既按2分钟为稳定时间)，打开AI01，在线分析进口CO₂浓度，等待2min，检测数据稳定后采集数据，再打开AI02，等待2min，检测数据稳定后采集数据。依次打开AI03、AI04采集解吸塔进出口气相二氧化碳浓度。同时分别从吸收塔塔顶液体取液口AI05，解吸塔塔顶液体取液口AI06，解吸塔塔底液体取液口AI07，取样检测液相二氧化碳浓度。

5、调节水量(按200、350、500、650L/h调节水量)，每个水量稳定后，按上述步骤依次取样。

6、实验完毕后，应先关闭CO₂钢瓶总阀，等CO₂气体流量计无流量后，关闭减压阀，停风机，关水泵。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims

1.一种吸收解吸实验装置，其特征在于：它包括吸收塔、解吸塔、进液系统和进气系统，所述进液系统连通所述吸收塔上部的进液口，所述进气系统连通所述吸收塔下部的进气口；所述吸收塔底部的排液口连通所述解吸塔上部的进液口。

2.根据权利要求1所述的吸收解吸实验装置，其特征在于：所述进液系统包括水箱、吸收泵、吸收液流量计、解吸泵和解吸液流量计，按照液体流动方向，所述水箱、所述吸收泵、所述吸收液流量计、所述吸收塔上部的进液口依次连接，所述吸收塔底部的排液口、解吸泵、解吸液流量计、所述解吸塔上部的进液口依次连接。

3.根据权利要求2所述的吸收解吸实验装置，其特征在于：所述进气系统包括风机、CO₂钢瓶、吸收塔空气流量计、CO₂气体流量计、解吸塔空气流量计，按照气体流动方向，所述风机、所述吸收塔空气流量计、所述吸收塔下部的进气口依次连接，所述CO₂钢瓶、所述CO₂气体流量计、所述吸收塔下部的进气口依次连接，所述风机、所述解吸塔空气流量计、所述解吸塔下部的进气口依次连接。

4.根据权利要求2或3所述的吸收解吸实验装置，其特征在于：所述进液系统还包括设置于所述吸收塔底部的排液口和所述解吸泵之间的缓冲罐。

5.根据权利要求4所述的吸收解吸实验装置，其特征在于：所述解吸泵的出液口还连通所述水箱的进液口。

6.根据权利要求1-3任一项所述的吸收解吸实验装置，其特征在于：所述吸收塔和所述解吸塔的顶部设有喷淋设备。

7.根据权利要求2或3所述的吸收解吸实验装置，其特征在于：所述解吸塔底部的排液口通过倒U型管连通所述水箱的进液口。

8.根据权利要求2或3所述的吸收解吸实验装置，其特征在于：所述吸收塔下部的进气口设置有第一取样点，所述吸收塔的顶部设置第二取样点，所述解吸塔下部的进气口设置有第三取样点，所述解吸塔的顶部设置第四取样点。

9.根据权利要求2或3所述的吸收解吸实验装置，其特征在于：所述吸收塔的上部进液口设置第一取液口，所述吸收塔的底部排液口设置第二取液口，所述解吸塔的上部进液口设置第三取液口，所述解吸塔的底部排液口设置第四取液口。