吸收操作在工业生产中的应用新课展开课件

知识点编号：知识点编号：ZYKC20112902020102吸收操作在化工生产中的应用吸收操作在化工生产中的应用 知识点编号：ZYKC20112902020102吸收操作在新课导入新课导入回顾回顾1 吸收的依据是混合气体各组分在溶液中溶解度的差异。问题问题1 1 氨气、二氧化碳、氢气在水中的溶解度哪个最大？哪个最小？氨气、二氧化碳、氢气在水中的溶解度哪个最大？哪个最小？回答回答氨气在水中的溶解度最大；氢气在水中的溶解度最小。氨气在水中的溶解度最大；氢气在水中的溶解度最小。回顾回顾2 2 吸收的加工对象是气体混合物，借助吸收剂（溶液）使气相中某组分吸收的加工对象是气体混合物，借助吸收剂（溶液）使气相中某组分溶解于溶液中。溶解于溶液中。问题问题2 2 如何实现含氨空气的分离？如何实现含氨空气的分离？回答回答-最简单、经济的方法是用水吸收混合空气中的氨，使氨溶解在水中，从而最简单、经济的方法是用水吸收混合空气中的氨，使氨溶解在水中，从而达到混合物分离的目的。达到混合物分离的目的。回顾回顾3 3 当汽水罐被打开时，汽水罐口会有气体喷出，为什么？当汽水罐被打开时，汽水罐口会有气体喷出，为什么？因为当香槟酒瓶或汽水罐被打开时，气压骤减，过度饱和溶解的二氧化碳气体就因为当香槟酒瓶或汽水罐被打开时，气压骤减，过度饱和溶解的二氧化碳气体就以气泡的形式被释放出来。其实这一过程就是吸收的逆过程以气泡的形式被释放出来。其实这一过程就是吸收的逆过程解吸。解吸。新课导入回顾1 吸收的依据是混合气体各组分在溶液中溶解一、吸收的工业背景一、吸收的工业背景新课展开新课展开在硫酸厂，硫铁矿经焙烧氧化、转化得到SO3，如何由SO3制造硫酸？在焦化厂，焦炉气中含有多种组分，如CO、H2、NH3、苯类等，如何将氨从焦炉气中分离？在合成氨厂，造气后得到半水煤气，经变换后转为变换气，其中含有30%的CO2，为了获得合成氨的原料气（H2、N2），如何将CO2从变换气中分离？这些问题都是要将气体混合物得到分离，它们有一个共同的解决方法-吸收操作。一、吸收的工业背景新课展开在硫酸厂，硫铁矿经焙烧氧化、1.吸收的实验室装置简易实验装置，如图1所示。我们将含有氨气的空气通入盛水的密闭容器中，氨气很容易溶解在水中，得到了氨水溶液，而空气几乎不溶于水中。这就是用水吸收混合气体中的氨气，使氨气和空气得到分离，同时回收了氨气的过程。二、吸收装置二、吸收装置图1含氨混合气体的净化装置新课展开新课展开1.吸收的实验室装置二、吸收装置图1含氨混合气体的净化装置吸收过程通常在吸收塔中进行。根据气、液两相的流动方向，分为逆流操作和并流操作两类，工业生产中以逆流操作为主。吸收塔操作示意图，如图2所示。二、吸收装置混合气净化气吸收剂图2工业吸收装置新课展开新课展开2.吸收的工业装置吸收过程通常在吸收塔中进行。根据气、液两相的流动方向，分为逆二、吸收装置二、吸收装置问题问题问题问题3 3 3 3 工业吸收装置与实验室装置有何异同？工业吸收装置与实验室装置有何异同？回答回答-相同点：都是利用液体和气体混合物直接接触，气体中某些组分在相同点：都是利用液体和气体混合物直接接触，气体中某些组分在液体中的溶解度较大，组分溶于溶液而得到分离的过程。液体中的溶解度较大，组分溶于溶液而得到分离的过程。不同点：工业生产中所处理的气量较大，所用的设备也较大；实验装置中不同点：工业生产中所处理的气量较大，所用的设备也较大；实验装置中溶液不流动，而工业吸收装置液体自上而下流动，与气体逆流接触，；溶液不流动，而工业吸收装置液体自上而下流动，与气体逆流接触，；工业吸收装置内装了一定高度的填料，从而提高了吸收效率。工业吸收装置内装了一定高度的填料，从而提高了吸收效率。新课展开新课展开二、吸收装置问题3 工业吸收装置与实验室装置有何异同？新吸收操作在化工生产中主要用来达到以下生产目的。1 1.制取液体半成品或产品制取液体半成品或产品 用水吸收二氧化氮制备硝酸；用水吸收氯化氢气体制备盐酸；用水吸收甲醛制备甲醛溶液-福尔马林等。三、吸收操作在工业生产中的应用三、吸收操作在工业生产中的应用新课展开新课展开吸收操作在化工生产中主要用来达到以下生产目的。三、吸收操作在三三、吸收操作在工业生产中的应用吸收操作在工业生产中的应用加压法制稀硝酸的生产工艺流程，如图3所示，是吸收在化工生产中应用实例之一。图3 加压法制稀硝酸生产流程新课展开新课展开三、吸收操作在工业生产中的应用加压法制稀硝酸的生产工艺流程，气体的氮氧化物首先依次经过三个换热器，冷却后先进入第一吸收塔，再进入第二吸收塔。在这个吸收过程中，目的是要把氮氧化物中的二氧化氮（NO2）分离出来。从图中可以看出，在吸收塔中是用水作为吸收剂的，水从塔顶喷淋下来，在吸收塔内与氮氧化物混合气逆流接触，混合气中的二氧化氮（NO2）溶于水中，溶解了二氧化氮（NO2）的水溶液就是产品稀硝酸。这个流程采用了两个塔串联的方式完成吸收过程，其目的是提高二氧化氮（NO2）的吸收率。三三、吸收操作在工业生产中的应用吸收操作在工业生产中的应用新课展开新课展开气体的氮氧化物首先依次经过三个换热器，冷却后先进入第一吸收塔问题问题4 4 氮氧化物混合气中哪种组分被水吸收？回答-NO2。问题问题5 5 加压法制稀硝酸的生产工艺流程中的产物是什么？回答-产品为稀硝酸。问题问题6 6 氮氧化物混合气在进入吸收塔之前，为什么要经过换热器进行冷却？回答-混合气中的二氧化氮（NO2）溶于水中，其溶解度随温度的降低而增大，溶解量增多，则产品稀硝酸产量就大，因此氮氧化物混合气在进入吸收塔之前，要经过换热器进行冷却。三三、吸收操作在工业生产中的应用吸收操作在工业生产中的应用新课展开新课展开问题4 氮氧化物混合气中哪种组分被水吸收？三、吸收操作在工问题问题7 7 在这种生产稀硝酸的方法中，采用了加压操作，为什么？回答-混合气中的二氧化氮（NO2）溶于水中，其溶解度随压力的增大而增大。例例1 1 在图3加压法制稀硝酸的生产工艺流程中，用了_个换热器；_个吸收塔。三三、吸收操作在工业生产中的应用吸收操作在工业生产中的应用新课展开新课展开问题7 在这种生产稀硝酸的方法中，采用了加压操作，为什么？三2 2.净化气体净化气体-回收混合气体中有价值的组分回收混合气体中有价值的组分新课展开新课展开例如用硫酸吸收焦炉气中的氨；洗油吸收焦炉气中的苯和甲苯蒸汽；从烟道气中回收CO2或SO3以制取其他产品；用水或碱液来吸收合成氨变换气中的二氧化碳；用丙酮吸收石油裂解气中的乙炔等，除去混合气中的有害组分，达到净化气体的目的。三三、吸收操作在工业生产中的应用吸收操作在工业生产中的应用2.净化气体-回收混合气体中有价值的组分新课展开例如用三三、吸收操作在工业生产中的应用吸收操作在工业生产中的应用新课展开新课展开洗油吸收焦炉气中苯和甲苯流程，如图4所示。贫油吸收塔含苯煤气解吸塔过热蒸汽冷凝器粗苯水冷却器换热器补充新鲜洗油富油脱苯煤气图4 洗油吸收焦炉气中芳香烃流程三、吸收操作在工业生产中的应用新课展开洗油吸收焦炉气中苯三三、吸收操作在工业生产中的应用吸收操作在工业生产中的应用新课展开新课展开例例2 2 该流程中吸收液是_。例例3 3 根据图4，吸收了苯和甲苯的洗油（富油）通过换热器的目的是_。以便于溶解在洗油中的_释放出来，此过程在_塔中进行。三、吸收操作在工业生产中的应用新课展开三三、吸收操作在工业生产中的应用吸收操作在工业生产中的应用新课展开新课展开问题问题8 8 图3和图4两个流程有何不同？回答-图3加压法制稀硝酸的主要目的是制取液体产品，因此所吸收的组分不需释放，不需解吸塔；而图4是净化分离混合气体，回收有价值的组分，因而有解吸塔。问题问题9 9 单项选择题1、用水吸收合成氨变换气中的二氧化碳的过程是_过程。A、蒸发 B、吸收 C、蒸馏 D、过滤2、用水吸收合成氨变换气中的二氧化碳的过程中，水是_。A、反应物 B、生成物 C、吸收剂 D、富液三、吸收操作在工业生产中的应用新课展开问题8 图3和图新课展开新课展开三三、吸收操作在工业生产中的应用吸收操作在工业生产中的应用3 3.净化气体净化气体-工业废气的治理工业废气的治理气体吸收是控制工业废气污染的主要方法，也是作为环境保护和职业保健的重要方法。硝酸厂尾气中含氮的氧化物，可以用碱来吸收制成硝酸钠等有用物质。新课展开三、吸收操作在工业生产中的应用3.净化气体-工新课展开新课展开三三、吸收操作在工业生产中的应用吸收操作在工业生产中的应用例例4 4 如磷肥生产中，放出含氟的气体具有强烈的腐蚀性，可以用水及其它盐类作吸收剂，将_吸收下来制成有用的氟硅酸钠、冰晶石等。在废气处理中采用的曝气法以及活性污泥氧化法等，均要应用空气中的氧在水中溶解（吸收）这一过程。问题问题1010 单项选择题1、用水吸收氯化氢气体制备稀盐酸属于吸收操作在工业生产中的_应用。A、制取液体半成品或产品 B、回收混合气体中有价值的组分 C、治理废气 D、以上都不是新课展开三、吸收操作在工业生产中的应用例4 如磷肥生产课堂巩固课堂巩固课堂巩固课堂巩固练习练习练习练习1 1 用吸收单元操作分离混合气体以制取液相产品时，产品直接在用吸收单元操作分离混合气体以制取液相产品时，产品直接在_塔的底部获得。塔的底部获得。练习练习练习练习2 2 图图4 4为洗油吸收焦炉气中苯等芳烃流程，流程中净化气是为洗油吸收焦炉气中苯等芳烃流程，流程中净化气是 _。课堂巩固练习1 用吸收单元操作分离混合气体以制取液相产课堂小结课堂小结 1.化工生产中所处理的原料、中间产物等多为混合物，为了进一步加工和使用，需将这些混合物分离成不同的产品或除去某些组分以得到较为纯净的物质；2.吸收装置分实验室装置和工业生产装置；3.吸收在工业生产中的应用：（1）制取液体半成品或产品；（2）净化气体回收混合气体中有价值的组分；（3）净化气体治理废气。课堂小结 1.化工生产中所处理的原料、中间产物等多为混作业布置作业布置 1.单项选择(1)从烟道气中回收CO2或SO3以制取其他产品的实际上是 操作。选择()A.吸收 B.蒸发 C.蒸馏 D.传热2.判断(1)用水吸收二氧化氮实际上就是二氧化氮和水反应。()(2)洗油吸收焦炉气中苯等芳烃流程中含苯煤气从吸收塔的底部送入。()作业布置 1.单项选择谢谢！谢谢！谢谢！