第五節(jié)　要點問答

1.吸收的原理是什么？

吸收的基本原理是利用氣體混合物中各組分，在某一液體吸收劑中的溶解度不同，使易溶解的組分與難溶解的組分分開，從而達到氣體混合物分離的目的。

2.簡述氣體吸收的過程。

氣體吸收過程是溶質(zhì)由氣相向液相轉(zhuǎn)移的過程，該過程屬于兩相間的傳質(zhì)過程。溶質(zhì)從氣相向液相傳遞分成以下三個步驟：

（1）溶質(zhì)由氣相主體向相界面?zhèn)鬟f，即在氣相內(nèi)進行物質(zhì)傳遞；

（2）溶質(zhì)在氣液相界面上的溶解，由氣相轉(zhuǎn)入液相，即在相界面上發(fā)生溶解；

（3）溶質(zhì)自氣液相界面向液相主體傳遞，即在液相內(nèi)進行物質(zhì)傳遞。

3.吸收過程設(shè)置兩級串聯(lián)吸收的目的是什么？

吸收過程中，采取吸收塔、尾氣吸收塔兩級串聯(lián)吸收模式，目的是一級吸收（吸收塔）在吸收終點時有部分未完全吸收的SO₂煙氣通過尾氣吸收塔的堿液噴淋再次進行接觸反應(yīng)，SO₂與NaOH發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，生成NaHSO₃和Na₂SO₃，二級吸收（尾氣吸收塔）的作用是保證在吸收液吸收合格后輸送過程中的尾氣達標排放，從而能夠滿足連續(xù)吸收的生產(chǎn)需求。

4.亞硫酸鹽的氧化速率受哪些因素影響？如何降低亞硫酸鹽的氧化速率？

亞硫酸鹽的氧化速率主要受以下因素的影響：

（1）pH值的影響；

（2）煙氣中氧氣的影響；

（3）金屬元素的影響；

（4）液氣比L/G、入口二氧化硫濃度的影響；

（5）溶解鹽的影響；

（6）有機酸的影響；

（7）NO_x的影響；

（8）漿液濃度的影響；

（9）亞硫酸鹽濃度的影響；

（10）溫度的影響。

針對以上影響因素，要根據(jù)原堿濃度及時調(diào)整配堿比例，根據(jù)煙氣濃度嚴格控制吸收反應(yīng)時間，保證吸收液濃度在要求范圍內(nèi)，降低吸收液的氧化速率。

5.為什么吸收塔氣流速度不能太大？

若氣體上升的流速過大，對下流的液體阻力過大，填料表面所持液體量增多，占去更多空隙，塔體壓降增大。如果氣流速度再增大，上升氣流對液體產(chǎn)生的曳力已增大至足以阻止液體下流，致使液體充滿填料層空隙，先是塔頂部積液，繼而蔓延全塔，液體被氣流帶出塔頂，吸收操作完全被破壞。因此，吸收塔氣流速度不能太大。

6.簡述填料塔的主要構(gòu)造。

填料塔為一直立式圓筒，內(nèi)有填料亂堆或整砌在靠近筒底部的支撐板上。氣體從底部通入，液體在塔頂經(jīng)分布器淋灑到填料層表面，分散成薄膜，經(jīng)填料間的縫隙下流，亦可能成液滴落下。填料層的濕潤表面就成為氣、液接觸的傳質(zhì)表面。液體在填料層中有傾向塔壁流動的趨勢，故填料層較高時常將其分成數(shù)段，兩段之間設(shè)液體再分布器。填料層內(nèi)氣、液兩相呈逆流接觸，液相與氣相的傳質(zhì)就在液膜與上升氣流摩擦接觸過程中進行。

7.試述填料塔的工作過程。

填料塔的工作過程為：液體由塔頂入口進入塔內(nèi)，經(jīng)過分布器噴淋在填料上，液相受重力的作用流下，并在填料表面與自塔底進入的氣體發(fā)生連續(xù)逆流接觸，從而發(fā)生氣、液兩相間的傳質(zhì)、傳熱。

8.影響填料塔傳質(zhì)效率的因素是什么？

填料塔的傳質(zhì)效率高低與液體的分布及填料的潤濕情況密切相關(guān)，為使填料獲得良好的潤濕，應(yīng)保證塔內(nèi)液體的噴淋量不低于最小噴淋密度，若噴淋密度過小，則可采用增大液體流量（或回流比），或在吸收操作中采用液體再循環(huán)等方法加大液體流量，或在許可范圍內(nèi)減小塔徑，或適當增加填料層高度予以補償。

9.為什么填料塔的效率較高？

因填料塔能為氣、液兩相提供充分的接觸面積，并為其提供湍動程度創(chuàng)造條件，以利于傳質(zhì)，同時通量大且阻力小，填料層孔隙率高，比表面積大，結(jié)構(gòu)上有利于兩相接觸，促進湍動。

10.吸收配堿濃度夏季冬季有所區(qū)別的原因是什么？

生產(chǎn)過程中，吸收配堿濃度在夏季和冬季會有所區(qū)別，主要原因是：冬季生產(chǎn)時，由于天氣溫度較低，Na₂SO₃溶解度較低，配堿濃度控制的要低一些，以防止在循環(huán)過程中產(chǎn)生結(jié)晶，堵塞管道和設(shè)備；而在夏季天氣溫度較高，Na₂SO₃溶解度隨著溫度升高而有所升高，配堿濃度可控制得稍高一些，進而更好地控制水平衡。

11.配堿罐高位配置的目的是什么？

配堿罐高位配置的目的在于利用液體自身重力，采取液位差的方式，以自壓的模式將配制好的堿液卸入中和地下槽，進行中和操作。同時，減少輸送泵的配置和使用，節(jié)省資源。

12.生產(chǎn)七水亞硫酸鈉為什么要用42％的NaOH配堿？

目前，氯堿系統(tǒng)可以提供兩種濃度的堿，一種是30％的隔膜堿，另一種是42％的離子膜燒堿。從生產(chǎn)過程的水平衡來說，一分子七水亞硫酸鈉會帶走七分子水，如果使用30％堿配堿，堿液中帶入的水多于七水亞硫酸鈉帶出的水，造成系統(tǒng)內(nèi)水過量，打破系統(tǒng)水平衡，造成不必要的浪費；而使用42％的堿進行配堿，配堿中的水恰好可以被產(chǎn)品帶走，滿足系統(tǒng)水平衡。

13.七水亞硫酸鈉生產(chǎn)中為什么可用母液進行配堿？

（1）七水亞硫酸鈉的母液中含有一定量的NaOH和Na₂SO₃，使用母液進行配堿可以降低原堿的使用量，也可以使富余母液得到回收利用，降低系統(tǒng)生產(chǎn)成本；

（2）由于母液來自于離心機分離過程，其中帶有少量的結(jié)晶顆粒，這些結(jié)晶顆粒在循環(huán)使用母液結(jié)晶的過程中會促進料液結(jié)晶，有利于結(jié)晶顆粒的生長。

14.為什么七水亞硫酸鈉倒液后要吹掃管道？

七水亞硫酸鈉倒液后要進行管道吹掃，其主要原因是：七水亞硫酸鈉中亞硫酸鈉的濃度比較高，溶液中會存在結(jié)晶，因此，要對倒液后的管道進行吹掃，以免因結(jié)晶而造成管道堵塞。

15.尾氣吸收塔由哪幾部分組成？

尾氣吸收塔是一種填料塔類型的設(shè)備，是吸收過程中的傳熱傳質(zhì)設(shè)備。它主要由塔體、頂蓋、分液裝置、填料支撐格柵、氣流分布裝置、支撐裝置、鮑爾環(huán)填料、捕沫裝置、捕沫器沖洗裝置組成。

16.尾氣吸收塔設(shè)置捕沫裝置及收水裝置的原因是什么？

為進一步清理尾氣中夾帶的水分、霧沫、粉塵，在填料層上部另設(shè)置了一層清洗填料層及淋水裝置，噴淋洗滌后的水經(jīng)集水盤收集后由導流管引入下部的集液槽循環(huán)使用。塔頂部設(shè)有一層高效捕沫裝置和兩層聚四氟乙烯絲網(wǎng)除沫器，阻力較小，除沫效率高。捕沫裝置還配置有兩層噴淋裝置，能清除捕沫板和除霧器上捕集的煙氣粉塵或雜質(zhì)，使設(shè)備始終能在正常條件下運行。

17.簡述吸收的開車程序。

（1）確認吸收設(shè)備密封良好，管線暢通；

（2）確認泵的循環(huán)水供應(yīng)是否正常；

（3）對需要開啟的循環(huán)泵進行盤車；

（4）檢查現(xiàn)場電器控制箱，確認指示燈顯示是否正常。

無水亞硫酸鈉——現(xiàn)場確認完具備開車條件后，打開配堿罐出口閥向尾氣吸收塔進配堿；當尾氣吸收塔液位達到要求高度時，啟動尾氣吸收塔循環(huán)泵，打開過料閥向吸收塔過料；當吸收塔液位達到要求高度時，關(guān)閉過料閥，開啟吸收循環(huán)泵進行循環(huán)噴淋；最后，將吸收工序投入遠程聯(lián)鎖，實現(xiàn)進料、過料、出料一體化操作。

七水亞硫酸鈉——現(xiàn)場確認完具備開車條件后匯報相關(guān)人員，遠程打開配好堿的母液罐出口自動閥，現(xiàn)場開啟配堿泵向吸收循環(huán)槽進料；當吸收循環(huán)槽液位達到要求高度時，關(guān)閉母液罐出口閥門，停配堿泵，并通蒸汽將配堿輸送管道吹掃干凈。現(xiàn)場按照臥式泵啟動程序開啟吸收循環(huán)泵。

18.尾氣煙囪冒白煙的原因有哪些？

（1）吸收液pH值的影響。吸收液pH值過低，導致SO₂未完全吸收，隨尾氣排出，造成尾氣煙囪冒白煙。

（2）吸收循環(huán)槽液位過低。吸收循環(huán)槽液位過低，導致循環(huán)液量不足，吸收塔噴淋不足，填料的潤濕率降低，吸收效率過低，造成尾氣冒白煙。

（3）沖洗電霧時，氣量超過電霧的處理能力，導致尾氣冒白煙。

（4）凈化后的煙氣中水分含量過高，造成水分與煙氣中的SO₃結(jié)合生成硫酸蒸氣，在吸收塔內(nèi)形成酸霧，酸霧不易被捕集，絕大部分隨尾氣排出，導致尾氣煙囪冒白煙。