摘要：現(xiàn)代化工生產(chǎn)中，各種“三廢”污染產(chǎn)生較多，為避免有毒有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，需采用適當(dāng)流程對(duì)三廢進(jìn)行處理。通過案例分析，分析計(jì)算結(jié)果，探討各影響因素對(duì)吸收過程的影響，為優(yōu)化相關(guān)工藝路線提供指導(dǎo)方向。

關(guān)鍵詞：尾氣回收，傳質(zhì)吸收

案例：某廠有機(jī)硅裝置生產(chǎn)廢氣中含HCl，為回收尾氣中HCl，擬在吸收塔中用20℃清水對(duì)尾氣進(jìn)行吸收?，F(xiàn)有兩股含HCl尾氣（其余為惰性氣體，與吸收劑不發(fā)生反應(yīng)），一股流量為150kmoL/h，HCl含量為10mol%，由塔釜加入;另一股流量100kmoL/h，HCl含量為4mol%，在吸收塔的最佳進(jìn)料位置單獨(dú)加入。該吸收塔為常壓操作，若要求HCl的總回收率不低于95%，且吸收塔上段實(shí)際液氣比取最小液氣比的1.2倍。核算該工藝條件下塔頂所需吸收劑量。由于工藝負(fù)荷變化，塔釜進(jìn)料量發(fā)生變化后，吸收塔第二股物料進(jìn)料處液相組成為1.2 moL %，塔釜吸收液中HCl含量為2.4 moL%，吸收塔塔徑為1.4m，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定吸收塔的Kyα=28.8kmol/（m3·h），吸收塔下段平均推動(dòng)力為△Ym=0.0179，核算該吸收塔下段所需填料高度。

1、研究傳質(zhì)吸收的意義

現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)過程中，隨著工業(yè)化的迅速發(fā)展，化工行業(yè)在不斷生產(chǎn)出各種產(chǎn)品，不可避免產(chǎn)生各種“三廢”污染。其中大氣污染時(shí)我國(guó)目前所面臨的最突出環(huán)境問題之一。為避免有毒有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境造成破壞，在工業(yè)生產(chǎn)中需考慮對(duì)污染物進(jìn)行處理。本文通過探討對(duì)某廠含HCl廢氣的回收，為相關(guān)處理方案提供一定借鑒。

2、傳質(zhì)吸收影響因素

吸收操作是用于對(duì)氣體混合物進(jìn)行分離的重要方法，在化工生產(chǎn)、醫(yī)藥、冶金等過程中得到相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。主要應(yīng)用有以下幾種：（1）對(duì)氣體混合物進(jìn)行分離，并回收其中有用的組分;（2）分離氣體混合物中的有害組分，得到所需有用氣體;（3）制備溶液;（4）治理工業(yè)廢氣，防止廢氣污染。

3、傳質(zhì)計(jì)算

本文根據(jù)低濃度吸收對(duì)定態(tài)逆流吸收塔如下：本案例中，吸收過程具有如下特點(diǎn)：1）溶劑自塔頂加入，氣相混合物自塔釜加入，與溶劑逆流接觸;2）氣相與液相在塔板上均勻混合，達(dá)到氣液相平衡;3）溶劑加入量保持不變。在此基礎(chǔ)上，對(duì)本案例中的吸收過程，核算如下：

（1）對(duì)工況一，吸收塔上段所需吸收劑量計(jì)算如下：

對(duì)于本工況，作全塔物料平衡圖如下：

從上述計(jì)算結(jié)果可知，對(duì)于一定工況下的吸收過程，溶質(zhì)溶解于溶劑中的亨利系數(shù)將極大影響最小液氣比的計(jì)算，并影響最終溶劑用量，從而對(duì)整個(gè)吸收工藝流程產(chǎn)生較大影響。從表3-1中可知，HCl在水中的亨利系數(shù)隨溫度升高而升高，因此，當(dāng)溶質(zhì)、溶劑物系一定時(shí)，溫度升高，m值變大，液氣比增大，實(shí)際操作溶劑量增加，對(duì)吸收過程不利。當(dāng)溶質(zhì)、溶劑總物料量一定時(shí)，吸收塔截面積Ω增加，氣相總傳質(zhì)單元高度將減少，吸收塔高度降低;氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)增大，同樣可減少氣相總傳質(zhì)單元高度，達(dá)到降低吸收塔總塔高的目的。

4、結(jié)束語(yǔ)

影響傳質(zhì)的因素很多，因此導(dǎo)致對(duì)傳質(zhì)計(jì)算結(jié)果影響較大，如需對(duì)傳質(zhì)過程進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，還需對(duì)各個(gè)影響因素進(jìn)行大量的理論研究及可研工作。本文以某廠有機(jī)硅裝置含HCl尾氣的吸收處理為案例，對(duì)低濃度下的傳質(zhì)過程進(jìn)行計(jì)算分析，通過對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，探討各影響因素對(duì)吸收過程的影響，為優(yōu)化相關(guān)工藝路線提供指導(dǎo)方向。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊祖榮.北京：化工原理[M].化學(xué)工業(yè)出版社

[2] 中國(guó)石化集團(tuán)上海工程有限公司.北京：化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].化學(xué)工業(yè)出版社

作者簡(jiǎn)介：

陳寅（1986-），男，碩士，工程師，主要從事石油化工工程設(shè)計(jì)工作。