模块6 气体吸收操作_教案参考资料

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1、模块六气体吸收操作项目1认识气体吸收装置【教材版本】李祥新、朱建民主编《化工单元操作》，高等教育出版社2009年3月出版。【教学目标】1．通过观察吸收实训装置，掌握吸收塔的基本结构和工作原理。2．熟悉吸收塔各部件的结构和作用。3．掌握吸收操作基本知识。【教学重点、难点】重点：填料吸收塔结构及工作原理难点：吸收机理【教学方法】采用项目教学法，以行动导向来进行学习，调动学生的学习积极性，注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。根据本项目特点，采用“导入——演示——实训——评价——讲授——讨论”的教学过程，先让学生在完

2、成具体项目的过程中熟悉相应单元操作，然后通过相关知识的学习达到教学目标。【学时安排】8学时【教学建议】先通过例子导入本项目的工作任务，根据要求布置实训任务，演示实训操作方法，指导学生按步骤完成实训项目。然后，在学生预习的基础上学习气体吸收的相关知识。【教学过程】一、导入酸雨是怎样形成的？怎样净化含污染物的尾气？可以用吸收解决之。吸收是分离气体混合物的操作，如用水吸收氨气制取氨水，工业废气中SO2等有害气体的处理，均为吸收操作。二、教师讲授及演示实训步骤1．布置实训任务：认识气体吸收装置。2．引导学生先大致了解气体吸收装置

3、，简述其用途，提高学生学习兴趣。21/21图6-1气体吸收装置三、学生实训指导学生按工艺卡片进行实训。观察吸收塔主体——观察填料类型——观察进气系统——观察尾气测定系统——观察仪表及调节系统四、检查评价学生自查实训情况，各组比较操作情况及数据的准确性，选出最佳操作人员。五、相关知识在学生预习及实训操作的基础上，由教师讲授与学生讨论相结合，完成以下内容的学习。一、吸收塔学生自学、讨论内容1．填料塔的结构是怎样的？各部件起什么作用？A型和B型填料塔有什么区别？塔体、支座液体进口、液体分布器、液体再分布器、液体收集器、液体出口

4、填料、填料压板、填料支承板气体进口、气体出口21/21教师讲授内容1．填料的种类、结构、装填方式及其特点根据装填方式的不同，可分为散装填料和规整填料。（1）散装填料（乱堆填料、颗粒填料）散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。如图6-3所示。（a）鲍尔环（b）梯形环（c）矩鞍填料（d）环鞍形填料（e）球形填料图6-3几种典型的散装填料（2）规整填料根据几何结构可分为格栅填料、波纹填料、脉冲填料等。如图6-4所示。（a）格栅填料（b）金属丝网波纹填料（c）陶瓷波纹填料图6-4常见规整填

5、料常见填料的结构特点及应用见表6-1。（3）填料的特性21/21比表面积指单位体积填料的表面积，以a表示，单位为m2/m。填料的比表面积越大，所提供的气、液传质面积越大，气、液分布越均匀，表面的润湿性能越好，则传质效率越高。空隙率是指单位体积填料中的空隙体积，以ε表示，单位为m3/m3，或以%表示。填料的空隙率越大，结构越开敞，通量越大，气体通过的能力越大且压降低。填料的比表面积与空隙率三次方的比值，即a/ε3，称为填料因子，单位为1/m。填料因子值越小，表明流动阻力越小。几种填料的综合评价见表6-2。波纹填料最好，金属

6、鞍环填料次之。2．填料支承板的类型与结构用途是支承塔内的填料，同时又能保证气、液两相顺利通过。栅板如图6-5所示。如将填料乱堆在其上，会堵塞空隙，减少开孔率，故常用于规整填料塔。气体喷射式支承板，气体容易进出填料层，液体也可自由排出，利于液体的均匀分配，避免了液泛现象。如图6-6所示。图6-5栅板结构图6-6气体喷射式支承板结构3．液体分布器的类型与结构液体分布器的作用是将液体均匀地分布在填料表面上，提高填料表面的有效利用率。液体分布器的位置通常高于填料表面150～300mm。常用的液体分布器有莲蓬头式、多孔排管式、盘式

7、、齿槽式等。如图6-7所示。21/21（a）槽盘式（b）齿槽式（c ）喷洒式分布器喷嘴（d）排管式图6-7液体分布器4．液体再分布器的类型与结构改善壁流的情况，在填料层内部每隔一定高度设置一液体分布器。常见的有多孔盘式分布器、锥形分布器。如图6-8所示。如考虑分段卸出填料，可在分布器之上另设支承板。 （a）截锥式（b）多孔盘式图6-8液体再分布器5．除沫器的类型与结构除沫器是用来除去填料层顶部逸出的气体中的液滴，安装在喷淋装置上方。除沫器种类很多，常见的有折板除沫器、丝网除沫器和旋流板除沫器等，其中丝网除沫器应用广泛，如

8、图6-9所示。21/21当塔内气速不大，工艺过程无要求时，可不设除沫装置。图6-9丝网除沫器二、吸收的基础知识学生自学、讨论内容2．吸收是怎么回事？解吸又是怎么回事？3．吸收剂、吸收质和惰性气分别是指什么？教师讲授内容2．吸收操作的应用（1）制取溶液。如用水吸收氨气制取氨水，用水吸收氯化氢制取盐酸等。（2）分离气体混