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低温甲醇洗操作问答1、低温甲醇洗系统的生产任务是什么？答：低温甲醇洗系统的生产任务主要有：1）净化原料气：将工艺气中H2O、CO2、H2S以及COS等脱除，使净化气中各杂质组分含量降低到CO28ppmV、CH3OH10ppmV、总硫1ppmV的水平，满足后续系统的生产要求。2）回收副产CO2≥98.9%、H2S≤1ppmV、CH3OH≤124ppmV、H2+CO≤0.78%的产品气，供液体CO2装置使用。3）回收工艺气中H2S等硫化物，副产H2S≥32.5%的酸性气体，送往相应的处理装置，以满足环保要求。2、什么叫溶解度？答：所谓的溶解度是指在一定的温度和压力下，溶质与溶剂之间达到溶解平衡时，单位质量或单位体积溶剂中所含溶质的质量或体积。3、相同条件下，变换气中各种气体组分在甲醇中溶解度大小顺序是怎样的？随温度降低如何变化？答：在相同条件下，变换气中各组分在甲醇中的溶解度顺序大小为：NH3H2SCOSCO2CH4CON2H2随着温度降低，各组分溶解度的变化情况如下：NH3、H2S、COS、CO2的溶解度显著增大；CH4、CO、N2的溶解度增大很小；H2的溶解度反而减小。4、水对CO2在甲醇中的溶解度有何影响?答：甲醇中含水时，CO2在甲醇中的溶解度要下降，有经验表明：含水5%时，CO2的溶解度比在无水甲醇中约下降12%左右。CO2溶解度与甲醇中水含量的关系式如下：lg(X0CO2/XCO2)=1.07XH2O其中：XCO2——CO2在含水甲醇中的溶解度。X0CO2——相同条件下，纯甲醇中CO2的溶解度，摩尔分数；XH2O——甲醇中的水含量，摩尔分数；5、正常生产期间，循环甲醇中水含量的控制指标为多少？水含量超标对系统有何危害？怎样保证循环甲醇中的水含量？答：正常生产期间，循环甲醇中的水含量应控制在0.5%以内。水含量超标会造成以下危害：1）甲醇吸收能力下降，系统负荷加不上去。2）会加剧CO2、H2S等对设备及管道的腐蚀，产生固体杂质，使甲醇变脏，堵塞设备和管线，使系统工况恶化。控制循环甲醇水含量的措施有：1）尽量降低入C-401塔的原料气温度，降低其饱和水含量；2）保证V-401的气液分离效果，防止漫溢，减少水份的夹带；3）甲醇水分离塔C-405操作良好，甲醇/水分离效果高；4）循环甲醇中水含量偏高时，适当增加至C-405进行脱水的甲醇量；5）生产中注意控制甲醇水混合物闪蒸罐V-3402液位，不得漫溢；6）系统停车时，要及时关闭C-405直补蒸汽和冷却水；7）系统大修后水洗后要确保干燥彻底；8）根据补充甲醇的水含量确定甲醇的补入位置。6、甲醇洗装置开车前发现甲醇中水含量过高，应该怎样处理？答：开车前发现甲醇中水含量高，应尽快采取措施降低水含量：1）全系统建立循环；2）尽早投用C-405，适当增大C-404至C-405塔顶的回流甲醇量；3）分阶段将大容器底部的甲醇（含水较多）排往V-408，由P-407送往C-405进行脱水。7、什么叫分压力？什么叫饱和蒸汽压？答：混合气体中某组份单独存在，并具有与混合气体相同的温度和体积所产生的压力称为该组分的分压力。在一定条件下，当某物质的气液两相体系达到平衡状态时，所对应的蒸汽压力称为此条件下该物质的饱和蒸汽压。8、简述拉乌尔定律？答：拉乌尔定律的内容：“在恒温恒压下，稀溶液中溶剂的蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸汽压乘以液相中溶剂的摩尔分数。”数学表达式：P1=P10*X1其中：P1-----稀溶液中溶剂的蒸汽压；P10----同一温度下纯溶剂的饱和蒸汽压；X1-----液相中溶剂的摩尔分数；9、简述亨利定律？答：亨利定律的内容：“在一定的温度和平衡状态下，挥发性溶质的分压与它在溶液内的摩尔分数成正比。”数学表达式：P2=K*X2其中：P2-----平衡时液面上方溶质的分压力；X2----平衡时液相中溶质的摩尔分数；K-----亨利常数；10、什么叫物理吸收？什么叫化学吸收？低温甲醇洗脱除酸性气体的过程属于哪一类？答：物理吸收和化学吸收是按吸收时溶质（被吸收组份）是否与吸收剂发生化学反应来进行分类。若被吸收组分不与吸收剂发生化学反应，这种吸收就称为物理吸收；若被吸收组份与吸收剂发生化学反应，这种吸收过程就叫做化学吸收。低温甲醇洗脱除酸性气体的过程属于物理吸收。11、什么叫吸收率？影响吸收率的操作因素有哪些？答：在气体的吸收过程中，吸收质被吸收的量与其原在惰性气体中的总量之比称为吸收率。吸收效果的好坏可用吸收率表示。影响吸收率的操作因素有：1）吸收剂的纯度；2）吸收操作温度和压力；3）液气比；4）气流速度。12、如何保证吸收塔的塔板效率？答：1）控制合适的液气比；2）塔板水平度合乎要求，保证液层高度；3）塔板无漏液现象；4）吸收剂纯度高，且不易发泡；5）塔板干净，无赃物、污垢。13、什么叫蒸发？蒸发的操作条件有哪些？答：通过加热溶液，使其中的某一或某一些组份汽化而将溶液增浓的操作称为蒸发。蒸发操作被徐具备以下条件：1）溶液中的溶剂应具有会发性，而溶质不应具有挥发性；2）必须持续供给溶剂汽化的热能，并及时排走汽化的蒸汽。14、什么叫做蒸馏？蒸馏分离的依据是什么？答：将液体混合物加热，使其中低沸点的组份汽化，将生成的蒸汽不断取走并进行冷凝，这样就可以将混合液体初步分离，这种分离液体混合物的单元操作就称为蒸馏。蒸馏是根据混合液体中各组分的沸点（挥发度）不同的特性来实现分离的目的。15、什么叫做闪蒸？答：闪蒸是利用气体在溶剂中的溶解度随压力而减小的原理，通过降低系统压力，使溶液达到饱和或过饱和状态，然后进行简单的气液分离，而达到某种分离目的的操作。16、什么叫做精馏？影响精馏操作的因素有哪些？如何提高塔顶或塔底馏份的纯度？答：精馏是利用混合液体中各组分的沸点不同，在精馏塔中多次进行混合蒸汽的部分冷凝和混合液体的部分蒸发，来实现物质的分离，在塔顶或塔底获得纯态组分的过程。影响精馏操作的因素有：1）精馏操作温度；2）精馏操作压力；3）回流比；4）进料条件（组成、温度、压力等）；5）精馏塔的高度和塔板效率等精馏塔确定以后，提高塔顶或塔底产品纯度的主要方法是通过改变回流比来实现的，回流比增大，塔顶产品纯度提高，塔底产品纯度下降；回流比减小，则塔顶产品的纯度提高。17、在精馏中，何为精馏段？何为提馏段？答：在精馏塔中，一般原料液体进入的那块塔板称为加料板，加料板以上的塔段称为精馏段，加料板以下的塔段称为提馏段。18、什么叫做回流比？什么叫做液气比？答：所谓回流比（R）一般是指在精馏塔中，塔内下流液体量与上升蒸汽量之比。所谓液气比是指在吸收塔中，吸收剂的用量（L）与惰性气体流量（V）的比值，即L/V。它反映了处理单位气体量的吸收剂耗用量的大小。19、什么叫做液泛？出现液泛时有什么现象？如何防止液泛？答：在精馏塔或吸收塔中，气液两相是逆向流动的，当两相流速都较小时，一相的流动都不会受到另一项的牵制，在两相流速增大时，部分液滴会随上升气流夹带至上一层塔板，形成雾沫夹带现象，液相也可以夹带部分气泡进入降液管，这种夹带随流速的增大而加剧，严重时会造成流道堵塞，造成塔内液体倒流现象，这种现象就叫做液泛。液泛是气液两相做逆向流动的极限。出现液泛时，一般会出现以下几种现象：1）塔的压差和液位会出现波动：塔压差急剧上升时，塔底液位会出现下降；而压差突然下降时，液位会猛涨；2）塔的压力会出现波动；3）出塔产品纯度会下降。防止出现液泛的措施：1）控制适当的液气比；2）控制适当的负荷；3）保证液体干净，不易发泡；4）保证塔板清洁无污。20、试比较筛板塔、泡罩塔和浮阀塔的优缺点。答：各种形式的塔板都具有各自的优缺点，因而适合场合也不同一）筛板塔优点：1）结构简单，金属耗量少，造价低廉；2）气体压降较小；3）其生产能力及板效率都较泡罩的高。缺点：1）操作弹性范围较窄；2）小筛孔板容易堵塞；3）容易发生漏液现象。二）泡罩塔优点：1）不易发生漏液现象；2）有较好的操作弹性，当气、液负荷有较大波动时，仍能维持几乎恒定的板效率；3）塔板不易堵塞，对各种物料的适应性强；缺点：1）塔板结构复杂，金属耗量大，造价高；2）塔板上液层厚，气体流径曲折，塔板压降大；3）雾沫夹带现象较为严重，限制了气速的提高，生产能力不大；4）塔板液流遇到的阻力较大，致使液面落差答，气体分布不均，影响了板效率的提高。三）浮阀塔优点：1）生产能力大，与筛板塔相近；2）操作弹性较筛板塔、泡罩塔都宽；3）塔板效率高；4）气体压降和液面落差较小；5）只比相同生产能力的筛板塔大20～30%左右。缺点：1）结构较筛板塔复杂；2）浮阀对材料抗腐蚀性要求较高，一般采用不锈钢制造。21、简述甲醇的物理性质及对人体的危害？答：纯净的甲醇是一种无色透明的液体，具有微弱的酒精味和刺激性。易燃、易挥发，可与水互溶。在标准状态下，其沸点为64.7℃，熔点为-97.8℃，自燃点为461℃（氧气中），临界温度为240℃，临界压力为78.5atm，在20℃时比重为0.7913，在空气中爆炸极限为6.0～36.5%vol。甲醇有毒，吸入10ml会导致双目失明，吸入30ml会导致死亡，在空气中的最大允许浓度为50mg/m3。22、本套低温甲醇洗系统采用的是那家公司的专利技术？流程中设置了几个塔？在流程中各起什么作用？试讲述各塔的型式及塔板数。答：本低温甲醇洗装置原设计采用德国林德公司专利技术。采用的是“一步法五塔流程”即流程中设置了五个塔。五个塔分别是：C-401洗涤塔作用：利用甲醇在低温下洗涤脱除工艺气中的CO2、H2S和COS等，净化工艺气。浮阀塔塔板数：86块C-402CO2解吸塔作用：减压解吸溶解于甲醇中的CO2并生产无硫CO2产品气，回收冷量。浮阀塔塔板数：68块C-403H2S浓缩塔作用：进一步解吸溶解于甲醇中的CO2，回收冷量；同时浓缩溶解在甲醇中的H2S。浮阀塔塔板数：87块C-404热再生塔作用：对甲醇进行彻底的再生，使其中的H2S及CO2等彻底解吸，获得贫甲醇和富H2S酸气。浮阀塔塔板数：30块C-405甲醇/水分离塔作用：实现甲醇和水的分离，回收甲醇同时保证循环甲醇中水的含量。筛板塔塔板数：51块在实施原路线改造工程时，系统新增了两个塔，分别是C-3401预洗塔作用：将出C-401底部的甲醇溶液，经泵加压、冷却后作为塔顶洗涤液，对进C-401的工艺气进行预洗涤，以减轻C-401的负荷；浮阀塔矩形浮阀，共15块塔盘。C-3402新CO2解吸塔作用：分流部分出V-403、V-405的甲醇溶液，通过减压再生，解吸部分CO2，达到减轻C-402、C-403的负荷。浮阀塔矩形浮阀，共68块塔盘。23、除沫器的作用是什么？低温甲醇洗装置中那些塔器设置有除沫器？答：除沫器是分离器的一种，它的主要作用主要是将气体中雾沫夹带的液体分离下来，防止污染气体及造成液体损失过大。低温甲醇洗装置中设置除沫器的设备有：C-401、C-402、C-403、V-401、V-405（2#循环气闪蒸气）、V-407（2#H2S分离器）。C-401、C-402对出塔气体中的甲醇含量有严格的要求，气体中夹带的甲醇量过大，不仅会对后工序造成不良影响，而且会增加系统甲醇的损耗；C-403对出塔气的甲醇含量也有一定的要求，气体夹带液体量过大，不仅系统甲醇损耗增大，而且会污染环境；V-401出口中若夹带液体，会将水带入循环甲醇中，影响系统的正常运行。V-405出口的气体若夹带液体进入循环气压缩机K-401，会危害压缩机的正常运行。V-407出口气体若夹带液体，将会导致大量的甲醇和酸性气体一起被带出系统，增大系统的甲醇损耗。24、热量传递的方式有几种?分析在换热器中热量传递过程。答：热传导、热辐射和热对流三种方式。在换热器中，热量的传递分为三个阶段：1）热量由流体传给金属壁面，属对流传热；2）热量由热侧穿过金属壁面至冷侧，属热传导；3）热量由金属壁面传给冷流体，属对流传热。25、写出传热速率方程式，分析提高传热速率的途径?答：方程：Q=K*S*ΔT其中：Q-----传热速率；K-----传热系数；S-----