模块6气体吸收操作_教案.doc

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，简述其用途，提高学生学习兴趣。 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 填料、填料压板、填料支承板 气体进口、气体出口 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 常见规整填料 常见填料的结构特点及应用见表6-1。 （3）填料的特性 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、齿槽式等。如图6-7所示。 （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