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1、工程4吸收解吸及设备操作学习任务3吸收与解吸设备的操作与控制计划学时4职业能力目标专业能力社会能力方法能力吸收与解吸设备的操作与 控制团队工作能力沟通能力小组成员的协作能力扩展相应的信息收集能力制定工作计划能独立使用各种媒介完成学 习任务工作结果的评价与反思学习情境描述接到车间主任指令：根据给定的传吸收解吸任务，完成吸收及解吸设备的冷态开 车、工艺参数调节和正常停车。组长接受任务后组织学员通过资讯、计划、决策、 实施和检查、评估等过程完成学习任务。教学环境分析石油化工岗位操作技能实训中心、教材、辅导资料、化工工艺设计手册、化工 单元操作学习光盘、学习软件、可以上网查阅资料的电脑、工作台、拆装工
2、具等教学方法采用角色扮演法交代任务；用引导文和小组讨论法完成决策和计划的制定，采用 任务驱动法实施工作任务。教学组织分组，分工，协作共同完成，分成6个小组，每组6人要做好记录，由各小组长展示学习成果评议各小组展示的学习成果教师对每个小组及每个学生进行监视，做好记录，作为成绩评定的依据。实施步骤资讯教案内容实施步骤计划与决策1 .引导学生结合现场设备和网络资源熟悉吸收解吸单元操作。1）接受任务2）完成基础知识学习2 .监视学生进行小组讨论，并做出决策和计划1）对学习进行决策2）制定学习计划（提交计划，组长汇报）3）对学员的计划进行可行性分析实施步骤教 学 组 织教学内容教学过程设计及时间分配1.
3、告知训练工程：吸收与解吸设备的操作与控制；教师讲授，PPT, 5min2.结合设备讲解冷态开车步骤和关键操作；教师讲授,PPT, lOmin3.学生实施吸收解吸设备的冷态开车；教师讲授,PPT, 60min4.介绍设备讲解吸收解吸设备工艺参数调节方法；教师讲授，PPT, lOmin5.学生进行工艺参数调节，到达稳态；教师讲授,PPT, 50min6.结合设备进行讲解典型事故和正常停车；教师讲授,PPT, lOmin7.学生进行正常停车；教师讲授,PPT, 50min8.布置下次任务。教师讲授,PPT, 5min学习工作任务的实施实施步骤检查与评估检查学生工作是否完整完成？归档是否完整？专业能力
4、、社会能力和方法能力是否提高?工作态度、工作质量情况平安、环保及6s情况填写任务工单的评价表格吸收解吸常见故障(一)吸收系统常见设备故障与处理根据资料介绍和国内外一些化工企业已发生的事故记录，吸收系统最常见的设备故障如 下。1、塔体腐蚀因吸收系统塔体的腐蚀而导致事故在国内外均有发生，主要是吸收塔或再生塔内壁的表 面因腐蚀出现凹痕，发生的原因可能是以下一个或几个。(I)塔体的制造材质选择不当。(2)原始开车时钝化效果不理想。(3)溶液中缓蚀剂浓度与吸收剂浓度不对应。(4)溶液偏流，塔壁四周气液分布不均匀。一般在腐蚀发生的初始阶段，塔壁先是变得粗糙，钝化膜附着力变弱，当受到冲刷、撞 击时出现局部脱
5、落，进而引起腐蚀范围扩大，腐蚀速率加快。对于已发生腐蚀的塔壁要立即进行修复，即对所有被腐蚀处先补焊、堆焊后再衬以耐腐 蚀钢带(如不锈钢板)。在日常操作过程中应加强管理，严格控制工艺指标，确保良好的钝 化质量，要适当增加对吸收溶液的分析频次，及时、准确、有效地监控溶液组分的变化，并 及时清除溶液中的污物，保持溶液的洁净，减少系统污染。2、溶液分布器(再分布器)损坏这在吸收系统中时常发生，其原因一般不外乎以下几种。(1)由于设计不合理，受到液体高速冲刷造成腐蚀。(2)由于选择材料不当引起。(3)因为填料的摩擦作用产生侵蚀，分布器(再分布器)上的保护层被腐蚀。(4)经过屡次开、停车，钝化不好。当系统
6、发现溶液分布器(再分布器)损坏后，应立即停车处理，修复损坏局部，并及时 找出损坏原因，采取相应的防范措施，防止事故的重复发生。3、填料损坏对于采用填料塔的吸收系统而言，由于材质的不同，填料的损坏原因也各异。(1)瓷质填料由于耐压较差，一般是受压破碎，有时也会发生腐蚀和析硅。瓷质填料损坏以后，设备、 管道严重堵塞，系统无法继续运转。(2)塑料填料耐热性不好，在高温下容易变形，其损坏的表现即为变形。变形后由于填料层高度下降, 阻力明显增加，使传质、传热效果变差，易引起拦液泛塔事故。(3)普通碳钢填料耐热、耐压特性较好，受损方式通常是被溶液腐蚀。腐蚀发生后，填料性能变差，影响 吸收或再生效果，降低溶
7、液的吸收性能，同时由于溶液中铁离子大幅度增多，与溶液中的缓 蚀剂形成共沉淀，缓蚀剂的浓度快速降低，直至失去缓蚀作用，引起其他设备的腐蚀加快。 不锈钢填料一般不太容易损坏，有条件的单位应逐步采用不锈钢填料替代其他填料。4、再沸器腐蚀再沸器的腐蚀事故在吸收系统也是经常发生的，腐蚀大多发生在管束和管板部位，主要 原因有以下几点。(1)温度因素温度超标，再沸器各部位温度分布不均，致使管束、管板处钝化膜的物化性质变坏，附 着力降低，易于剥落，从而引起再沸器管束或管板损坏。(2)流速影响接近管板出口处的管段由于温度高、蒸发量大、流速较大，所以最易发生腐蚀。(3)再沸器结构设计的不合理如再沸器上局部离空间过
8、小，出口管面积过小，使上层管子处于气液、干湿交界区，再 加上流速过大，钝化膜难以保持完好。因而造成出口部位的管子和管板更易被腐蚀损坏。防止这种腐蚀事故发生的基本措施是对其结构进行完善和改进，通常采用两种方式：一 是抽出再沸器上部的几排管子，增大壳层上部的气液别离空间，防止管子干湿交替；二是增 加出口管的流通截面，降低出口管的流速。(4)操作和管理方面的因素如在开车阶段再沸器的初始钝化不充分，升降温、升降压过于频繁和猛烈，操作过程中 负荷不稳定，工艺参数没有严格控制等均会造成再沸器的腐蚀损坏。5、溶液循环泵的腐蚀吸收系统溶液循环泵的腐蚀现象，其表现是离心泵叶轮的叶片发生气蚀，出现蜂窝状的 蚀坑，
9、严重时叶片变薄甚至穿孔，密封面和泵壳体也会发生腐蚀。溶液循环泵发生腐蚀的原因主要是气蚀，当溶液泵入口压力、温度和流量到达气蚀的临 界条件后即发生气蚀，因此严格控制溶液的温度、压力和流量，防止发生气蚀是防止溶液循 环泵腐蚀的关键。6、塔体振动吸收系统塔体的振动是指吸收塔或再生塔上部发生左右摇晃，其主要原因可能是系统负 荷突然波动，塔体受到溶液流量突变的剧烈冲击。这种现象通常发生在再生塔，吸收塔比拟 少见，因为一般对于两段吸收两段再生流程而言，再生塔顶部溶液的流通量比拟大，如果溶 液进口分布不合理(两侧流量分配不均、入口角度偏差)就会出现塔体及管线振动。根据以往的操作经验，采取以下措施可以减轻或解
10、决塔体振动的问题。(1)设置限流孔板，控制塔体两侧的溶液流量，尽量保持两侧分配均匀。(2)在溶液总管上设置减振装置，如减振弹簧等，减轻管线的振动幅度，防止塔体和管线产生共振。（3）调整溶液入口角度，减少旋转力对塔体的影响。（4）控制系统波动范围，尽量保持平稳操作。（二）吸收系统操作常见不正常现象与防止1、拦液和液泛对于一定的吸收系统，在设计时已经把防止液泛的主要因素考虑了，因此按正常条件进 行操作一般不可能发生液泛，但当操作负荷（特别是气体负荷）大幅度波动或溶液起泡后, 气体夹带雾沫过多，就会形成拦液乃至液泛。操作过程中判断液泛的方法通常是观察塔体的液位,如果操作中溶液循环量正常而塔体 液位下
11、降，或者气体流量未变而塔体的压差增大，都可能是液泛发生的前兆。防止拦液和液泛的发生，首先要严格控制工艺参数，保持系统操作平稳，尽量减轻负荷 波动,使工艺变化在装置许可的范围内；其次要不断提高操作人员的生产责任心和业务技能。 按时进行巡回检查，及时发现、正确判断解决生产中出现的各种问题，防患于未然。2、溶液起泡吸收溶液随着运转时间的延长，由于一些外表活性剂的作用，会生成一种稳定的泡沫, 这种泡沫不像非稳定性泡沫那样能够迅速地生成又迅速地消失，为气、液两相提供较大的接 触面积，提高传质速率。由于稳定性泡沫不易破碎而逐步积累，当积累到一定量时就会影响 吸收和再生效果，严重时使气体带液，发生液泛，威胁
12、系统平安运行。溶液发泡的原因很多，设备、操作及化学药品的质量都会对溶液造成影响，表5-5总结 了几种比拟常见的原因。表5-5引起溶液发泡的原因气体夹带物操作方面的因素其他原因油污吸收塔超负荷，再生塔热负荷系统设备、管道清洗不干净化学物过高过滤器效率低质吸收塔和再生塔被污染溶液中的降解物积累过多，溶固体颗压力和流动状态变化大，溶液剂纯度不够粒再生效果差对于溶液起泡的处理目前一般采取以下方式。（1）高效过滤使用高效的机械过滤器，间断辅以活性炭过滤器，及时更换过滤网和活性炭，这样可以 有效地除去溶液中的泡沫、油污及细小的固体杂质微粒。（2）加强化学药品的管理加强药品采购、运输、贮存等环节的管理，提高
13、化学药品质量，严格控制杂质含量。新 配制的溶液，要将其静置几天，待“熟化”后再进入系统。（3）向溶液中加入消泡剂良好的消泡剂可以减少泡沫的形成，通常选择那些难溶于吸收溶液，化学稳定性和热稳定性好，消泡能力强，无明显积累性副作用的消泡剂。消泡剂的加入量要适度控制，因为过 量的消泡剂会在溶液中积累、变质、沉淀，使溶液黏度增加，外表张力增大，反而成为发泡 剂，产生稳定性的泡沫，造成恶性循环。使用消泡剂的基本原那么是“因地制宜，择优而用， 少用慎用，用除结合“。3、系统水平衡失调吸收系统的水平衡是指进入系统和带出系统的水量大致相等，系统基本到达平衡。系统 水平衡失调，会造成溶液过稀或过浓，对于系统的稳
14、定运行和降低化学药品消耗是非常不利 的。通过对许多吸收系统水平衡数据的分析，系统进水主要是由工艺气体带入的，当一定温 度的工艺气体进入吸收塔后，水汽也随之带入；其次是溶液泵的机械密封水和仪表冲洗水。 系统出水主要是再生塔顶冷凝水。工艺气体带入的水在吸收塔内大局部凝结在溶液中进入再 生塔，溶液再生时在塔顶有一局部水被排出系统，其余作为塔顶回流循环使用。调整水平衡 的主要手段是控制再生塔顶的回流量，操作过程中保持适度的回流水量，并注意调节溶液泵 的密封水和仪表冲洗水，可以防止发生系统水平衡失调。4、塔阻力升高吸收系统塔的阻力在正常的操作条件下应当是基本稳定的，通常在一个很小的范围内波 动，但系统状
15、况发生变化时塔阻力会增大，这对操作相当不利，因此日常操作中应尽量防止。 不考虑设计因素，引起塔阻力增大的原因可能是溶液起泡或塔板、填料层被破碎，腐蚀的填 料或其他机械杂质、脏物堵塞，影响溶液流通。针对引起塔阻力增大的不同原因，采用相应的处理方式。溶液起泡的处理前面已经讨论 过。对于填料破裂或机械杂质引起堵塞的处理是降低负荷，通过调整操作参数维持生产，如 有必要可停车进行清理及更换耐腐蚀的优质填料。5、再生塔顶冷凝水中含吸收液再生塔顶冷凝水中含吸收液产生的原因。（1）再生系统压力不稳定，造成塔上部气浪冲击带出液体。（2）热负荷过大，汽提量增大，气体夹带溶液至冷凝段。（3）冷凝段气、液分布器设计不合理或受冲击损坏。为防止再生塔顶冷凝水中含吸收液，通常的处理方法是稳定再生系统的压力，适度调整 热负荷，保持汽提量平稳、适中，如条件允许可改造冷凝段的气、液分布器。实际运行时吸收系统可能发生的操作事故远不止以上几种，处理事故的方式也不可一概 而论，必须根据当时的具体情况酌情处理。（三）吸收塔的平安技术吸收操作时应注意以下两点。（1）保证系统密闭由于吸收操作处理的
