在化工裝置的吹掃和捕集過程中，涉及一系列復(fù)雜而精細的操作步驟，以確保系統(tǒng)的安全、高效運行。以下是對這兩個過程具體機制的介紹：

　　

　　一、吹掃過程

　　

　　1、空氣（氮氣）吹掃

　　

　　（1）準備階段：工藝系統(tǒng)管道、設(shè)備安裝竣工且強度試壓合格；吹掃管道中的所有儀表做好防護措施，禁吹的設(shè)備、機泵等已按要求裝好盲板；供吹掃用的臨時配管、閥門等準備就位；公用工程空壓機運轉(zhuǎn)，具備連續(xù)供氣條件；吹掃人員和操作人員熟知吹掃方案。

　　

　　（2）吹掃階段：按吹掃流程圖的順序?qū)Ω飨到y(tǒng)逐一吹掃，先吹掃主干線，再吹掃分支線。吹掃時采用在各排放口連續(xù)排放的方式，并以木錘連續(xù)敲擊管道，特別是焊縫和死角等部位應(yīng)重點敲擊，但不得損傷管道。吹掃開始時緩慢向系統(tǒng)送氣，當檢查口有氣體排出后加大吹掃氣量，防止系統(tǒng)超壓。多套系統(tǒng)吹掃時要服從統(tǒng)一指揮，避免人機損傷。

　　

　　（3）檢驗與復(fù)位：每段管線吹掃是否合格由生產(chǎn)和安裝人員共同檢查，目視排氣清凈且在排氣口用白布靶板或白鉛油靶板檢查，5分鐘內(nèi)靶板上沒有無鐵銹、灰塵、水分及其他雜物和麻點即為合格。吹掃結(jié)束確認合格后進行系統(tǒng)復(fù)位，為下一階段的氣密試驗做好準備。

　　

　　2、蒸汽吹掃

　　

　　（1）準備階段：制定完備的蒸汽吹掃方案，包括吹掃范圍、壓力等級、方法、順序、鑒定標準和方法以及安全措施等；對蒸汽管道、管件、管支架、管托等做詳細檢查并確認牢固可靠；按方案要求安裝完所有臨時配管、閥門等；確認被吹掃管線上的所有儀表元件、調(diào)節(jié)閥、疏水器等已拆除或采取短節(jié)連接等保護措施。

　　

　　（2）吹掃階段：通常按管網(wǎng)配置順序進行，先吹掃高壓蒸汽管道，然后是中壓管道，最后是低壓蒸汽管道。對每級管道而言，由近及遠先吹掃主干線，然后吹掃分支。各管段疏水器等到管道吹掃完畢后再裝上。宜采取暖管→吹掃→降溫→暖管→吹掃→降溫的方式周而復(fù)始地進行，使管內(nèi)壁的附著物剝離。蒸汽吹掃必須先充分暖管，排掉凝水，防止發(fā)生水錘現(xiàn)象，并在第一周期時特別注意檢查管線的熱膨脹和管道的滑動情況。

　　

　　（3）安全注意事項：設(shè)置吹掃警戒線，防止人員誤入吹掃口范圍內(nèi)。吹掃過程中各方要做好統(tǒng)一部署和安排，協(xié)同做好蒸汽吹掃工作。

　　

　　二、捕集過程

　　

　　1、物理吸附法

　　

　　（1）吸附劑選擇：常見的吸附劑有活性炭、硅膠、活性氧化鋁等。活性炭具有巨大的比表面積和發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)，能有效吸附多種污染物；硅膠對水分和一些極性化合物有較好的吸附能力；活性氧化鋁則適用于吸附氟化物、砷等物質(zhì)。這些吸附劑的選擇取決于需要捕集的污染物種類和性質(zhì)。

　　

　　（2）吸附原理：當含有污染物的氣體通過吸附劑床層時，污染物分子會被吸附在吸附劑的表面上。這是由于分子間的相互作用力，如范德華力、靜電引力等，使得污染物分子能夠附著在吸附劑表面，從而實現(xiàn)從氣流中分離出來的過程。例如，活性炭吸附有機污染物時，有機分子與活性炭表面的碳原子之間存在較強的相互作用，使有機分子被固定在活性炭的孔隙中。

　　

　　2、化學(xué)吸收法

　　

　　（1）吸收劑選擇：常用的吸收劑有氫氧化鈉溶液、氨水、硫酸溶液等。對于酸性污染物，如二氧化硫、氯化氫等，通常使用堿性吸收劑進行吸收；對于堿性污染物，則使用酸性吸收劑。例如，用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫，可生成亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉。

　　

　　（2）吸收原理：當氣體與吸收劑接觸時，污染物與吸收劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成可溶于吸收劑的物質(zhì)，從而將污染物從氣相轉(zhuǎn)移到液相中。

　　

　　3、膜分離法

　　

　　（1）膜材料選擇：根據(jù)需要捕集的氣體成分和性質(zhì)選擇合適的膜材料，如聚酰亞胺、醋酸纖維等。不同的膜材料對不同的氣體具有不同的滲透性和選擇性。

　　

　　（2）分離原理：在壓力差的推動下，氣體混合物中的不同組分在膜兩側(cè)的分壓不同，導(dǎo)致氣體透過膜的速率不同，從而實現(xiàn)分離。例如，對于二氧化碳和氮氣的混合氣體，二氧化碳在某些膜材料中的滲透速率較快，通過膜分離技術(shù)可以將二氧化碳從混合氣體中分離出來。