实验四 氨气的吸收与解吸实验
实验四氨气的吸收与解吸实验
一、实验目的
1. 了解填料吸收装置的基本流程及设备结构；
2. 了解气体流速与压强降的关系；
3. 了解气体空塔气速和喷淋密度对总吸收系数的影响；
4. 掌握吸收总系数K的测定方法；
5. 掌握测定填料塔的流体力学性能的方法。
二、实验装置的特点
测量流体力学性能是吸收实验的一项重要内容，填料塔流体力学特性包括压强降和液泛规律。计算填料塔需用动力时，必须知道压强降的大小。而确定吸收塔的气、液负载量时，则必须了解液泛的规律。实验用空气与水进行，在各种喷淋量下，逐步增大气速，记录必要的数据直至刚出现液泛时止。必须注意，不要使气速过分超过泛点，避免冲跑和冲破填料。
三、实验装置流程如图
图1 XSGX—1 吸收与解吸实验装置流程图
四、实验内容与步骤
（一）填料塔流体力学特性的测定
本项实验操作不要开动氨气系统，仅用水对空气进行操作。
1. 先开动供水系统。首先打开出水端阀门，再慢慢打开进水阀，开动供水系统中的滤水器。
注意：如果在出水端阀门关闭情况下开进水阀，则滤水器可能超压。
2. 开动空气系统。开动时要首先全开叶氏风机的旁通阀，然后再启动叶氏风机，风机启动后再
通过关小旁通阀的方法调节空气流量。否则风机一开动，系统内气速突然上升可能碰坏空气转子流量计。
3. 慢慢加大气速到接近液泛，使填料全面润湿一次，然后回复到预定气速再进行正式测定。
4. 正式测定时，固定某一喷淋量，测定某一气速下填料的压降，按实验记录表格记录数据。
5. 实验完毕，停机。先全开旁通阀，待转子转速降下来以后再停机。否则突然停机，气流突然
停止，转子就会猛然摔下，打坏流量计。
（二）传质系数的测定
1. 确定好操作条件(氨气流量、空气流量、喷淋量)，准备好尾气分析器。
2. 开动水系统和空气系统，一切准备就绪后开动氨气系统。
3. 开动氨气系统。弄清氨气自动减压阀的构造，开动时首先将自动减压阀的弹簧放松，使自动
减压阀处于关闭状态，然后打开氨瓶瓶顶阀，此时自动减压阀的高压压力表应有示值。接下来先关好氨气转子流量计前的调节阀，再缓缓压紧减压阀的弹簧，使阀门打开，同时注视低压氨气压力表，至压力表的示值达到5×104Pa或8×104Pa时即可停止。
4. 然后用转子流量计前的调节阀调节氨气流量，按照设计的参数进行实验，做好数据记录工作。
5. 实验完毕，随即关闭氨气系统，尽可能节约氨气，关闭氨气系统的步骤和开动步骤相反。关
闭空气系统，先全开旁通阀，待转子转速降下来以后再停机。
（三）尾气浓度的测定
尾气分析法
要应用在这里是有一定困难的。所以我们仍沿用灵敏度高而准确的化学法。我们还改革了一下，可免除滴定操作的麻烦，仪器可以直接读出结果，简单可行，我们曾用已知成份的样品气体进行核对，证实仪器是准确的。
（2）、仪器工作原理
请参看图10，预先往吸收管（8）装入稀硫酸作为吸收液，加入指示剂，（两滴甲基红）分析开始，打开考克（5），被测气体通过吸收管后其中的氨被吸收而空气则由湿式气体流量计计量所流过的总体积，当吸收液到达终点时
1—尾气管 2—尾气调压阀 3—取样管（管口对正气流方向） 4—定压器 5—玻璃考克 6—快装接头 7—吸收盒 8—吸收管 9—湿式气体流计
图2
分析仪流程图
（由红变黄）立即关闭考克5，因为吸收液是已知量，被吸收的氨量也就固定，所以湿式气体流量计所计量的空气总体积就直接反映出被测气的浓度（见例题2）
吸收管装在透明的吸收盒内，每分析一个气样换一个盒子。如果加入吸收液后液面未到达刻线，应加蒸馏水补足，使吸收液能正常循环，测量时注意控制考克5的开度，太大气流夹带吸收液，太小拖延时间，要求不夹带前提下尽可能大。 （1）、分析方法的选用：
成份分析现时最流行是色谱，但在本实验中，被分析的是氨和空气混合气，这两种气体导热系数很接近，而尾气中氨的浓度本来就很低，更加和空气没有什么区别，因此，基于导热系数差异而进行分析的色谱法（3）、仪器刻度的制作
尾气通过吸收器，当其中的硫酸被尾气中的氨刚好完全中和时，若所能过的空气体积为V 0空[毫升]（标准状态）被吸收的氨的体积为V 0氨[毫升]（标准状态），则尾气浓度Y 2为：
Y 2=
空
氨Vo Vo [比分子分数] （6-1）
Vo 空——由湿式气体流量计测量，再换算为标准状态，换算公式： V o 空=
V T P T P o o
'1
1 （6-2）
式中：V '——湿式气体流量计所量得的体积 [毫升] P 1，T 1 空气流经湿式气体流量计时的压强和温度[毫米汞柱]、[K] P o ，T o [760毫米汞柱]、[273K]
在我们的具体装置中P 1实际上等于大气压强，因此可取本地区平均大气压P m ， 令C p =
o m P P 则 V o 空=P o C V T T
?'1
（6-3）
V o 氨的数值可根据加入吸收管的硫酸溶液体积和浓度求出： V o 氨=22.1V s N s
(6-4)
式中：V s ————加入吸收管中的硫酸溶液体积 [毫升] N s ————硫酸液的当量浓度
注：N ——是当量浓度的单位 1N=1（克当量/升）=1[毫克当量/毫升]
（6-4）式的推导见附录。 合并（6-4），（6-3），（6-1）式： Y 2=22.1(
p
s
s o C V N V T T '1)
(6-5)
C p 、V s 、T o 均为给定量，∴ T 1温度时：Y 2=
V
C ' （6-6）
C=22.1V s N s
p
C To T 1
1=Const.
例题1： 某次尾气分析：加入吸收管的硫酸液V s =1[毫升]
N s =0.04637[N] 到吸收液刚中和时湿式气体流量计示值： V '=1.5[升]
气温
30[o
C]
问尾气浓度多少？
解：广州地区平均大气压760.4mmHg, Cp ?1 Y 2=22.1×
273
10005.1)
303(104637.0???=0.000758 [比分子分数]
例题2：试制作10o
C 和30o
C 温度下，湿式气体流量计示值与尾气浓度的关系线，加入吸
收管的硫酸液同例题1。体积分别为1、2毫升。 2毫升，10o
C 时：Y 2（10）=22.1×
?=??-110212.028*******.02
30o
C 时:Y 2（30）=0.227×10-2
V '
图11 V ' —湿式气体流量计所示的空气体积[升]
（4）附录：式（6-4）的推导过程： 式（6-4）：V o 氨=22.1V s N s
其中22.1是1毫克分子氨在标准状态下的体积。[毫升/毫克分子]这是因为标准状态下
氨的重度=0.7708[克/升]或[毫克/毫升]
又：1毫克分子氨的重量是17.03毫克
∴
1毫克分子氨在标准状态下的体积：
17.03（
7708
.01
）=22.1
[毫升/毫克分子]
硫酸吸收氨时反应方程如下：
2NH 3+H 2SO 4=(NH 4)2SO 4
(6-7)
NH 3的分子量=17
H 2SO 4分子量=98
H 2SO 4的当量=98/2=49
由方程（6-7）知2×17的氨与98硫酸反应完全，即17的氨与49硫酸反应完全，因为
1毫克分子氨重17毫克，1毫克当量的硫酸重49毫克，故亦即1毫克分子氨与1毫克当量硫酸反应完全。也就是说当吸收管中的硫酸到达中和时参与反应的氨的毫克分子数在数值上与所加入的硫酸的毫克当量数相等。加入吸收管中的硫酸的毫克当量数为：
V s N s V s —[毫升]N s —[毫克当量/毫升]所以，V o 氨=22.1V s N s [毫升] 七、实验记录
填料塔流体阻力实验记录表
实验设备编号： ；实验日期 年 月 日 1． 基本数据
实验介质：空气、水；填料种类：拉西坏；填料层高度： m ；塔内径： m 填料规格：12mm × 12mm ×1.3 mm . 2． 操作记录 大气压强
传质系数测定记录表
实验设备编号：XS 型填料吸收塔； 实验日期： 年 月 日 1.基本数据
气体种类：氨、空气混合气；吸收剂：水；填料种类：瓷环(拉西环)；填料装填高度
m ；自由体积：；填料规格（外径×高×壁厚）；比表面积 m2/m3;塔内径 m 。
2．操作记录
大气压强 Pa
八、思考题
预习思考题
1．简述本次实验中空气系统的启动流程及实验结束时空气系统的关闭流程。
2．本次实验中，空气系统、水系统、氨气系统的开启顺序如何？
3．逆流操作的吸收塔，若其他条件不变，增大液相流量，气液出口浓度如何变化？最小液汽比如何变化？操作线斜率如何变化？
4．逆流操作的吸收塔，若其他条件不变，增大气相中溶质的体积分数，气液出口浓度如何变化？
最小液汽比如何变化？操作线斜率如何变化？
实验报告思考题
附录：吸收与解吸计算
一、吸收系数的测定
1．原理
吸收过程可用下列方程表示： G=K y αV p △Y m
(3-1)
式中K y α——以气相为推动力的体积吸收系数。[kmol/h ·m 3
]
显然，要知道具体某个吸收过程的吸收系数，只需设法测量出上式中其他各项即可求出吸收系数。上式其他各项的意义如下：
G ——单位时间吸收的组分量 [kmol/h] V p ——填料体积[m 3
] △Ym ——平均传质推动力
（1）G ，可以通过测量气相进、出口浓度和隋性气体流量计得：
G=V(Y 1—Y 2)
（3-2）V ——惰性气体流量，[kmol/s]Y 1、Y 2——进、出塔的气相组成。 （2）△Y m 求取
△Y m =
2
12
1*)(*)(ln
*)(*)(Y Y Y Y Y Y Y Y -----
(3-3)
式中Y*表示平衡时的气相浓度
下标1，2分别表示塔底和塔顶，见图3。
2、数据整理过程示例
下面用具体数据举例说明，用表1序号1数据做例子。 （1）求空气流量：（Q o ） 转子流量计示值15.5（米3
/时） 转子流量计标定压强760mmHg 转子流量计标定温度：20o C
使用状态：流量计前表压：26.4mmHg 大气压：760mmHg 流量计前温度：32o
C
标准状态下空气流量（Q o ）按附录1式（5-6）计算：
2
12
11
T T P P Po To Q Q o =
Q 1=15.5 T o =273
P o =760 P 1=760
P 2=760+26.4=786.4 T 1=273+20=293 T 2=273+32=305 Q o =14.4(米3
/时) （2）求氨气流量
转子流量计示值：1.18（米3
/时） 转子流量计标定介质：空气
标定压强：760mmHg 标定温度：20o
C(293k)
使用状态：计前表压：18.5mmHg 即绝对压：778.5mmHg 温度：31o
C
标准状态下氨流量按附录式（5-8）计算 Q 20=Q 1
1
21
22010T T P P r r Po To
Q 1=1.18 T o =273 P o =760
P 1=760
P 2=778.5
T 1=293
T 2=304
标定介质在标准状态下重度r 10=1.2928
被测介质是含氨98%的气体，标准状态下的重度7810.020=γ（详见附录例题），所以 Q 20=1.45 [标准米3
/时]
因为氨含量为98%，故纯氨流量为1.45×0.98=1.42 [标准米3
/时]
表1 吸收实验数据
（3）计算Y1 、Y2
Y1= Q 20 / Q o =1.42/14.4=0.099 由附录式6-5得: Y2=0.00004 （4）计算V
V=V ×1.293/28.96=14.4×1.293/28.96=0.65(kmol/h) 空气分子量：28.96 空气密度：1.293 （5）计算G
G=V （Y 1-Y 2）=0.65×(0.099-0.00004)=0.0640[kmol/h] （7）亨利系数
当溶液浓度不大于10%时，平衡关系服从亨利定律：
y*=mx
用摩尔比表示：
Y*=
X
m mX
)1(1-+
当浓度很低时：
Y*=mX (3-4)
式中相平衡常数m=
P
E P ——混合气体总压[大气压] （绝对）
E ——亨利系数 [大气压] （绝对）（见图2）
温度：取水温31o
C
E=1.23
m=E/P=1.23
（8）求L 和X 1 L=
水
水Q γ Q 水=115升/时
γ水=999公斤/米3 M 水=18
图2 NH 3的亨利系数
出塔液相浓度X 1，可由物料衡算式计算： L （X 1—X 2）=V （Y 1—Y 2）
因进塔为清水，X 2=0，代入前面已计出的其他各项数值： X 1=
L
G Y Y L V =-)(21 =0.064/6.4=0.01 （9）计算△Ym 以X 1代入式（3-10）得 Y 1*=mX1=1.23×0.01=0.0123 代入式（3—3） △Ym=0.01 填料体积
Vp=0.8×0.111×0.111×3.14/4=0.00774立方米 体积吸收系数
K y α=G/Vp/△Ym=813（kmol/h/m 3
）
二、解吸系数的测定 1．原理
图3解吸过程
解收过程可用下列方程表示： G=K y αV p △Y m
(3-5)
式中K y α——以气相为推动力的体积解吸系数。[kmol/h ·m 3
]
显然，要知道具体某个解吸过程的解吸系数，只需设法测量出上式中其他各项即可求出解吸系数。上式其他各项的意义如下：
G ——单位时间解吸的组分量 [kmol/h] V p ——填料体积[m 3
] △Ym ——平均传质推动力
（1）G ，可以通过测量气相进、出口浓度和隋性气体流量计得： G=V(Y 1—Y 2)
（3-5）V ——惰性气体流量，[kmol/s]本装置中由空气转子流量计测量。 Y 1、Y 2——进、出塔的气相组成（见图3）。 （2）△Y m 求取
△Y m =2
121)()(ln )()(Y Y Y Y Y Y Y Y -----*
***
(3-6)
式中Y*表示平衡时的气相浓度
下标1，2分别表示塔底和塔顶（见图3）。表2 解吸实验记录
2、数据整理示例
用表2序号1数据做例子。
（1）求空气流量：（Q o）
Q o=14.9米3/时（计算过程同吸收）（2）计算Y 1,Y2
Y1=0
由附录式6-5得:
Y2=0.000365
（3）计算空气流量V
V=14.9×1.293/28.96=0.67(kmol/h) 空气分子量：28.96 空气密度：1.293
（4）计算解吸量G
G=V （Y 2-Y 1）=0.67(0.000365-0)=0.000244[kmol/h]
（5）亨利系数
当溶液浓度不大于10%时，平衡关系服从亨利定律：
y*=mx
(3-7)
用摩尔比表示：
Y*=
X
m mX
)1(1-+
当浓度很低时：
Y*=mX
式中相平衡常数m=
P
E P ——混合气体总压[大气压] （绝对）
E ——亨利系数 [大气压] （绝对）（见图2）
温度：取水温31o
C E=1.23
m=E/P=1.23
（6）求L 和X 1
L=水
水
水M Q γ Q 水=150升/时
γ水=999公斤/米3 M 水=18
L=8.33[kmol/h]
出塔液相浓度X 1，可由物料衡算式计算： L （X 2—X 1）=V （Y 2—Y 1）= G 代入前面已计出的其他各项数值： X 1=0.00997 （7）计算△Ym 以X 1代入式（3-10）得
Y 1*=m X 1=1.23×0.00997=0.01226
Y2*=m X2=1.23×0.01=0.0123
代入式（3—6）
△Ym=0.012
填料体积
Vp=0.8×0.111×0.111×3.14/4=0.00774立方米
体积解吸系数
K yα=G/Vp/△Ym=2.63kmol/h/m3
可见，体积解吸系数（2.63）比体积吸收系数（813）小很多。
预习报告思考题
1．简述本次实验中空气系统的启动流程及实验结束时空气系统的关闭流程。
2．本次实验中，空气系统、水系统、氨气系统的开启顺序如何？
3．逆流操作的吸收塔，若其他条件不变，增大液相流量，气液出口浓度如何变化？最小液汽比如何变化？操作线斜率如何变化？
4．逆流操作的吸收塔，若其他条件不变，增大气相中溶质的体积分数，气液出口浓度如何变化？最小液汽比如何变化？操作线斜率如何变化？
二氧化碳填料吸收与解吸实验.
二氧化碳填料吸收与解吸实验装置说明书 天津大学化工基础实验中心 2013．06
一、实验目的 1.了解填料吸收塔的结构、性能和特点，练习并掌握填料塔操作方法；通过实验测定数据的处理分析，加深对填料塔流体力学性能基本理论的理解，加深对填料塔传质性能理论的理解。 2.掌握填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法，练习对实验数据的处理分析。 二、实验内容 1. 测定填料层压强降与操作气速的关系，确定在一定液体喷淋量下的液泛气速。 2. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，取两个相差较大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质单元高度和体积吸收总系数）。 3. 进行纯水吸收二氧化碳、空气解吸水中二氧化碳的操作练习，同时测定填料塔液侧传质膜系数和总传质系数。 三、实验原理： 气体通过填料层的压强降：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降P ?与气速u 的关系如图一所示： 图一 填料层的P ?～u 关系 当液体喷淋量00=L 时，干填料的P ?～u 的关系是直线，如图中的直线0。当有
一定的喷淋量时，P ?～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。这两个转折点将P ?～u 关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。 传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收系数。对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。 1.二氧化碳吸收-解吸实验 根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （1） 液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （2） 式中：A G —A 组分的传质速率，1-?s kmoI ； A —两相接触面积，m 2； A P —气侧A 组分的平均分压，Pa ； Ai P —相界面上A 组分的平均分压，Pa ； A C —液侧A 组分的平均浓度，3-?m kmol Ai C —相界面上A 组分的浓度3-?m kmol g k —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---???Pa s m kmol ; l k —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-?s m 。 以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别表达为： )(*-=A A G A p p A K G （3） )(A A L A C C A K G -=* （4） 式中：*A p —液相中A 组分的实际浓度所要求的气相平衡分压，Pa ； * A C —气相中A 组分的实际分压所要求的液相平衡浓度，3-?m kmol ； G K —以气相分压表示推动力的总传质系数或简称为气相传质总系数， 112---???Pa s m kmol ；
氨气吸收实验
§1-9 氨气吸收实验 一、实验目的： 1．学习填料塔吸收的基本原理，学会操作填料塔。 2．掌握NH3 在水及空气中的分析方法和操作。 3．了解NH3 在水中吸收的特点，掌握控制重点。 4．学会吸收塔物料衡算及吸收系数的计算和相应的数据处理。 二、药品和仪器 NH3 吸收装置，NH3 钢瓶（带减压阀），移液管（1ml、10ml），容量瓶（100ml，2 支），量筒（50ml），HCl（0.1M/l，0.0001M/l），甲基红指标剂，乙醇，酸式滴定管。 三、实验原理及方法 使混合气体与适当的液体接触，气体的一个或几个组份便溶于该液体内而形成溶液，不能溶解的部分则保留在气相中，于是混合气体的组份得以分离，这种利用各组份在液体中溶解度不同而分离气体的操作称为吸收，气液中吸收相的浓度构成动力部分，两相的界面、气膜、液膜构成阻力部分，为直观起见，这里以NH3 为例介绍单组份吸收。操作中NH3 与空气混合，与水在吸收塔中逆流接触，在填料的表面，液体与气体充分接触，而在液体内与混合气体中的NH3 的浓度为NH3由混合气中向水中扩散提供了动力，NH3 分子有进入水中的趋势，但在相界面处，我们理想的认为存在两个停滞膜及气膜和液膜，而在停滞膜外液体气体充分湍动，浓度均匀，两个膜成为NH3 扩散的阻力源，由于NH3 易溶于水，故液膜阻力很小，则气膜阻力在总阻力中占主要部分，NH3 要克服气膜阻力进入水的内部以达到平衡的目的。 本实验进气浓度为y1，尾气浓度为y2，可由分析器测知：液体出口浓度可由出口液取样滴定测得，其余气体流速可由流量计设定，操作压力已知而平衡系遵循y*=0.9x且K G a与气相质量流速大体无关，故填料吸收系数K G a可求，传质单元数，传质单元高度边均可核算，在填料塔中，充分的接触面积由填料提供，所用的BX 填料有很好的比表面积，是效率很高的一种填料。我们用的吸收设备，由填料塔和控制仪表、泵风机组成，泵和风机的流量由流量计控制，NH3 流量也由流量计控制，由流量配比，各控制点控制准确，设备配备在线分析器，能同时分析原料气和尾气浓度，准确、方便。 四、填料塔吸收装置 图1 填料塔吸收实验装置流程图
氨气检测标准
氨气检测报警仪技术条件和检验方法 Tech ni cal Requireme nts and Performa nee Test for Ammon ia Detectio n In strume nts 标准编制说明 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院
2009年6月 目录 1任务来源 (2) 2起草工作简要过程 (3) 3编写原则和确定标准主要内容的依据 (4) 3. 1考察国内外产品，确定技术指标 (4) 3.2开展量传研究，保证溯源可靠 (5) 3.3符合应用实际，制定编制原则 (7) 3.4参照国标要求，设计框架结构 (7) 4技术经济分析论证和预期的经济效益 (9) 5采用国际标准和国外先进标准情况及水平对比 (10) 6与现行法略、法规、政策及相关标准的协调性 (10) 7贯彻实施标准的措施和建议 (11) 8其他应予说明的事项 (11) 9附件：氨气检测仪检验不确定度评定 (12)
1任务来源 氨气报警仪是新一代高科技电子产品，它采用高精度传感器作为检测元件，当报警仪探测到环境中气体的浓度达到或超过预置报警值时，报警仪通过屏蔽电缆线将信号传到控制器，控制器立即发出声光报警，同时可启动排风装置或关闭电磁阀切断气源，以达到安全之目的。 此种仪器广泛应用于各类型冷库机房、储库、应用到氨气的工业场所，能有效地防止中毒事故、爆炸发生，从而保障人的生命、财产的安全。 课题组调研了部分企业的在用有毒气体报警仪的使用情况，调查所涉及到的14家 企业在用的2214台有毒气体报警仪中，氨报警仪所占比例约为5%主要分布在石油、化工、啤酒行业等。 其它,3% NH, 5% - 图1有毒气体报警器种类分布情况
化工原理氧解吸实验报告
化工原理氧解吸实验报告 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
北京化工大学 化原实验报告学院：化学工程学院 姓名：娄铮 学号： 45 班级：环工1302 同组人员：郑豪，刘定坤，邵鑫 课程名称：化工原理实验 实验名称：氧解吸实验 实验日期： 2014-4-15 实验名称：氧解吸实验 报告摘要：本实验首先利用气体分别通过干填料层、湿填料层，测流体流动引起的填料层压降与空塔气速的关系，利用双对数坐标画出关 系。其次做传质实验求取传质单元高度，利用
K x a =G A /（V p △x m ）]) ()(ln[) ()x -x (112221e22m e e e x x x x x x ----= ?X G A =L （x 2-x 1）求出 HOL= Ω a K L X 一、实验目的及任务： 1) 熟悉填料塔的构造与操作。 2) 观察填料塔流体力学状况，测定压降与气速的关系曲线。 3) 掌握液相体积总传质系数Kx a 的测定方法并分析影响因素。 学习气液连续接触式填料塔，利用传质速率方程处理传质问题的方法。 二、基本原理： 本装置先用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水后，送入解吸塔顶再用空气进行解吸，实验需要测定不同液量和气量下的解吸液相体积总传质系数K x a ，并进行关联，得到K x a=AL a V b 关联式，同时对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。 1、 填料塔流体力学特性 气体通过干填料层时，流体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律相一致。填料层压降—空塔气速关系示意图如下，在双对数坐标系中，此压降对气速作图可得一斜率为~2的直线（图中aa ’）。当有喷淋量时，在低气速下（c 点以前）压降正比于气速的~2次幂，但大于相同气速下干填料的压降（图中bc 段）。随气速的增加，出现载点（图中c 点），持液量开始
氨气监测解决方案
氨气监测解决方案 一、概述： 液氨，作为国家指定的重大危险源之一，常态下，氨气为无色气体，有刺激性恶臭，容易被液化，在升温或降低压力时，液氨可急剧蒸发，并吸收大量的热。在工业领域也有大量的应用。但是随着液氨使用的广泛，部分企业对于液氨的管理不到位，很容易造成泄漏事故。液氨泄漏后，极易造成人员中毒，如果空气中氨的质量浓度超过它的爆炸下限，遇火源还会发生火灾爆炸事故，造成人员伤亡和设备、建筑的破坏。液氨罐区由于介质的危险性，实时的监视预警是安全控制的核心。 二、系统功能简介： 1、信号传输方式：全数字方式通讯，数据采集过程零误差。并可同时采集各类不同的工业数据如温湿度、电力参数、开关量等。 2、监控视频数据叠加：在摄像机监控画面上可以叠加监控软件上采集到的气体浓度值。 3、多种报警功能：根据设定的超限报警值，实现现场声光报警、电脑语音报警、拔号报警、手机短信报警、EMAIL报警； 4、自动联动控制：可以控制风机或洒水装置，在检测气体浓度超标时自动控制相关设备。 5、数据自动备份：可设置选择每天、每周、每月规定时间点自动备份，也可手工备份； 6、历史数据查询：可同时查询多台设备任一时间段内的数据。 7、具有报表功能：可自由选择某一时间段以多种方式打印数据报表（如：EXCEL 格式）及历史数据导出功能。 8、自动生成历史曲线、图形可以自由的进行缩放、打印输出。 9、具有管理员、超级用户和普通用户不同级别的权限，所有操作均有日志记录。
10、中文操作界面，系统分服务器端和客户端，服务器端采集数据，客户端可通过局域网访问服务器端，查看各设备的实时数据并保存数据。 11、设备安全性：设备为弱电供电，确保使用人员的安全，使用安全电压24V，并配有防爆外壳，符合在工厂使用要求。 12、故障影响：某个测点采集装置出现故障时不会影响其他测点的监控。 13、上级部门可远程监控所管辖下属企业的实时监控数据，包括现场视频监控。 三、氨气报警器简介： 产品概述：一种可二十四小时连续监测环境中或管道中气体浓度并发出声光报警的仪器；独特的红外遥控功能，可非接触操作维护仪器，安全方便；可同时输出4-20mA 模拟信号，两个继电器信号、RS485信号；防爆设计，快速，精准，稳定。 四、系统组网架构图如下所示：
氧吸收解吸系数测定实验报告
氧吸收/解吸系数测定实验报告 一、实验目的 1、了解传质系数的测定方法； 2、测定氧解吸塔内空塔气速与液体流量对传质系数的影响； 3、掌握气液吸收过程液膜传质系数的实验测定方法； 4、关联圆盘塔液膜传质系数与液流速率之间的关系； 4、掌握VOC 吸收过程传质系数的测定方法。 二、实验原理 1) 吸收速率 吸收是气、液相际传质过程，所以吸收速率可用气相内、液相内或两相间传质速率表示。在连续吸收操作中，这三种传质速率表达式计算结果相同。对于低浓度气体混合物单组分物理吸收过程，计算公式如下。 气相内传质的吸收速率： )(i y A y y F k N -= 液相内传质的吸收速率： )(x x F k N i x A -= 气、液相相际传质的吸收速率： )()(**x x F K y y F K N x y A -=-= 式中：y ，y i ——气相主体和气相界面处的溶质摩尔分数； x ，x i ——液相主体和液相界面处的溶质摩尔分数； x *，y *——与x 和y 呈平衡的液相和气相摩尔分数； k x ，K x ——以液相摩尔分数差为推动力的液相分传质系数和总传质系数； k y ，K y ——以气相摩尔分数差为推动力的气相分传质系数和总传质系数； F ——传质面积，m 2。 对于难溶气体的吸收过程，称为液膜控制，常用液相摩尔分数差和液相传质系数表达吸收速率式。 对于易溶气体的吸收过程，称为气膜控制，常用气相摩尔分数差和气相传质系数表达吸收速率式。 本实验为一解吸过程，将空气和富氧水接触，因富氧水中氧浓度高于同空气处于平衡的水中氧浓度，富氧水中的氧向空气中扩散。解吸是吸收的逆过程，传质方向与吸收相反，其 原理和计算方法与吸收类似。但是传质速率方程中的气相推动力要从吸收时的(y －y * )改为 解吸时的(y *－y )，液相推动力要从吸收时的(x *－x )改为解吸时的(x －x * )。 2) 吸收系数和传质单元高度 吸收系数和传质单元高度是反映吸收过程传质动力学特性的参数，是吸收塔设计计算的必需数据。其数值大小主要受物系的性质、操作条件和传质设备结构形式及参数三方面的影响。由于影响因素复杂，至今尚无通用的计算方法，一般都是通过实验测定。 本实验计算填料解吸塔的体积传质系数K x a (kmol/(m 3 ·h))的公式如下：
JJG1105-2015《氨气检测仪检定规程》解读
计 一、制定背景 随着社会需求的增加，各种原理的氨气分析仪、检测仪在检测机构和计量领域应用越来越广泛，据不完全统计，目前全国在用的这类仪器至少有几万台。这些仪器的性能和在使用中的量值准确度，对环境保护、生命健康以及安全生产起着至关重要的保障作用。 中国计量科学研究院气体研究室研制了氨气标准物质、动态校准稀释系统等，建立了氨一级气体标准物质量值溯源系统。氨气检测仪规程制定任务下达后，起草小组根据市场需要，在近几年内对近两千台氨气检测仪开展了计量校准和测试研究。通过计量测试和校准，并广泛征集了50多家单位（包括计量、检测 部门、生产厂家等）提出的近百条意见和建议，历时3年时间，终于完成了规程的制定。JJG1105-2015《氨气检测仪检定规程》（以下简称“规程”）于2015年1月30日发布，并自2015年4月30日起实施。 二、规程主要内容解析 1.规程名称和范围 本规程名称：氨气检测仪，测量以空气或氮气为底气中氨气含量的仪器。实际包括两种不同级别的仪器，一种是氨气分析仪，属于准确度较高的精密仪器，该类仪器的测量原理以红外声光、非色散红外、化学发光、紫外、激光、傅立叶红外等为主；另一种是氨气检测报警器，属于常规的检测报警器，该类仪器的测量原理大多以电化学 ＪＪＧ１１０５－２０１５ 《氨气检测仪检定规程》解读 □刘沂玲 9.复校时间间隔 由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此，用户可根据实际使用情况自主决定复校时间，建议不超过1年。 10.附录 本部分主要对标准物质溶液配制方法、傅立叶变换质谱仪校准记录格式、校准证书内页格式及示值误差的不确定度评定示例等进行了具体的描述和规定。 三、规范执行中应注意的问题 1.术语与计量单位的选择 术语和计量单位的选择遵照JJF1001-2011《通用计量术语及定义》选择使用。 2.计量特性确定原则 根据高分辨质谱在实际应用中的主要功能和性能指标，考虑其具体应用的要求，形成JJF1531-2015确定的计量特性。计量特性确定过程中也参照了现行有效的质谱仪校准规范，如JJF1164-2006《台式气相色谱-质谱联用仪校准规范》、JJF1120-2004《热电离同位素质谱计校准规范》等中的计量特性指标。 3.标准物质选择原则 计量特性确定的实验研究过程中使用了利血平、大豆苷元和人参皂苷Rb1三种标准物质，这3种标准物质均为由中国计量科学研究院发布的有证标准物质，易于获得而且可以溯源。 4.示值误差的不确定度评定 以利血平为例，进行示值误差的不确定度评定。采用傅立叶变换质谱仪直接测定国家有证标准物质利血平的质荷比，并与标准物质理论计算结果进行比较。根据IUPAC 公布的单同位素原子量及不确定度计算标准物质的标准不确定度。 注：作者为JJF1531-2015的主要起草人。作者单位【中国医学科学院药物研究所】DOI:10.16569/https://www.360docs.net/doc/c018590466.html,11-3720/t.2015.12.065 计量：ｗｗｗ．ｃｑｓｔｙｑ．ｃｏｍ
二氧化碳吸收与解吸实验
二氧化碳吸收与解吸实验 一、实验目的 1.了解填料吸收塔的结构、性能和特点，练习并掌握填料塔操作方法；通过实验测定数据的处理分析，加深对填料塔流体力学性能基本理论的理解，加深对填料塔传质性能理论的理解。 2.掌握填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法，练习实验数据的处理分析。 二、实验内容 1. 测定填料层压强降与操作气速的关系，确定在一定液体喷淋量下的液泛气速。 2. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，取两个相差较大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质单元高度和体积吸收总系数）。 3. 进行纯水吸收二氧化碳、空气解吸水中二氧化碳的操作练习，同时测定填料塔液侧传质膜系数和总传质系数。 三、实验原理： 气体通过填料层的压强降：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降P ?与气速u 的关系如图一所示： 1 2 3 L 3L 2L 1 L 0 = ＞＞0 图一 填料层的P ?～u 关系 当液体喷淋量00=L 时，干填料的P ?～u 的关系是直线，如图中的直线0。 ΔP , k P a
当有一定的喷淋量时，P ?～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。这两个转折点将P ?～u 关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。 传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收系数。对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。 1.二氧化碳吸收-解吸实验 根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为 气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （1） 液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （2） 式中：A G —A 组分的传质速率，1-?s kmoI ； A —两相接触面积，m 2 ； A P —气侧A 组分的平均分压，Pa ； Ai P —相界面上A 组分的平均分压，Pa ； A C —液侧A 组分的平均浓度，3-?m kmol Ai C —相界面上A 组分的浓度3-?m kmol g k —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---???Pa s m kmol ; l k —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-?s m 。 以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别表达为： )(*-=A A G A p p A K G （3） )(A A L A C C A K G -=* （4） 式中：*A p —液相中A 组分的实际浓度所要求的气相平衡分压，Pa ； * A C —气相中A 组分的实际分压所要求的液相平衡浓度，3-?m kmol ； G K —以气相分压表示推动力的总传质系数或简称为气相传质总系数，112---???Pa s m kmol ；
氨气检测标准
氨气检测报警仪技术条件和检验方法Technical Requirements and Performance Test for Ammonia Detection Instruments 标准编制说明 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院 2009年6月
目录 1 任务来源 (2) 2 起草工作简要过程 (3) 3 编写原则和确定标准主要内容的依据 (4) 3. 1考察国内外产品，确定技术指标 (4) 3.2开展量传研究，保证溯源可靠 (5) 3.3符合应用实际，制定编制原则 (7) 3.4参照国标要求，设计框架结构 (7) 4 技术经济分析论证和预期的经济效益 (9) 5 采用国际标准和国外先进标准情况及水平对比 (10) 6 与现行法略、法规、政策及相关标准的协调性 (10) 7 贯彻实施标准的措施和建议 (11) 8 其他应予说明的事项 (11) 9 附件：氨气检测仪检验不确定度评定 (12)
1 任务来源 氨气报警仪是新一代高科技电子产品，它采用高精度传感器作为检测元件，当报警仪探测到环境中气体的浓度达到或超过预置报警值时，报警仪通过屏蔽电缆线将信号传到控制器，控制器立即发出声光报警，同时可启动排风装置或关闭电磁阀切断气源，以达到安全之目的。 此种仪器广泛应用于各类型冷库机房、储库、应用到氨气的工业场所，能有效地防止中毒事故、爆炸发生，从而保障人的生命、财产的安全。 课题组调研了部分企业的在用有毒气体报警仪的使用情况，调查所涉及到的14家企业在用的2214台有毒气体报警仪中，氨报警仪所占比例约为5%，主要分布在石油、化工、啤酒行业等。 图1 有毒气体报警器种类分布情况
化工原理氧解吸实验报告
北京化工大学 化原实验报告 学院：化学工程学院 姓名：娄铮 学号： 2013011345 班级：环工1302 同组人员：郑豪，刘定坤，邵鑫 课程名称：化工原理实验 实验名称：氧解吸实验 实验日期： 2014-4-15
实验名称： 氧 解 吸 实 验 报告摘要：本实验首先利用气体分别通过干填料层、湿填料层，测流体流动引起的填料层压 降与空塔气速的关系，利用双对数坐标画出关系。其次做传质实验求取传质单元高度，利用 K x a =G A /（ V p △x m ）]) ()(ln[) ()x -x (112221e22m e e e x x x x x x ----=?X G A =L （x 2-x 1）求出 H OL = Ω a K L X 一、实验目的及任务： 1) 熟悉填料塔的构造与操作。 2) 观察填料塔流体力学状况，测定压降与气速的关系曲线。 3) 掌握液相体积总传质系数K x a 的测定方法并分析影响因素。 学习气液连续接触式填料塔，利用传质速率方程处理传质问题的方法。 二、基本原理： 本装置先用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水后，送入解吸塔顶再用空气进行解吸，实验需要测定不同液量和气量下的解吸液相体积总传质系数K x a ，并进行关联，得到K x a =AL a V b 关联式，同时对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。 1、 填料塔流体力学特性 气体通过干填料层时，流体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律相一致。填料层压降—空塔气速关系示意图如下，在双对数坐标系中，此压降对气速作图可得一斜率为1.8~2的直线（图中aa ’）。当有喷淋量时，在低气速下（c 点以前）压降正比于气速的1.8~2次幂，但大于相同气速下干填料的压降（图中bc 段）。随气速的增加，出现载点（图中c 点），持液量开始增大，压降—气速线向上弯，斜率变陡（图中cd 段）。到液泛点（图中d 点）后，在几乎不变的气速下，压降急剧上升。 2、传质实验 在填料塔中，两相传质主要在填料有效湿表面上进行，需要计算完成一定吸收任务所需的填料高度，其计算方法有传质系数、传质单元法和等板高度法。 本实验是对富氧水进行解吸，如图下所示。由于富氧水浓度很低，可以认为气液两相平衡关系服从亨利定律，及平衡线位置线，操作线也是直线，因此可以用对数平均浓 l g △p
TDLAS激光光谱氨气检测
TDLAS激光光谱氨气检测 用于氨气检测的德国nanoplus激光器用于各种应用，包括： 工艺优化：排放控制 医疗健康：呼吸气体分析 可调二极管激光光谱仪可以实时，原位测量高达ppb的NH 3。nanoplus激光器具有长期稳定性，几乎不需要维护，非常适合在恶劣环境下运行。 氨气检测的标准波长，红外吸收光谱： nanoplus提供了各种波长来瞄准铵的振动旋转带。文献推荐以下波长进行氨气检测：1512 nm 3000 nm 精度为0.1 nm，nanoplus可提供以上波长以及其他定制波长用于氨气检测。选择波长时，必须考虑产品设置，环境和测量性质。 不同中心波长的激光器的电性特性参数：
应用案例： 1.排放控制：在燃烧过程中添加NO x NH 3以减少烟气NO x的排放。这两种化合物将与不重要的N 2和H 2 O 反应。为避免过度使用而产生的任何腐蚀性或环境影响，需要对气体量进行连续监测。 2.监测呼吸气体：NH 3 氨气用作幽门螺杆菌感染的生物标记。这些感染是胃溃疡的原因。呼吸分析以非侵入性方式诊断疾病，使患者无法接受胃镜检查。
深圳市唯锐科技有限公司提供德国nanoplus的激光器，从近红外到中红外，760nm到6000nm范围内的任意中心波长的激光器：DFB激光器、ICL中红外激光器，6~14微米的QCL 激光器，可以满足在760nm~14000nm波长范围内的红外吸收光谱的检测需求。不同波段的红外探测器：铟砷探测器，铟镓砷探测器，铟砷锑探测器，碲镉汞探测器。同时，提供包含光源，气体池，探测器，控制器等的全套模块的实验平台，搭建原型产品，快速启动研发，缩短研发周期。
氨气NH3浓度检测传感器
氨气NH3浓度检测传感器 氨气NH3浓度检测传感器特点： ★是款内置微型气体泵的安全便携装置 ★整机体积小,重量轻,防水,防爆,防震设计. ★高精度,高分辨率,响应迅速快. ★采用大容量可充电锂电池,可长时间连续工作. ★数字LCD背光显示，声光、振动报警功能. ★上、下限报警值可任意设定，自带零点和目标点校准功能，内置 温度补偿，维护方便. ★宽量程，最大数值可显示到50000ppm、100.00%Vol、100%LEL. ★数据恢复功能，免去误操作引起的后顾之忧. ★显示值放大倍数可以设置，重启恢复正常. ★外壳采用特殊材质及工艺，不易磨损，易清洁，长时间使用光亮如新. 氨气NH3浓度检测传感器产品特性： ★是款内置微型气体泵的高精度的手式安全便携装备; ★进口电化学传感器具有良好的抗干扰性能，使用寿命长达3年; ★采用先进微处理器技术，响应速度快,测量精度高，稳定性和重复性好; ★检测现场具有现场声光报警功能，气体浓度超标即时报警，是危险现场作业的安全保障; ★现场带背光大屏幕LCD显示，直观显示气体浓度/类型/单位/工作状态等; ★全量程范围温度数字自动跟踪补偿，保证测量准确性; ★半导体纳米工艺超低功耗32位微处量器; ★全软件自动校准,传感器多达6级目标点校准功能,保证测量的准确性和线性,并且具有数据恢复功能;★全中文/英文操作菜单,简单实用,带温度补偿功能; ★防高浓度气体冲击的自动保护功能; 氨气NH3浓度检测传感器技术参数： 检测气体：空气中的氨气NH3气体
检测范围：0-100ppm、500ppm、1000ppm、5000ppm、0-100%LEL 分辨率：0.1ppm、0.1%LEL 显示方式：液晶显示 温湿度：选配件，温度检测范围：-40～120℃，湿度检测范围：0-100%RH 检测方式：扩散式、流通式、泵吸式可选安装方式：壁挂式、管道式检测精度：≤±3%线性误差：≤±1% 响应时间：≤20秒（T90）零点漂移：≤±1%（F.S/年）恢复时间：≤20秒重复性：≤±1% 信号输出：①4-20mA信号：标准的16位精度4-20mA输出芯片，传输距离1Km ②RS485信号：采用标准MODBUS RTU协议，传输距离2Km ③电压信号：0-5V、0-10V输出，可自行设置 ④脉冲信号：又称频率信号，频率范围可调（选配） ⑤开关量信号：标配2组继电器，可选第三组继电器，继电器无源触点，容量220VAC3A/24VDC3A 传输方式：①电缆传输：3芯、4芯电缆线，远距离传输（1-2公里） ②GPRS传输：可内置GPRS模块，实时远程传输数据，不受距离限制（选配） 接收设备：用户电脑、控制报警器、PLC、DCS、等 报警方式：现场声光报警、外置报警器、远程控制器报警、电脑数据采集软件报警等 报警设置：标准配置两级报警，可选三级报警；可设置报警方式：常规高低报警、区间控制报警 电器接口：3/4″NPT内螺纹、1/2″NPT内螺纹，同时支持2种电器连接方式 防爆标志：ExdII CT6（隔爆型）壳体材料：压铸铝+喷砂氧化/氟碳漆，防爆防腐蚀 防护等级：IP66工作温度：-30～60℃ 工作电源：24VDC（12～30VDC）工作湿度：≤95%RH，无冷凝 尺寸重量：183×143×107mm(L×W×H）1.5Kg(仪 器净重) 工作压力：0～100Kpa 标准配件：说明书、合格证质保期：一年 氨气NH3浓度检测传感器简单介绍： 氨气NH3浓度检测传感器报警器高精度、高分辨率，响应快速，超大容量锂电充电电池，采样距离远，LCD 背光显示，声光报警功能，上、下限报警值可任意设定，可进行零点和任意目标点校准，操作简单，具
二氧化碳吸收与解吸实验.docx
氧化碳吸收与解吸实验 一、 实验目的 1. 了解填料吸收塔的结构、性能和特点，练习并掌握填料塔操作方法；通过实验测 定数据的处理分析，加深对填料塔流体力学性能基本理论的理解， 加深对填料塔传 质性能理论的理解。 2. 掌握填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法，练习实验数据的处理分析。 二、 实验内容 1. 测定填料层压强降与操作气速的关系，确定在一定液体喷淋量下的液泛气速。 2. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，取两个相差较 大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传 质单元高度和体积吸收总系数）。 3. 进行纯水吸收二氧化碳、空气解吸水中二氧化碳的操作练习，同时测定填料 塔液侧传质膜系数和总传质系数。 三、 实验原理： 气体通过填料层的压强降：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强 降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下 填料层的压强降JP 与气速U 的关系如图一所示： 图一填料层的P ?U 关系 当液体喷淋量L o =0时，干填料的丄P ?U 的关系是直线，如图中的直线
当有一定的喷淋量时，厶P?U的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。这两个转折点将P?U关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。 传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收系数。对于相同的物系及一定的设备(填料类型与尺寸)，吸收系数随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。 1. 二氧化碳吸收-解吸实验 根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A的传质速率方程可分别表达为气膜G A = k g A( P A - P Ai) ( 1) 液膜G^k I A(C Ai -C A) (2) 式中：G A —A组分的传质速率，kmoI S J; A —两相接触面积，m； P A —气侧A组分的平均分压，Pa; P Ai —相界面上A组分的平均分压，Pa; C A—液侧A组分的平均浓度，kmol m j3 C Ai —相界面上A组分的浓度kmol m J3 k g —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，kmol m^ s^1 Pa j； kι—以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，m S J。 以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别表 达为：G A=K G A(P A-P A)(3) G A=K L A(C A -C A)(4) 式中：P A —液相中A组分的实际浓度所要求的气相平衡分压，Pa; C A —气相中A组分的实际分压所要求的液相平衡浓度，kmol m^ ； K G —以气相分压表示推动力的总传质系数或简称为气相传质总系数， kmol m ^2SV Pa 4；
化工原理实验报告(氧解析)
化工原理实验报告 实验名称：氧解析实验 班级：化实1101 学号：2011011499 姓名：张旸 同组人：陈文汉，黄凤磊，杨波 实验日期：2014.04.14
一、 报告摘要 本实验利用气体分别通过干、湿填料层，测流体流动因其的填料层压降与空塔气速的 关系，并利用双对数坐标画出关系。同时，做传质实验求取传质单元高度，利用公式求取H OL 二、实验目的及任务 1、熟悉填料塔的构造与操作。 2、观察填料塔流体力学状况，测定压降与气速的关系曲线。 3、掌握液相体积总传质系数K x a 的测定方法并分析影响因素。 4、学习气液连续接触式填料塔，利用传质速率方程处理传质问题的方法。 三、实验原理 本装置先用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水后，送入解吸塔顶再用空气进行解吸，实验需要测定不同液量和气量下的解吸液相体积总传质系数K x a 并进行关联，得到K x a =AL a V b 关联式，同时对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。 1、 填料塔流体力学特性 气体通过干填料层时，流体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律相一致。填料层压降—空塔气速关系示意图如下，在双对数坐标系中，此压降对气速作图可得一斜率为1.8~2的直线（图中aa’）。当有喷淋量时，在低气速下（c 点以前）压降正比于气速的1.8~2次幂，但大于相同气速下干填料的压降（图中bc 段）。随气速的增加，出现载点（图中c 点），持液量开始增大，压降—气速线向上弯，斜率变陡（图中cd 段）。到液泛点（图中d 点）后，在几乎不变的气速下，压降急剧上升。 2、传质实验 在填料塔中，两相传质主要在填料有效湿表面上进行，需要计算完成一定吸收任务所需的填料高度，其计算方法有传质系数、传质单元法和等板高度法。 本实验是对富氧水进行解吸，如图下所示。由于富氧水浓度很低，可以认为气液两相平衡关系服从亨利定律，及平衡线位置线，操作线也是直线，因此可以用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。整理得到相应的传质速率方程为： G A =K x a V p △x m 即K x a = G A / （ V p △x m ） 其中]) ()(ln[)()x -x (112221e22m e e e x x x x x x ----= ?X lg u a l g △p a’ b c d 填料层压降—空塔气速示意 x 1 y 1 y 2 x 2
氨气检测仪量程选择和安装方法(正式)
氨气检测仪量程选择和安装 方法(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 氨气检测仪是一种专门用于检测氨气泄漏 的仪器设备，选购氨气检测仪首选需要选定它 的量程，其次如果是购买的固定式，还需要按 照正确的规范方法安装设置。详细内容就在下 面。 氨气检测仪 氨气检测仪的量程选择标准如下： 根据行业标准氨气检测仪/报警器的量程为
0-100ppm,有且只有这一个标准量程。 由于客户使用场景和功能需要不同，可以定制量程为0-500/1000ppm氨气检测仪/报警器。 氨气检测仪/报警器的量程核心标准是使用需求，根据自身环境的检测需求来选择最佳的检测量程，从而高效检测氨气泄漏。 氨气检测仪安装设置规范： 1、氨气比空气轻，氨气检测探头安装高度宜高出释放源0.5～2m。 2、检测探头宜安装在无冲击、无振动、无强电磁场干扰的场所，且周围留有不小于0.3m 的净空。 3、检测探头的安装与接线按制造厂规定的
要求进行，并应符合防爆仪表安装接线的有关规定。 请在这里输入公司或组织的名字 Please enter the name of the company or organization here
吸收与解吸实验
一、实验目的 12 3 4 二、实验原理 ㈠、吸收实验 根据传质速率方程，在假定Kxa 低浓、难溶等] 条件下推导得出吸收速率方程： Ga=Kxa ·V ·Δx m 则： Kxa=Ga/(V ·Δx m ) 式中：Kxa ——体积传质系数 [kmolCO 2/m 3hr Ga ——填料塔的吸收量 [Kmol CO 2 V ——填料层的体积 [m 3] Δx m ——填料塔的平均推动力 1、Ga 的计算 已知可测出：Vs[m 3/h]、V B [m 3/h]（可由色谱直接读出） Ls[Kmol/h]=Vs ×ρ水/M 水 101 1'29]/[ρρρρV M V h Kmol G B B B =?=?= 空气 标定情况：T 0=273+20 P 0=101325 测定情况：T 1=273+t1 P 1=101325+ΔP 因此可计算出L S 、G B 。又由全塔物料衡算：G a =Ls(X 1-X 2)=G B (Y 1-Y 2) 2 2 21 1111y y Y y y Y -= -= 且认为吸收剂自来水中不含CO 2，则X 2=0，则可计算出G a 和X 1 2、Δx m 的计算 根据测出的水温可插值求出亨利常数E[atm]，本实验为P=1[atm] 则 m=E/P m y x m y x x x x x x x x x x x x e e e e m 1 1221 112221 2 1 2ln = = -=?-=????-?= ?
㈡、解吸实验 低浓、难溶等] Ga=K Y a ·V 则： K Y a=Ga/(V 式中：K Y a Ga V ΔY m 1、Ga 的计算 已知可测出：y 2 ]/[h Kmol G B 标定情况：T 0 测定情况：T 1因此可计算出L S 、G B 。又由全塔物料衡算：G a =Ls(X 1-X 2)=G B (Y 1-Y 2) 0112 2 21 11=-= -= y y Y y y Y 且认为空气中不含CO 2，则y 2=0；又因为进塔液体中X 1有两种情况，一是直接将吸收后的液体用于解吸，则其浓度即为前吸收计算出来的实际浓度X 1；二是只作解吸实验，可将CO 2用文丘里吸碳器充分溶解在液体中，可近似形成该温度下的饱和浓度，其X 1*可由亨利定律求算出： m m y x 1 *1== 则可计算出G a 和X 2 2、ΔY m 的计算 根据测出的水温可插值求出亨利常数E[atm]，本实验为P=1[atm] 则 m=E/P 1 12 21112221 2 1 2ln x m y x m y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y e e e e m ?=?=-=?-=????-?= ? 根据 e e Y y y y Y 换算成将-= 1 三、实验装置
氧解析实验报告(终稿)
氧解析实验报告 课程名称：化工原理实验 学校：北京化工大学 学院：化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级：化工 1001 学号： 17 姓名：闵翔 实验日期： 2013年4月8日 同组人员：吕博杨、刘子彦、玛莎莉娜
一、实验摘要 本实验利用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水，送入解析塔顶再用空气进行解析，测定不同液量和气量下的解析液相体积总传质系数，并进行关联，同时对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。 二、实验目的及任务 1、熟悉填料塔的构造与操作。 2、观察填料塔流体力学状况，测定压降与气速的关系曲线。 3、掌握液相体积总传质系数K x a的测定方法并分析影响因素。 4、学习气-液连续接触式填料塔，利用传质速率方程处理传质问题的方法。 三、基本原理 1、填料塔流体力学特性 气体通过干填料层时，流体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律相一致。填料层“压降—空塔气速”关系示意如图1所示。
（1）在双对数坐标系中，此压降对气速作图可得斜率为~2的直线（图中Aa直线）。 （2）当有喷淋量时，在低气速下（c点以前）压降正比于气速的~2次方，但大于相同气速下干填料的压降（图中bc段）。 （3）随气速的增加，出现载点（图中c点），持液量开始增大，“压降—气速”线向上弯，斜率变陡（图中cd段）。 （4）到液泛点（图中d点）后，在几乎不变的气速下，压降急剧上升。 图1填料层“压降—空塔气速”关系
2、传质实验 填料塔与板式塔气液两相接触情况不同。在填料塔中，两相传质主要在填料有效湿表面上进行，需要计算完成一定吸收任务所需的填料高度，其计算方法有传质系数、传质单元法和等板高度法。 本实验是对富氧水进行解吸，如图2所示。由于富氧水浓度很低，可以认为气液两相平衡关系服从亨利定律，即平衡线为直线，操作线也为直线，因此可以用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。整理得到相应的传质速率方程为 m p x A X aV K G ?=， 即m P A x X V G a K ?=/ ])()(ln[) ()(11221122e e e e m x x x x x x x x X -----=? ()12x x L G A -= Ω=Z V P 相关填料层高度的基本计算式为： OL OL x x e x N H x x dx a K L Z =-Ω=?12
氨气的实验室制法和喷泉实验原理
氨气的实验室制法和喷泉实验 1．氨气的实验室制法 (1)加热固态铵盐和碱的混合物 一般加热NH 4Cl 和Ca(OH)2的混合物： 2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△ 2NH 3↑＋CaCl 2＋2H 2O 。 ① 装置：“固体＋固体――→△气体”(与用KClO 3或KMnO 4制 O 2的装置相同)。 ②收集：只能用向下排空气法。 ② 干燥方法：通过以下任一装置。 ④验满方法： a ．用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色； b ．将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。 ⑤环保措施：收集时，一般在管口塞一团用水或稀H 2SO 4浸湿的棉花球，可减小NH 3与空气的对流速率，收集到纯净的NH 3，同时也可避免污染空气。 (2)加热浓氨水 ①反应原理：NH 3·H 2O=====△NH 3↑＋H 2O 。 ②装置：下左图所示。 (3)浓氨水中加固态碱性物质 ①反应原理： 浓NH 3·H 2O 与NaOH 固体、CaO 制取NH 3是因将浓氨水滴到固体氢氧化钠(或CaO)上，一方面固体氢氧化钠溶解放热(CaO 不仅放热而且还吸收浓氨水中的水)，温度升高，氨气的 溶解度减小，有利于氨气放出；另一方面，与水作用后生成碱，使溶液中c (OH －)增大，化 学平衡NH 3＋H 2O NH 3·H 2O NH ＋4＋OH －左移，有利于氨气放出。浓氨水与生石灰反 应的化学方程式为：NH 3·H 2O(浓)＋CaO===Ca(OH)2＋NH 3↑。 ②装置：上右图所示。 2．喷泉实验 (1)喷泉形成的原理 容器内外存在较大的压强差，在这种压强差的作用下，液体迅速流动，通过带有尖嘴的导管喷出，即形成喷泉。 (2)使容器内外产生较大的压强差的两类情况 ①容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应。因此当外部的水或溶液接触容器内气体时，由于气体大量减少，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，形成喷泉。