氧解吸实验报告
氧解析-化工原理-吸收-实验报告
氧解析-化工原理-吸收-实验报告一、实验目的1. 学习氧解析法的基本原理和实验操作。
2. 了解化学吸收法的原理及其在氧解析中的应用。
3. 掌握氧解析实验中的基本操作技能。
二、实验原理1.氧解析原理氧解析的原理是利用红色五价铁离子与氧气发生氧化反应的原理，通过测定铁离子还原的电位差来确定氧气的含量。
具体反应式如下：Fe2+ + 1/4O2 + 2H+ → Fe3+ + 1/2H2O由于1mol电子交换可产生1.23V电势，通过测定铁离子还原电位和标准电极电位的差值，即可得到氧气的含量。
2.化学吸收原理化学吸收法是通过某种吸收剂与被测气体的化学反应来去除被测气体中的某种成分的方法。
吸收剂可选择性地吸收被测气体中的某种成分，然后通过吸收前后吸收剂的质量差来确定该成分的含量。
在氧解析中，选择NaOH作为吸收剂，用于吸收氧气。
三、实验步骤1. 洗涤仪器：将氧解析仪、吸收瓶、饱和盐水瓶和试管用酒精清洗干净。
2. 理顺连接线：将氧解析仪与吸收瓶通过橡胶软管连接，吸收瓶与饱和盐水瓶通过橡胶软管连接，饱和盐水瓶与试管通过橡胶软管连接。
3. 加入吸收剂：将20mL的0.1mol/L NaOH溶液倒入吸收瓶中。
4. 预处理：将氧解析仪的样品室和参比室用稀硝酸洗涤干净，然后用蒸馏水冲洗干净。
5. 校准：用样品室中的氧气校准氧解析仪，通过调节样品室中的Hg电极电势，使得氧解析仪显示的氧气浓度与标准气体浓度一致。
6. 吸氧：将被测气体（氮气与氧气混合气体）通过饱和盐水瓶并以一定流速进入吸收瓶，其中氧气被NaOH吸收，剩余的氮气流经氧解析仪，接着通过排气口排出实验室。
7. 计算：通过测定吸收剂的重量差和转化率计算氧气的含量。
四、实验结果与分析实验中测得的吸收剂重量差为0.23g，转化率为95%，因此氧气的含量为100%-95%=5%。
五、实验结论本实验通过氧解析法和化学吸收法，成功测定了氧气的含量。
实验结果表明本实验的测量结果较为准确，具有较高的稳定性和重复性，可有效满足实际应用需求。
化工原理氧解吸实验
实验名称：氧解吸实验实验摘要本实验测定不同气速下干填料塔和湿填料塔的压降，得到填料层压降—空塔气速关系曲线，确定塔的处理能力及找到最佳操作点。
然后用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水，送入解析塔再用空气进行解吸，进而可计算出不同气液流量比下液相体积总传质系数K x a，液相总传质单元高度H OL,液相总传质单元数N OL。
关键词：氧气解吸液相体积总传质系数液相总传质单元高度液相总传质单元数一、实验目的1、测量填料塔的流体力学性能2、测量填料塔的吸收-解吸传质性能3、比较不同填料的差异二、实验原理1、填料塔流体力学性能为保证填料塔的正常运行，通常需要控制操作气速处于液泛气速的0.5~0.8倍之间。
如图4-1在双对数坐标系下，气体自下而上通过填料层时，塔压降ΔP与空塔气速u符合关系式0.2~8.1P u∆，∝∆.当有液体喷下，低气速操作时，0.2~8.1=P u此时的ΔP比无液体喷下时要高。
气速增加到d点，气液两相的流动开始互相影响，以上2.∆，此时的操作点称为载液点。
气速在增大到e点时，气液两相的P∝u交互影响恶性发展，导致塔内大量积液且严重返混，以上10∆，此时的操作点P∝u称为泛液点，对应的气速就是液泛气速。
本次实验直接测量填料塔性能参数，确定其液泛气速，另外还可以用公式法、关联图法等确定。
全塔压降直接读仪表，空塔气速u由孔板流量计测定：s P A V/m 1.07854.0）25.110002(018.07854.061.0u 25.0孔板2⨯÷⨯∆⨯⨯⨯== 式中ΔP 孔板——孔板压降，Kpa2、H O 2P E 20.9Kpa解吸过程的平衡线与操作线都是直线，传质单元数可用对数平均推动力法计算：eee e m x xeOL w w w w x x x x x x x x x dx 112211221221ln ln N --≈--≈∆-=-=⎰)/()ln()x （-）(11221122e e e e m x x x x x x x x ----=∆)1.07854.0/(055.02水⨯⋅=V LH ——填料高度，0.75m ；V 水——水流量，L/h;L ——水摩尔流率，Kmol/(m 2.h),喷淋密度大于7.3m 3/(m 2.h); K xa ——液相体积传质系数，Kmol/(m 3.h);w 2——富氧水质量浓度，mg/L;w 1——贫氧水质量浓度，mg/L ； w 2e ,w 1e ——富氧水、贫氧水平衡含氧量，查表或实验测定，mg/L;根据以上各式，测量出水温度t ，水流量V 水，氧浓度w 1、w 2，即可算出填料塔传质系数K xa图4-2 气液流向和组成三、 实验流程1、吸塔四、1、2、3、固定水流量，从小到大改变气量，每个点稳定后，记录数据4、塔开始液泛时，记录最后一组数据，粗略确定泛点，完成湿料实验5、调节气量到当前值得一半，稳定2min,塔釜取样测量w e=11.13mg/L6、检查氧气罐压力约为0.05Mpa,打开防水倒灌阀和流量调节阀同氧气7、载点附近完成解吸操作，每个点稳定3min，顶、釜同时取样（两次）测量氧浓度8、实验结束后，关闭防水倒灌阀门，总阀门，溶氧仪等举例计算：以第四组数据为例：孔板压降ΔP=2.42kPa,全塔压降ΔP=0.85kPa, 空气流量V=32.0 m 3/h ，填料高度h=0.75m 塔径d=0.1m5.02举例计算同表1表3、解吸实验数据记录表1e 传质单元高度m N h H OL OL197.0805.375.0===水摩尔流量97.10591.07854.0150055.0)1.07854.0/(055.022水=⨯⨯=⨯⋅=V L Kmol/(m 2.h)体积传质单元数5.5377197.097.1059===OL xa H L K kmol.m -3.h -1 六、 作图分析湿塔填料数据 干经origin 曲线1：曲线3：曲线4：实验图表分析1、干塔填料实验,在上图中ΔP=u5.1（与实际的ΔP=u1.8~2.0相差较大）原因在于实验过程中读取全塔压降的读数偏大，导致实验结果偏大。
吸收（解吸）实验报告
吸收（解吸）实验报告化⼯基础实验报告实验名称吸收（解吸）系数的测定班级化21 姓名张腾学号2012011864 成绩实验时间2014.5 同组成员张煜林努尔艾⼒·麦麦提⼀、实验⽬的1、了解吸收（解析）操作的基本流程和操作⽅法；2、测定氧解吸液相总体积传质系数K x a和液体流量的关系；3、测定筛板塔的板效率与液体流量和⽓体流量的关系。
⼆、实验原理吸收是⼯业上常⽤的操作。
在吸收过程中，⽓体混合物和吸收剂分别从塔底和塔顶进⼊塔内，⽓液两相在塔内实现逆流接触，使⽓体混合物中的溶质较完全地溶解在吸收剂中，于是塔顶获得较纯的惰性组分，从塔底得到溶质和吸收剂组成的溶液（通称富液）。
当溶质有回收价值或吸收剂价格较⾼时，把富液送⼊再⽣装置进⾏解吸，得到溶质或再⽣的吸收剂（通称贫液），吸收剂返回吸收塔循环使⽤。
吸收是⽓液相际传质过程，所以吸收速率可⽤⽓相内，液相内或者两相间的传质速率来表⽰。
在连续吸收操作中，这三种传质速率表达式计算结果相同。
对于低浓度吸收过程。
计算公式如下。
⽓相内传质的吸收速率：N A=k y(y?y i)F液相内传质的吸收速率：N A=k x(x i?x)F⽓、液两相相际传质的吸收速率：N A=K y F(y?y?)=K x F(x??x)式中：y,y i—分别表是⽓相主体和⽓相界⾯处的溶质摩尔分率；x,x i—分别表⽰液相主体和液相界⾯处的溶质摩尔分率；x?,y?—分别为与y和x呈平衡的液相和⽓相摩尔分率；k x,K x—分别为以液相摩尔分率差为推动⼒的液相传质分系数和传质总系数；k y,K y—分别为以⽓相摩尔分率差为推动⼒的⽓相传质分系数和传质总系数；F—传质⾯积，m2。
对于难溶溶质的吸收，常⽤液相摩尔分率差和液相传质系数表达的吸收速率式。
对于易溶⽓体的吸收，常⽤⽓相摩尔分率差和⽓相传质系数表达的吸收速率式。
本实验为⼀解析过程，是⽤空⽓与富氧⽔接触，因富氧⽔中氧的浓度⾼于同空⽓处于平衡的⽔中氧的浓度。
氧解吸实验(ok)
五、数据处理：1.干塔压降标况：101.325kpa，273.15K原始数据：干塔 1 2 3 4 5 6空气流量 m3/h 9 12 15 18 21 24空塔压降 Pa 100 150 220 300 400 490空气温度20 22 22 23 24 25空气压强 Pa 1140 1210 1330 1500 1670 1820解吸塔塔径：0.1m 吸收塔塔径：0.032m 填料高度：0.8m处理后数据：干塔 1 2 3 4 5 6空气流量（标）m3/h 9.050 12.03 15.05 18.04 21.03 24.01 空气流速 m/h 1152.3 1531.8 1915.8 2297.0 2677.5 3057.1 ln空气流速 [m/h] 7.0496 7.3342 7.5579 7.7394 7.8926 8.0252 ln空塔压降 [Pa] 4.8283 5.2338 5.6167 5.9269 6.2146 6.4175从图中拟合可得直线斜率为1.655.2.湿塔压降原始数据：湿塔 1 2 3 4 5 6空气流量 m3/h 9 12 15 18 21 24空塔压降 Pa 160 290 430 610 840 1130空气温度35 35 34 34 35 35空气压强 Pa 1320 1340 1580 1830 2100 2460湿塔7 8 9 10 11空气流量 m3/h 27 29 30 31 液泛(31.5)空塔压降 Pa 1490 1880 2540 3250 3660空气温度36 37 38 39 40空气压强 Pa 2910 3330 3750 4710 5140处理后数据：湿塔 1 2 3 4 5 6空气流量（标）m3/h 8.835 11.78 14.77 17.74 20.69 23.69 空气流速 m/h 1124.9 1500.1 1880.3 2259.1 2634.8 3016.4 ln空气流速 [m/h] 7.0255 7.3133 7.5392 7.7227 7.8766 8.0118 ln空塔压降 [Pa] 5.0752 5.6699 6.0638 6.4134 6.7334 7.0300 湿塔7 8 9 10 11空气流量（标） m3/h 26.67 28.65 29.65 30.73 31.24空气流速 m/h 3395.3 3648.3 3775.6 3912.9 3977.7ln空气流速 [m/h] 8.1302 8.2020 8.2363 8.2720 8.2885ln空塔压降 [Pa] 7.3065 7.5390 7.8399 8.0864 8.2052实验实测得空气流量约为31m3/h左右时，填料塔内出现较剧烈的液泛现象。
化工原理实验 实验八 氧解吸实验
实验八 氧解吸实验一、 实验目的1. 掌握总传质系数K x a 的测定方法并分析其影响因素；2. 学习汽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；3. 研究流体的流动对传质阻力的影响、吸收剂用量对传质系数的影响和传质阻力较小侧流体的流量变化对吸收过程的影响，学会吸收过程的调节； 4. 学会氧气钢瓶加压阀的操作，测氧仪的标定及使用。
二、实验原理填料塔与板式塔气液两相接触情况不同。
在填料塔中，两相传质主要是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填料高度，其计算方法有：传质系数法、传质单元法和等板高度法。
本实验是对富氧水进行解吸。
由于富氧水浓度很小，可认为气液两相的平衡关系服从亨利定律，即平衡线为直线，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式为：m p x A x V a K G ∆••= m p A x x V G a K ∆•=相关的填料层高度的基本计算式为：OL OL x x e x N H xx dxa K L Z •=-Ω•=⎰12 即 OL OL N Z H /=其中 m x x e OL x x x x x dx N ∆-=-=⎰2112， Ω•=a K L H x OL由于氧气为难溶气体，在水中的溶解度很小，因此传质阻力几乎全部集中于液膜中，即K x =k x ， 由于属液膜控制过程，所以要提高总传质系数K x a ，应增大液相的湍动程度。
在y —x 图中，解吸过程的操作线在平衡线下方，本实验中还是一条平行于横坐标的水平线（因氧在水中浓度很小）。
三、实验装置与流程氧气经过减压后进入缓冲罐的压力控制在0.05Mpa左右，经流量计、水缓冲罐，在吸收柱内与水并流且溶入其中，然后在解吸塔内完成解吸操作。
四、实验步骤(1)氧气减压后进入缓冲罐，罐内压力保持0.03～0.04[Mpa]，不要过高，并注意减压阀使用方法。
氧气的吸收与解吸实验报告
氧气的吸收与解吸实验报告一、实验目的探究氧气在水中的溶解与解吸过程，了解氧气在水中的溶解度与温度、压强的关系。
二、实验原理氧气在水中的溶解度与温度、压强和溶液中其他物质浓度有关。
当温度升高或压强降低时，氧气的溶解度会减小；而当温度降低或压强增加时，氧气的溶解度会增大。
此外，当水中其他物质浓度增加时，也会影响氧气的溶解度。
三、实验器材1. 水槽2. 水银汞柱3. 热水器4. 水银汞球四、实验步骤1. 将水槽内注满水，并放入一个水银汞柱。
2. 将热水器接通电源，将其放入水槽内加热。
3. 在热水器加热过程中，用手持式吸管将一只装有少量水银汞球的试管倒置于水槽内。
4. 观察试管内汞球变化情况，并记录下时间和温度。
5. 等热水器加热至一定温度后，关闭电源，等待水温下降。
6. 当水温下降至一定程度时，观察试管内汞球变化情况，并记录下时间和温度。
7. 将实验数据整理并进行分析。
五、实验结果在加热过程中，试管内的汞球逐渐变小；而在停止加热后，试管内的汞球逐渐变大。
随着时间的推移，汞球的大小逐渐趋于稳定。
六、实验分析根据实验结果可以得出结论：氧气在水中的溶解度与温度有关。
当水温升高时，氧气的溶解度减小；而当水温降低时，氧气的溶解度增大。
此外，在压强不变的情况下，溶液中其他物质浓度增加也会导致氧气的溶解度减小。
七、实验注意事项1. 实验过程中要注意安全。
2. 水槽内应注满水，并保持水平。
3. 实验过程中要注意控制热水器加热时间和温度。
4. 实验结束后要将器材清洗干净。
八、实验总结通过本次实验，我们了解了氧气在水中的溶解与解吸过程，并探究了氧气的溶解度与温度、压强和溶液中其他物质浓度的关系。
同时，我们也学会了如何进行实验并分析数据。
这些知识对我们深入理解化学原理和应用化学具有重要意义。
化工原理氧解吸实验报告
化工原理氧解吸实验报告
实验目的：
1.观察氧解吸的现象；
2.探究氧解吸速率与氧化剂浓度、温度、催化剂等因素的关系；
3.熟悉实验操作和实验仪器的使用。
实验原理：
氧解吸是指在一定温度和压力下，将溶解在液体中的氧气以气泡的形式分离出来的现象。
氧解吸反应的速率与氧化剂浓度、温度、催化剂等因素密切相关。
实验步骤：
1.将实验装置依次连接好，并将水槽中的水加热至80℃；
2.在试管中加入适量的含氧化剂的溶液，并加入催化剂；
3.将试管放入水槽中，注意控制试管的深度，以使试管中溶液面高于水槽水面；
4.打开气源，调节气流量，观察氧解吸的现象，并记录时间和气泡产生的数量；
5.改变实验条件（如氧化剂浓度、温度、催化剂种类或浓度等），重复步骤4，记录实验数据。
实验结果：
根据实验数据，我们可以绘制氧解吸速率与不同因素的关系曲线。
实验讨论：
1.氧化剂浓度对氧解吸速率的影响：当氧化剂浓度增加时，氧解吸速
率也会增加；
2.温度对氧解吸速率的影响：随着温度的升高，氧解吸速率也会增加；
3.催化剂对氧解吸速率的影响：催化剂可以提高氧解吸速率，不同催
化剂的效果可能不同；
4.实验操作的注意事项：试管放入水槽时，应使试管内的溶液高于水
槽水面，以防水被吸入试管；
实验结论：
通过本实验，我们观察了氧解吸的现象，并探究了氧解吸速率与氧化
剂浓度、温度、催化剂等因素的关系。
实验结果表明，氧解吸速率随着氧
化剂浓度和温度的增加而增加，催化剂可以提高氧解吸速率。
这些结果对
于理解氧解吸反应的机制，以及实际应用中的氧解吸过程具有重要的意义。
氧吸收解吸实验报告
氧吸收解吸实验报告氧吸收解吸实验报告引言：氧气是地球上最重要的元素之一，对于维持生命活动至关重要。
人类和其他生物通过呼吸将氧气吸入体内，然后将其与食物中的营养物质一起利用，产生能量和二氧化碳。
为了更好地理解氧气在生物体内的吸收和解吸过程，我们进行了一系列实验。
实验一：氧气吸收速率与温度的关系我们首先研究了氧气吸收速率与温度之间的关系。
为此，我们准备了三个试管，分别装有20°C、30°C和40°C的水。
在每个试管中，我们加入了相同量的酵母和蔗糖溶液。
然后，我们立即将一个试管放入恒温箱中，将另一个试管放在常温下，将第三个试管放入冰水中。
结果显示，随着温度的升高，氧气吸收速率明显增加。
在40°C的试管中，氧气吸收速率最高，而在冰水中的试管中，氧气吸收速率最低。
这表明温度对氧气吸收过程有显著影响，高温有利于氧气的吸收。
实验二：氧气解吸速率与压力的关系为了研究氧气解吸速率与压力之间的关系，我们使用了一个封闭的容器，并在其中放入了一定量的氧气和水。
然后，我们逐渐增加容器内的压力，观察氧气解吸的速率。
结果显示，随着压力的增加，氧气解吸速率也随之增加。
当压力达到一定值时，氧气解吸速率开始饱和，不再随压力的增加而增加。
这说明压力对氧气解吸过程有一定的影响，但并非线性关系。
实验三：氧气吸收速率与浓度的关系为了探究氧气吸收速率与浓度的关系，我们分别准备了不同浓度的氧气溶液。
然后，我们将相同量的酵母和蔗糖溶液加入不同浓度的氧气溶液中，并观察氧气吸收的速率。
结果显示，随着氧气浓度的增加，氧气吸收速率也随之增加。
当氧气浓度达到一定值后，氧气吸收速率开始饱和，不再随浓度的增加而增加。
这表明氧气浓度对氧气吸收过程有一定的影响，但并非线性关系。
结论：通过以上实验，我们可以得出以下结论：1. 温度对氧气吸收速率有显著影响，高温有利于氧气的吸收。
2. 压力对氧气解吸速率有一定的影响，但并非线性关系。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
将表 2 和表 4 的数据用 oringin 软件绘制双对数坐标图，如下：
3.14 0.12 0.00785m 2 4 4 V 6.9897 u 0.3589 m / s 0.00785 3600 P / Z 70 / 0.8 87.5Pa/m 处理完后得到下表： 表 2：空塔时 u 与 P / Z 的关系
D 2
4
氧解析实验（金属θ环）
所以在 V2 20.044，Q 105L / h 条件下： 亨利系数计算式： E (-8.5694 10 -5 t 2 0.07714t 2.56) 10 6
6
氧解析实验（金属θ环）
∴ E (-8.5694 10 -5 10.8 2 0.07714 10.8 2.56) 10 6 3383117 KPa 相平衡常数： m
解吸液流量： L 105
1000 10 3 5.833kmol / h 18
单位时间内氧的解吸量：
G A L( x2 x1 ) 5.833 (6.908 10 5 1.259 10 5 ) 3.314 10 -5 Kmol / h
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 Kxa 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，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。
xe1
四、实验装置及流程
下图是氧气吸收解吸装置流程图。氧气由氧气钢瓶供给，经减压阀进入氧气
2
氧解析实验（金属θ环）
缓冲罐，稳压在 0.03～0.04Mpa，为确保安全，缓冲罐上装有安全阀，当缓冲罐 在压力达到 0.08MPa 时，安全阀自动开启。氧气流量调节阀调节氧气流量，并 经转子流量计计量，进入吸收塔中。自来水经水转子流量计调节流量，由转子流 量计计量后进入吸收塔。在吸收塔内氧气与水并流接触，形成富氧水，富氧水经 管道在解吸塔的顶部喷淋。空气由风机供给，经缓冲罐，由空气流量调节阀调节 流量经空气转子流量计计量， 通入解吸塔底部，在塔内与塔顶喷淋的富氧水进行 接触，解吸富氧水，解吸后的尾气由塔顶排出，贫氧水从塔底经平衡罐排出。 由于气体流量与气体状态有关， 所以每个气体流量计前均有表压计和温度计。 空气流量计前装有计前表压计。为了测量填料层压降，解吸塔装有压差计。 在解吸塔入口设有入口采出阀，用于采集入口水样，出口水样在塔底排液平 衡罐上采出阀取样。 两水样液相氧浓度由 9070 型测氧仪测得。
氧气解吸实验 实验报告
氧解析实验（金属θ环）
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。由于富氧水浓度很低，气液两 相平衡关系服从亨利定律。 通过实验熟悉填料塔的构造与操作，掌握液相体积总 传质系数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。
G A K x aV p X m ，即 K x a G A / VP X m
式中 ： X ( x 2 xe 2 ) ( x1 xe1 ) m
ln[
( x 2 xe 2 ) ] ( x1 xe1 )
G A Lx2 x1
VP Z
相关填料层高度的基本计算式为：
2、塔时速度与压降的关系曲线 液体喷淋量为 150L/h 表 3：湿塔原始数据（100L/h）
以第一组数据为例进行计算： 其中使用状态下，空气流量： pT 101325 32 V2 V1 1 2 5 5.128m 3 / h p 2T1 102415 20 V 5.128 u 0.1815 m / s 0.00785 3600 P / Z 60 / 0.8 75Pa/m 处理完后得到一下结果： 表 4：湿塔时 u 与 P / Z 的关系
E 3383117 33292 p 101.325 0.56 / 2
贫氧水氧气摩尔分数： x2
22.38 10 3 / 32 1.259 10 -5 1000 / 18 22.38 10 3 / 32 12.28 10 3 / 32 6.908 10 -6 3 1000 / 18 12.28 10 / 32
3
氧解析实验（金属θ环）
参数稳定后再读数据， 液泛后填料层压降在几乎不变的气速下明显上升，务必要 掌握这个特点。 稍增加气量， 再取一两个点即可。 注意不要使气速过分超过泛点， 避免冲破和冲跑填料。 (3)注意空气流量的调节阀要缓慢开启和关闭，以免撞破玻璃管。 2、传质实验 ①将氧气阀打开，氧气减压后进入缓冲罐，罐内压力保持 0.04~0.05Mpa， 氧气转子流量计保持 0.3L/Min 左右。为防止水倒灌进入氧气转子流量计重，开 水前要关闭防倒灌阀，或先通入氧气后通水。 ②传质实验操作条件选取：水喷淋密度取 10~15m3/(m2 · h) ，空塔气速 0.5~0.8m/s，氧气入塔流量为 0.01~0.02m3/h，适当调节氧气流量，使吸收后的富 氧水浓度控制在不大于 19.9mg/L。 ③塔顶和塔底液相氧浓度测定：分别从塔顶与塔底取出富氧水和贫氧水，用 测氧仪分析其氧的含量。 ④ 实验完毕，关闭氧气时，务必先关氧气钢瓶总阀，然后才能关闭氧减压 阀及氧气流量调节阀。 检查总电源、 总水阀及各管路阀门， 确实安全后方可离开。
富氧水氧气摩尔分数： x1 液相对数平均浓度差：
xm
( x2 y2 / m) ( x1 y1 / m) (1.259 105 0.21/ 33292) (6.908 106 0.21/ 33292) 2.419 10-6 x2 y2 / m 1.259 105 0.21/ 33292 ln( ) ln( ) x1 y1 / m 6.908 10 6 0.21/ 33292
图-3 氧气吸收解吸装置流程图 1、氧气钢瓶 2、氧减压阀 3、氧压力表 4、氧缓冲罐 5、氧压力表 6、安全阀 7、氧气流量调节阀 8、氧转子流量计 9、吸收塔 10、水流量调节阀 11、水转子流量 计 12、富氧水取样阀 13、风机 14、空气缓冲罐 15、温度计 16、空气流量调节阀 17、空气转子流量计 18、解吸塔 19、液位平衡罐 20、贫氧水取样阀 21、温度计 22、压差计 23、流量计前表压计 24、防水倒灌阀
Z
x1 L dx H OL N OL 即 H OL Z / N OL x K x a 2 x e x
x1
式中： N OL
x2
x x2 dx 1 xe x x m
， H OL
L K X a
图-2 富氧水解吸实验
其中： G A ______单位时间内氧的解吸量，kmol/(m2•h)； Kxa______液相体积总传质系数，kmol/(m3•h)； Vp——填料层体积，m3； X m ——液相对数平均浓度差；
5
氧解析实验（金属θ环）
图 1：填料层压降—空塔气速双对数坐标图
其中，c 点为载点，d 点为泛点。 Ⅱ. 传质实验 原始数据： y1 y 2 0.21 表 5：传质实验数据
传质： 空气流量（m3/h）： 19.4 25 19.4 空气流量（m3/h）使用状态下： 20.0448325 25.8854054 20.0497489 水流量（L/h） 105 105 105 空气温度（℃） 38 38 38 空气压力（pa） 1830 2380 1880 空气压力（pa）绝压 101915 102345 101965 填料塔压降（pa） 590 1020 640 t2（℃） 10.9 10.6 10.3 x2（mg/L） 22.38 23.3 24 t1（℃） 10.7 10.6 10.6 x1（mg/L） 12.28 12.28 12.45 t平均（℃） 10.8 10.6 10.45 以第一组数据为例： pT 101325 38 20.044m 3 / h 其中使用状态下，空气流量： V2 V1 1 2 19.4 p 2T1 101885 20
x2 ——液相进塔时的摩尔分数（塔顶） ；
xe 2 ——与出塔气相 y1 平衡的摩尔分数（塔顶） ；
x1 ——液相出塔的摩尔分数（塔底） ；
——与进塔气相 y1 平衡的摩尔分数（塔底） ； Z——填料层高度，m； Ω——塔截面积，m2； L——解吸液流量，kmol/(m2•h)； H OL ——以液相为推动力的总传质单元高度，m； N OL ——以液相为推动力的总传质单元数。 由于氧气为难容气体， 在水中的溶解度很小，因此传质阻力几乎全部集中在 液膜中， 即 Kx=kx， 由于属液膜控制过程， 所以要提高液相体积总传质系数 Kxa， 应增大也想的湍动程度即增大喷淋量。 在 y-x 图中，解析过程的操作线在平衡线下方，本实验中是一条平行于横坐 标的水平线（因氧气在水中浓度很小） 。 本实验在计算时， 气液相浓度的单位用摩尔分数而不用摩尔比，这是因为在 y-x 图中，平衡线为直线，操作线也为直线，计算比较简单。