二氧化碳吸收与解吸实验
CO2吸收-解吸试验资料
附件6：CO 2吸收-解吸实验资料一、实验流程图本实验是在填料塔中用水吸收空气和CO 2混合气中的CO 2，和用空气解吸水中的CO 2以求取填料塔的吸收传质系数和解吸系数。
图1. 吸收与解吸实验流程图阀门：V A01—吸收液流量调节阀，V A02—吸收塔空气流量调节阀，V A03—解吸塔空气流量调节阀，V A04—解吸液流量调节阀，V A05—吸收塔CO 2流量调节阀，V A06—风机旁路调节阀，V A07—吸收泵放净阀，V A08—水箱放净阀，V A09—解吸液回流阀，V A10—吸收泵回流阀，AI01—吸收塔进气采样阀， AI02 —吸收塔排气采样阀， AI03—解吸塔进气采样阀， AI04—解吸塔排气采样阀，AI05—吸收塔塔顶液体采样阀，AI06—解吸塔塔顶液体采样阀，AI07—解吸塔塔底液体采样阀，V A11—吸收塔放净阀，V A12—解吸塔放净阀，V A13—缓冲罐放净阀风压6kPa，风量55m3/hCO2钢瓶温度：TI01—液相温度流量：FI01—吸收塔空气流量，FI02—吸收液流量，FI03—解吸塔空气流量，FI04—解吸液流量，FI05—CO2气体流量图2. CO2吸收‐解吸实验装置实物照片二、实验设备结构参数吸收塔：塔内径100 mm；填料层高550 mm；填料为陶瓷拉西环；丝网除沫解吸塔：塔内径100 mm；填料层高550 mm；填料为φ6不锈钢θ环；丝网除沫风机：旋涡气泵，6kPa，55m3/h；吸收泵：扬程12m，流量14L/min；解吸泵：扬程14m，流量3.6m3/h；饱和罐：PE，50L温度：Pt100传感器流量计：水涡轮流量计：200～1000L/h；气相质量流量计：0～1.2 m3/h；气相转子流量计：1～4 L/min；三、实验注意事项1.在实验中，两个水流量计的读数要尽量保持一致；2.测取液泛数据点时，等待时间不要过长，避免液泛过于强烈导致液体喷出塔外；3.调节解吸塔的空气流量时要求在不液泛的情况下，尽量维持在较大的气量；4.泵是机械密封，必须在泵有水时使用，若泵内无水空转，易造成机械密封件升温损坏而导致密封不严，严禁泵内无水空转；5.液相采样和滴定时，要保证规范操作，以免影响测定和数据分析；6.实验结束时，注意按顺序关闭风机、水泵和阀门等。
乙醇胺-二甲基亚砜无水溶液吸收-解吸二氧化碳性能
科 技·TECHNOLOGY62乙醇胺-二甲基亚砜无水溶液吸收-解吸二氧化碳性能文_姚靖1,2 梁怀勇1,2 潘艳艳1,2 周小斌1,21. 桂林理工大学环境科学与工程学院2.广西环境污染控制理论与技术重点实验室摘要：本研究以乙醇胺（MEA）为活性组分，二甲基亚枫（DMSO）为溶剂，配制MEA-DMSO无水吸收剂用于CO2捕集。
研究表明，在40℃下，MEA-DMSO的CO2吸收负荷可达0.71mol·mol-1，该结果比传统MEA水溶液的吸收负荷高24.6%；在120℃下，MEA-DMSO的最大CO2解吸速率和解吸负荷分别为0.23mol·min-1·kg-1和0.38mol·mol-1，远优于MEA水溶液；经历6次循环吸收，MEA-DMSO的CO2负荷仍可保持0.33mol·mol-1。
以上结果说明MEA-DMSO具有良好的CO2吸收-解吸性能，是一种颇具应用潜力的CO2吸收剂。
关键词：CO2捕集；乙醇胺；二甲基亚枫；吸收-解吸性能基金项目：广西自然科学基金项目（2020GXNSFBA297071）、广西科技计划项目（桂科AD18126018）和桂林理工大学科研基金项目（GUTQDJJ2019123）资助。
CO2 Absorption and Desorption Performance of Monoethanolamine-dimethylSulfoxide Nonaqueous SolutionYAO Jing LIANG Huai-yong PAN Yan-yan ZHOU Xiao-bin[ Abstract ] A nonaqeous absorbent comprising of monoethanolamine (MEA) and dimethyl sulfoxide (DMSO) was proposed for CO2 capture in this study. The experimental results showed that the CO2 absorption loading of the MEA-DMSO solution could realize 0.71 mol·mol-1 at 40℃, which was 24.6% higher than that of the conventional MEA aqueous solution. In addition, the MEA-DMSO solution had a high maximum desorption rate (0.23mol·min-1·kg-1) and desorption loading (0.38mol·mol-1) at 120℃, clearly outperforming the MEA aqueous solution. Moreover, the MEA-DMSO solution could be used repeatedly, its CO2 absorption loading was still 0.33mol·mol-1 after six absorption cycles. Therefore, the MEA-DMSO solution may be a promising candidate for CO2 capture due to its superior CO2 absorption-desorption performance.[ Key words ] CO2 capture; monoethanolamine; dimethyl sulfoxide;absorption-desorption performance减缓气候变暖，对CO2实施控制与减排已成为全球共识。
醇胺溶液吸收与解吸co2的研究
醇胺溶液吸收与解吸co2的研究近年来，随着全球气候变暖和空气污染的加剧，大气中的二氧化碳（CO2）浓度不断上升，引发了全球变暖的趋势。
二氧化碳的吸收和解吸是研究空气污染控制的重要研究领域，因此，研究醇胺溶液吸收和解吸CO2具有重要意义。
醇胺溶液是一类能够吸收和解吸CO2的特殊液体，它是一种经过专门设计的可控物质，具有优良的稳定性、可控性和可回收利用性，经过长期研究后，其醇胺溶液的吸收和解吸行为已被充分发现。
首先，醇胺溶液的吸收CO2的过程受到多种影响因素的影响，包括温度、压力、流量、离子强度和搅拌速度等。
此外，吸收过程也受到醇胺溶液的本身性质的影响，包括pH值、离子强度、激活能和物理状态等。
在此基础上，研究人员使用物理和化学实验方法研究了醇胺溶液吸收CO2的过程，以确定其最佳吸收和解吸条件。
此外，研究表明，当醇胺溶液被进一步掺入碱性离子或碳酸酯类化合物时，其CO2的吸收和解吸能力会有所提高。
这是因为掺入的碱性离子可以激活醇胺溶液的吸收和解吸性能，以获得最佳的CO2吸收性能，因此碱性离子或碳酸酯化合物对研究及应用醇胺溶液吸收和解吸CO2有重要意义。
此外，一些研究发现，在常温下，当醇胺溶液中添加强碱性离子时，CO2的吸收速率可以显著提高。
在室温条件下，采用强碱性离子激活醇胺溶液吸收CO2的过程，可以获得更高的效率，从而提升CO2的吸收能力。
最后，在醇胺溶液的基础上，研究者们还改进了醇胺溶液的可控性和可回收利用性。
例如，他们采用了固体支架结构和动力-化学反应体系，以提升溶液的可控性和可回收利用性，而这种改进的技术可应用于工业界对CO2的吸收和解吸。
综上所述，醇胺溶液吸收和解吸CO2的研究非常有价值，它不仅为认识CO2吸收和解吸过程提供了重要的数据和信息，而且可以应用于有效地控制空气污染，保护自然环境。
因此，将来醇胺溶液吸收和解吸CO2研究将成为空气污染控制领域非常重要的研究。
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：123L 3L 2L 1L 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 kmolg 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 。
吸收-解吸实训装置操作规程
吸收-解吸实训装置操作规程1.工业背景气体的吸收与解吸装置为化工的常见装置，在气体净化中常使用溶剂来吸收有害气体，保证合格的原料气供给，在合成氨、石油化工中原料气的净化过程中均有广泛应用。
在合成氨脱硫、脱碳工段均采用溶剂吸收法脱除有害气体，吸收效率高，装置运行费用低廉。
本装置考虑学校实际需求状况，采用水-二氧化碳体系为吸收-解吸体系，进行实训装置设计。
2.流程简介(附工艺流程示意图)钢瓶内二氧化碳经减压后和风机出口空气混合后进入吸收塔下部，混合气体在塔内和吸收液体逆向接触，混合气体中的二氧化碳被水吸收由塔顶排出。
出吸收塔富液排入吸收液缓冲罐后，经富液泵进入二氧化碳解吸塔上部，和解吸塔风机来空气在塔内逆向接触，溶液中二氧化碳被解吸出来，随大量空气由塔顶排出，溶液由下部进入解吸液缓冲罐，解吸液经解吸液泵打入吸收塔上部循环使用，继续进行二氧化碳气体吸收操作。
吸收-解吸工艺流程示意图3.装置功能3.1能进行机泵、容器、塔器等设备操作。
3.2能进行二氧化碳-水体系吸收、解吸实训，吸收、解吸装置操作考核。
3.3能进行吸收塔、解吸塔效率测定。
3.4系统可实现手动控制和自动控制，实时显示过程数据，有工控柜，可接入DCS系统。
3.5装置为工程化布局、带操作平台、斜梯，反映工业吸收-解吸布局特点。
3.6能进行气相色谱分析及化学分析实训。
4.基本原理气体吸收是典型的传质过程之一。
由于CO 2气体无味、无毒、廉价，所以气体吸收实验常选择CO 2作为溶质组分。
本实验采用水吸收空气中的CO 2组分。
一般CO 2在水中的溶解度很小，即使预先将一定量的CO 2气体通入空气中混合以提高空气中的CO 2浓度，水中的CO 2含量仍然很低，所以吸收的计算方法可按低浓度来处理，并且此体系CO 2气体的吸收过程属于液膜控制。
因此，本实验主要测定Kxa 和H OL 。
4.1计算公式填料层高度Z 为OL OL x x xa Z N H x x dx K L dZ z ⋅=-==⎰⎰*120式中： L 液体通过塔截面的摩尔流量，kmol / (m 2·s)；K xa 以△X 为推动力的液相总体积传质系数，kmol / (m 3·s)；H OL 液相总传质单元高度，m ； N OL 液相总传质单元数，无因次。
化工原理实验装置图
2.二氧化碳吸收与解吸实验装置流程示意图(见图四)图四二氧化碳吸收与解吸实验装置流程示意图1- CO2流量计；2- CO2瓶减压阀；3- CO2钢瓶；4-吸收用空气流量计；5- 吸收用气泵；6、8-喷头； 7、19- 水箱放水阀；9- 解吸塔；10- 解吸塔塔底取样阀；11- 解吸液储槽；12、15- U型管液柱压强计；13- 吸收液流量计；14-解吸液液泵；16- 吸收液储槽；17- 吸收塔；18- 吸收塔塔底取样阀；20- 解吸液流量计；21- 吸收液液泵；22-空气流量计；23- 空气旁通阀；24- 风机2.离心泵性能测定流程示意图见图一、仪表面板示意图见图二：图一离心泵性能测定流程示意图1-水箱；2-泵入口真空表控制阀；3-离心泵；4-流量调节阀；5-泵出口压力表控制阀；6-泵入口真空表；7-泵出口压力表；8-涡轮流量计；9-灌泵入口； 10-灌水控制阀门；11-排水阀；12-底阀图二设备面板示意图四、实验装置的基本情况1.实验装置流程示意图（如图一所示）：图-1 实验装置流程示意图1-调速器；2-电动搅拌器；3、5、6、7、9、16-阀门；4-虑浆槽；8-压力表；10-泥浆泵；11-后滤液入口阀；12-前滤液入口阀；13-后滤液出口阀；14-前滤液出口阀； 15-滤液槽； 17-过滤机组；18-压紧装置；19-反洗水箱；1．实验设备流程图（如图一所示）：图一精馏实验装置流程图1-储料罐；2-进料泵；3-放料阀；4-料液循环阀；5-直接进料阀；6-间接进料阀；7-流量计；8-高位槽；9-玻璃观察段；10-精馏塔；11-塔釜取样阀；12-釜液放空阀；13-塔顶冷凝器；14回流比控制器；15-塔顶取样阀；16-塔顶液回收罐；17-放空阀；18-塔釜出料阀；19-塔釜储料罐；20-塔釜冷凝器；21-第六块板进料阀；22-第七块板进料阀；23-第八块板进料阀；T1-T12-温度测点3．洞道式干燥器实验装置流程示意图（见图一）图一洞道式干燥器实验装置流程示意图1-废气排出阀；2-废气循环阀；3-空气进气阀；4-洞道干燥器；5-风机；6-干燥物料；7-重量传感器；8-干球温度计；9-孔板流量计；10-湿球温度计；11-空气进口温度计；12-加热器；13-干球温度显示控制仪表；14-湿球温度显示仪表；15-进口温度显示仪表；16-流量压差显示仪表；17-重量显示仪表；。
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1011'29]/[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) 22211111y 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/Pmy x m y x x x x x x x x x x x x e e e e m 11221112221212ln ==-=∆-=∆∆∆∆-∆=∆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) 011222111=-=-=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：mm 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/P11221112221212ln 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 yy Y 换算成将-=1三、实验装置CO2：钢瓶中的CO2经根部阀、减压阀、针型调节阀，一路经流量计V CO2-1进入吸收塔；另一路经流量计V CO2-2进入文丘里吸碳器与饱和罐中的循环水充分混合可形成饱和CO2水溶液。
二氧化碳吸收与解吸实验问题讨论
二氧化碳吸收与解吸实验问题讨论1. 引言二氧化碳（CO2）是一种重要的温室气体，对地球的气候变化起着重要作用。
随着人类经济的发展和工业化进程的加快，CO2的排放量不断增加，导致大气中CO2的浓度上升，从而引发全球气候变化的问题。
因此，了解二氧化碳的吸收与解吸过程对于应对气候变化具有重要意义。
本实验旨在探究二氧化碳的吸收与解吸过程，分析其对环境的影响，并提出可能的解决方案。
本文将从实验的原理、实验方法、实验结果以及对结果的讨论等方面展开讨论。
2. 实验原理二氧化碳的吸收与解吸是通过物质在不同条件下的相变过程实现的。
一般来说，二氧化碳的吸收过程与温度、压力、浓度等因素有关。
在适当的温度和压力下，二氧化碳会从空气中溶解到溶液中；而在不同的条件下，溶液中的二氧化碳会释放出来，实现解吸过程。
3. 实验方法本实验采用溶液的吸收与解吸方法，具体的实验步骤如下：3.1 实验材料•二氧化碳气体•水•盐酸溶液•实验装置：气体收集瓶、试管、密封橡胶塞、恒温水浴器等3.2 实验步骤1.准备实验装置：将气体收集瓶、试管等清洗干净，放入恒温水浴器中加热，使其达到一定温度，以保证实验的稳定性。
2.将一定量的水倒入气体收集瓶中，加入少量盐酸溶液。
3.用实验装置连接好气体收集瓶与试管，确保气体通道畅通。
4.打开二氧化碳气体源，将二氧化碳气体缓慢通入试管中，观察二氧化碳溶解的过程。
5.当二氧化碳的通入量足够大时，观察溶液中是否有气泡产生，观察是否产生白色固体沉淀。
6.停止二氧化碳的通入，观察溶液中二氧化碳的解吸过程，记录相应的数据。
4. 实验结果与讨论经过实验观察，我们发现在二氧化碳通入试管的过程中，溶液中的二氧化碳逐渐增多，溶液颜色也发生了变化，变得更加浑浊。
同时，还观察到有气泡产生，并且溶液中产生了白色固体沉淀，这是由于二氧化碳与盐酸反应生成了碳酸，产生的碳酸较不溶于水，所以会形成沉淀。
在停止通气后，我们观察到沉淀逐渐消失，溶液的颜色变得更加清澈，气泡也停止产生。
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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：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 kmolAi C —相界面上A 组分的浓度3-⋅m kmolg 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 ；L K -以气相分压表示推动力的总传质系数，或简称为液相传质总系数，1-⋅s m 。
若气液相平衡关系遵循享利定律：A A Hp C =，则：lg G HK k K 111+= （5） lg L k k H K 11+= （6）P2=P LAP A +d P A C A +dC AP 1=P A1 C A1，F L图二 双膜模型的浓度分布图 图三 填料塔的物料衡算图当气膜阻力远大于液膜阻力时，则相际传质过程式受气膜传质速率控制，此时，g G k K =；反之，当液膜阻力远大于气膜阻力时，则相际传质过程受液膜传质速率控制，此时，l L k K =。
如图三所示，在逆流接触的填料层内，任意载取一微分段，并以此为衡算系统，则由吸收质A 的物料衡算可得：A LLA dC F dG ρ=（7a ）式中：L F ——液相摩尔流率，1-⋅s kmol ；L ρ——液相摩尔密度，3-⋅m kmol 。
根据传质速率基本方程式，可写出该微分段的传质速率微分方程：aSdh C C K dG A A L A )(-=*（7b ）联立上两式可得： AA A L L L C C dCaS K F dh -⋅=*ρ （8）式中：a ——气液两相接触的比表面积， m 2·m -1；S ——填料塔的横载面积，m 2。
本实验采用水吸收纯二氧化碳，且已知二氧化碳在常温常压下溶解度较小，因此，液相摩尔流率L F 和摩尔密度L ρ的比值，亦即液相体积流率L s V )(可视为定值，且设总传质系数K L 和两相接触比表面积a ，在整个填料层内为一定值，则按下列边值条件积分式（8），可得填料层高度的计算公式：0=h 2.A A C C = h h = 1A A C C =⎰-⋅=*12A A C C AA AL sL C C dC aS K V h （9） 令 aSK V H L sLL =，且称H L 为液相传质单元高度（HTU ）； ⎰-=*12A A C C AA AL CC dC N ，且称N L 为液相传质单元数（NTU ）。
因此，填料层高度为传质单元高度与传质单元数之乘积，即L L N H h ⨯= （10）若气液平衡关系遵循享利定律，即平衡曲线为直线，则式（9）为可用解析法解得填料层高度的计算式，亦即可采用下列平均推动力法计算填料层的高度或液相传质单元高度：AmA A L sL C C C aS K V h ∆-⋅=21 （11） SK V hH h N L sLL L α==（12） 式中m A C .∆为液相平均推动力，即2211221121.21ln )()(A A A A A A A A A A A A AmC C C C C C C C C C In C C C -----==∆∆∆-∆=∆**** （13） 其中：1110A A C Hp Hy p *==, 2220A A C Hp Hy p *==，0P为大气压。
二氧化碳的溶解度常数：EM H ww1⋅=ρ 13--⋅⋅Pa m koml （14） 式中：w ρ——水的密度， ;3-⋅m kgw M ——水的摩尔质量， 1-⋅kmol kg ；E ——二氧化碳在水中的享利系数（见化工原理下册第78页），Pa 。
因本实验采用的物系不仅遵循亨利定律，而且气膜阻力可以不计，在此情况下，整个传质过程阻力都集中于液膜，即属液膜控制过程，则液侧体积传质膜系数等于液相体积传质总系数，亦即AmA A sL L l C C C hS V a K a k ∆-⋅==21 （15） 四、实验装置：1.实验装置主要技术参数：填料塔：玻璃管内径 D ＝0.050m 塔高1.00m 内装φ10×10mm 瓷拉西环； 填料层高度Z ＝0.78m ； 风机：XGB-12型 550W ； 二氧化碳钢瓶 1个； 减压阀1个（用户自备）。
流量测量仪表：CO 2转子流量计型号LZB-6 流量范围0.06～0.6m 3／h ；空气转子流量计：型号LZB-10 流量范围0.25～2.5m 3／h ； 吸收水转子流量计： 型号LZB-10 流量范围16～160 L ／h ； 解吸水转子流量计： 型号LZB-10 流量范围16～160 L ／h浓度测量：吸收塔塔底液体浓度分析准备定量化学分析仪器（用户自备）； 温度测量：PT100铂电阻，用于测定测气相、液相温度。
2.二氧化碳吸收与解吸实验装置流程示意图(见图四)图四二氧化碳吸收与解吸实验装置流程示意图1- CO2流量计；2- CO2瓶减压阀；3- CO2钢瓶；4-吸收用空气流量计；5- 吸收用气泵；6、8-喷头； 7、19- 水箱放水阀；9- 解吸塔；10- 解吸塔塔底取样阀；11- 解吸液储槽；12、15- U型管液柱压强计；13- 吸收液流量计；14-解吸液液泵；16- 吸收液储槽；17- 吸收塔；18- 吸收塔塔底取样阀；20- 解吸液流量计；21- 吸收液液泵；22-空气流量计；23- 空气旁通阀；24- 风机3．实验仪表面板图(见图五)图五实验装置面板图五、实验方法及步骤：1. 测量吸收塔干填料层（△P／Z）～u关系曲线（只做解吸塔）：打开空气旁路调节阀5至全开，启动风机。
打开空气流量计,逐渐关小阀门5的开度，调节进塔的空气流量。
稳定后读取填料层压降△P即U形管液柱压差计11的数值，然后改变空气流量，空气流量从小到大共测定8-10组数据。
在对实验数据进行分析处理后，在对数坐标纸上以空塔气速 u为横坐标，单位高度的压降△P／Z为纵坐标，标绘干填料层(△P／Z)～u关系曲线。
2. 测量吸收塔在喷淋量下填料层(△P／Z)～u关系曲线：将水流量固定在104L／h（水流量大小可因设备调整），采用上面相同步骤调节空气流量，稳定后分别读取并记录填料层压降△P、转子流量计读数和流量计处所显示的空气温度，操作中随时注意观察塔内现象，一旦出现液泛，立即记下对应空气转子流量计读数。
根据实验数据在对数坐标纸上标出液体喷淋量为100L／h时的（△P／z）～u•关系曲线，并在图上确定液泛气速，与观察到的液泛气速相比较是否吻合。
3. 二氧化碳吸收传质系数测定：吸收塔与解吸塔（水流量控制在40L/h）（1）打开阀门5，关闭阀门9、13。
（2）启动吸收液泵2将水经水流量计14计量后打入吸收塔中，然后打开二氧化碳钢瓶顶上的针阀20，向吸收塔内通入二氧化碳气体（二氧化碳气体流量计15的阀门要全开），流量大小由流量计读出，控制在0.2m 3/h 左右。
（3）吸收进行15分钟后，启动解吸泵2，将吸收液经解吸流量计7计量后打入解吸塔中，同时启动风机，利用阀门5 调节空气流量（约0.5 m 3／h ）对解吸塔中的吸收液进行解吸。
（4）操作达到稳定状态之后，测量塔底的水温，同时取样，测定两塔塔顶、塔底溶液中二氧化碳的含量。
（实验时注意吸收塔水流量计和解吸塔水流量计数值要一致，并注意解吸水箱中的液位，两个流量计要及时调节，以保证实验时操作条件不变）（5）二氧化碳含量测定用移液管吸取Ba （OH ）2溶液10mL ，放入三角瓶中，并从塔底附设的取样口处接收塔底溶液10 mL ，用胶塞塞好振荡。
溶液中加入2～3滴酚酞指示剂摇匀，用0.1M 的盐酸滴定到粉红色消失即为终点。
按下式计算得出溶液中二氧化碳浓度：溶液－V V C V C C HClHCl OH Ba OH Ba CO 222)()(22=1-⋅L mol六、实验注意事项：1.开启CO 2总阀门前，要先关闭减压阀，阀门开度不宜过大。
2.实验中要注意保持吸收塔水流量计和解吸塔水流量计数值一致，并随时关注水箱中的液位。
3.分析CO 2浓度操作时动作要迅速，以免CO 2从液体中溢出导致结果不准确。
七、实验数据记录1.实验装置填料塔流体力学性能测定（干填料）解吸塔2.实验装置填料塔流体力学性能测定（湿填料）3.实验装置填料吸收塔传质实验数据4.氢氧化钡及盐酸浓度标定盐酸浓度标定氢氧化钡浓度标定八、实验数据处理1．实验数据计算及结果:实验数据计算过程 (以一组数据为例)。