填料吸收实验
吸收实验报告实验小结
一、实验目的本次实验旨在通过实际操作，掌握吸收实验的基本原理和操作方法，了解吸收塔的结构和工作原理，学习如何测定填料塔的体积吸收系数，并分析影响吸收效率的因素。
二、实验原理吸收实验是化工过程中常见的传质操作之一，主要用于气体和液体之间的物质传递。
本实验采用填料塔作为吸收设备，通过改变气体和液体的流量，研究其传质性能。
填料塔的体积吸收系数KYa是指单位体积填料层在单位时间内，气体和液体之间的传质速率。
其计算公式如下：KYa = (qL (C2 - C1)) / (qV (C2 - C1))其中，qL为液体流量，qV为气体流量，C1为进塔气体中溶质的摩尔分数，C2为出塔气体中溶质的摩尔分数。
三、实验内容1. 实验装置及原理实验装置主要包括填料塔、气体发生器、流量计、压力计、温度计等。
填料塔内填充有适当的填料，气体和液体在填料层内进行逆流接触，实现物质传递。
2. 实验步骤（1）准备实验装置，检查各连接处是否严密，确保实验过程中无泄漏。
（2）开启气体发生器，调整气体流量，使其达到实验要求。
（3）调整液体流量，使其达到实验要求。
（4）记录进塔气体中溶质的摩尔分数C1，出塔气体中溶质的摩尔分数C2，以及气体和液体流量。
（5）重复上述步骤，改变气体和液体流量，记录数据。
（6）根据实验数据，计算填料塔的体积吸收系数KYa。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，得到了不同气体和液体流量下填料塔的体积吸收系数KYa。
实验结果表明，填料塔的体积吸收系数KYa随着气体和液体流量的增加而增加。
2. 结果分析（1）气体和液体流量对体积吸收系数的影响：实验结果表明，填料塔的体积吸收系数KYa随着气体和液体流量的增加而增加。
这是因为气体和液体流量的增加，使得气液两相接触面积增大，传质速率提高。
（2）填料类型对体积吸收系数的影响：实验结果表明，不同填料类型对填料塔的体积吸收系数KYa有较大影响。
一般来说，填料比表面积越大，孔隙率越高，体积吸收系数KYa越大。
填料吸收塔实验报告
填料吸收塔实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过填料吸收塔的实验操作，探究填料吸收塔在气液传质过程中的性能和特点，以及填料对气液传质效果的影响。
二、实验原理。
填料吸收塔是一种常用的气液传质设备，其原理是通过填料的大表面积来增加气液接触面积，从而提高气液传质效果。
在填料吸收塔中，气体在填料层中上升，与液体逆流相接触，从而实现气体的吸收。
三、实验步骤。
1. 将实验装置搭建完成，确保填料吸收塔处于稳定状态。
2. 将填料吸收塔内加入一定量的填料，并将试验液体注入塔底。
3. 开启气体进口阀门，使气体通过填料吸收塔，并与试验液体接触。
4. 观察气体在填料吸收塔中的传质情况，记录气体进入和出塔的流量，并测定出塔气体的成分。
5. 根据实验数据，分析填料吸收塔的传质效果，并对填料的种类和填充量进行评价。
四、实验结果。
经过实验操作和数据分析，我们得出以下结论：1. 填料吸收塔能够有效提高气体的传质效果，填料的种类和填充量对传质效果有显著影响。
2. 在相同填充量的情况下，不同种类的填料对气体的吸收效果有所差异，表面积大的填料吸收效果更好。
3. 填料吸收塔内气液接触时间和接触面积的增加，有利于提高气体的吸收效果。
五、实验结论。
通过本次实验，我们深入了解了填料吸收塔在气液传质过程中的特点和性能，以及填料对传质效果的影响。
填料吸收塔在工业生产中具有重要的应用价值，能够有效提高气体的吸收效果，减少环境污染。
六、实验总结。
填料吸收塔实验为我们提供了一个直观的实验平台，使我们能够深入了解填料吸收塔的工作原理和传质效果。
通过实验操作和数据分析，我们对填料吸收塔有了更深入的认识，这对我们今后的学习和工作具有重要意义。
七、参考文献。
1. 王明，刘亮. 填料吸收塔传质特性的研究[J]. 化工技术与开发, 2018(5): 45-50.2. 李华，张三. 填料吸收塔传质效果的模拟与分析[J]. 化学工程, 2017(3): 78-82.八、致谢。
吸收实验报告
一、实验目的1. 了解填料塔的吸收原理和操作方法；2. 学习测定填料塔的吸收系数；3. 分析影响吸收过程的因素。
二、实验原理吸收是气液两相接触过程中，气体中的溶质分子被液相吸收的过程。
在填料塔中，气液两相逆流接触，溶质分子从气相转移到液相。
本实验采用理想气体吸收模型，即气体在液相中的溶解度与气相分压成正比，吸收过程遵循亨利定律。
三、实验仪器与材料1. 填料塔（玻璃或有机玻璃制成，内装填料）2. 气体发生装置（可产生一定浓度的气体）3. 气体流量计4. 温度计5. 液相流量计6. 吸收液（溶剂）7. 计时器8. 计算器四、实验步骤1. 准备实验装置，确保填料塔内填料均匀分布；2. 在气体发生装置中产生一定浓度的气体，通过流量计调节气体流量；3. 在填料塔底部加入吸收液，通过液相流量计调节液相流量；4. 打开气体发生装置，记录气体流量和液相流量；5. 观察气体在填料塔中的流动情况，记录气体进出口的压力、温度等参数；6. 测定一定时间后，收集塔顶出口气体，分析气体中溶质浓度；7. 根据实验数据，计算填料塔的吸收系数。
五、实验结果与分析1. 实验数据记录实验条件：气体浓度C1=0.1mol/L，液相流量Q=1L/min，气体流量Qg=1L/min，填料层高度H=1m。
实验时间：T=10min气体进出口压力：P1=101.3kPa，P2=101.3kPa气体进出口温度：T1=25℃，T2=25℃气体进出口溶质浓度：C1=0.1mol/L，C2=0.05mol/L2. 吸收系数计算根据实验数据，计算吸收系数Kx：Kx = (C1 - C2) / (C1 Qg H) = (0.1 - 0.05) / (0.1 1 1) = 0.5mol/m²·s3. 结果分析本实验中，填料塔的吸收系数Kx为0.5 mol/m²·s。
结果表明，在实验条件下，填料塔具有良好的吸收性能。
吸收系数的大小与气体浓度、液相流量、填料层高度等因素有关。
填料吸收塔实验实验现象总结
填料吸收塔实验实验现象总结
填料吸收塔实验实验现象总结如下：
1. 随着液体吸收剂流量的增加，气体出口流量减少，吸收液出口流量增加，表明填料塔对气体有吸收作用。
2. 随着液体吸收剂流量的增加，填料塔内的压力降低。
3. 随着液体吸收剂流量的增加，填料塔内气体的浓度均匀分布，填料上的液体也均匀分布。
4. 随着液体吸收剂流量的增加，填料塔内气体的停留时间增加，吸收效果增加。
5. 当液体吸收剂的流量增加到一定程度时，填料塔内气体的出口流量不再随吸收剂流量的增加而减少，表明填料塔达到了饱和状态。
6. 当液体吸收剂的流量增加到一定程度时，填料塔内气体的出口流量不再随吸收剂流量的增加而减少，表明填料塔已经达到了传质平衡状态。
7. 填料塔内气体的浓度分布和填料上的液体分布不均匀时，会导致填料塔的吸收效果下降。
8. 填料塔内气体的流速过快或过慢都会影响填料塔的吸收效果。
因此，需要根据实验要求调节气体流量，以获得较好的实验结果。
9. 在填料塔实验中，需要密切关注填料塔内的压力、温度、流量等参数的变化，以及填料上的液体分布情况，及时调整实验条件，
以获得准确的实验结果。
试验七填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定
试验七填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定1.实验目的本实验旨在通过填料吸收塔的操作，测定其中一种气体在液体中的吸收特性，并计算其吸收传质系数。
2.实验原理填料吸收塔是一种用于气体吸收液体的设备，常用于废气治理和化学工艺中。
填料吸收塔的主要组成部分包括填料层和液相层。
气体从塔底进入填料层，通过填料与液相进行接触，在质量传递的作用下，溶于气体中的物质被液相吸收，并由塔顶排出。
吸收传质系数是描述气体在液体中传质性能的参数，通常用k来表示。
吸收塔中气体的吸收速率与扩散速率成正比，与接触面积成反比。
传质速率可通过如下公式计算：NTU = k * A * (Cg - Cgi)其中，NTU为传质单位时间内的传质量，k为吸收传质系数，A为塔内液相与气相的有效接触面积，Cg为塔底气相的浓度，Cgi为塔顶气相的浓度。
通过测量塔底和塔顶气相的浓度，以及塔底传质率，即可计算出吸收传质系数k。
3.实验步骤（1）准备工作：将填料装入填料层，根据需要确定填料层的高度；（2）连接好气相和液相导管，并确保无漏气现象；（3）启动搅拌器，使液相均匀分布在填料层上；（4）将适量的气体通入塔底，并记录下通气时间；（5）在通气过程中，采集塔底和塔顶气相的样品，并测定其浓度；（6）根据浓度和通气时间计算塔底传质率；（7）根据传质率、填料表面积等参数计算吸收传质系数k。
4.实验注意事项（1）操作过程中需注意安全，避免吸入有害气体；（2）确保气相和液相导管的连接紧密，无泄漏现象；（3）在取样时，保持塔内气相的稳定，避免因取样产生扰动；（4）实验结束后，清洗设备，存放妥善。
5.计算与分析根据实验测得的塔底和塔顶气相浓度，以及通气时间，计算出塔底传质率。
根据塔底传质率、填料表面积等参数，计算出吸收传质系数k。
6.结论通过填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定，可以了解其中一种气体在液体中的吸收特性，并进一步计算其吸收传质系数。
吸收传质系数的测定可用于化学工程中的设计与优化。
吸收实验—填料塔吸收传质系数的测定.
实验八吸收实验—填料塔吸收传质系数的测定一、实验目的⒈了解填料塔吸收装置的基本结构及流程；⒉掌握总体积传质系数的测定方法；⒊测定填料塔的流体力学性能；⒋了解气体空塔速度和液体喷淋密度对总体积传质系数的影响；⒌了解气相色谱仪和六通阀在线检测CO2浓度和测量方法；二、基本原理气体吸收是典型的传质过程之一。
由于CO2气体无味、无毒、廉价，所以气体吸收实验选择CO2作为溶质组分是最为适宜的。
本实验采用水吸收空气中的CO2组分。
一般将配置的原料气中的CO2浓度控制在10%以内，所以吸收的计算方法可按低浓度来处理。
又CO2在水中的溶解度很小，所以此体系CO2气体的吸收过程属于液膜控制过程。
因此，本实验主要测定Kxa和HOL。
⒈计算公式：填料层高度h为：h=⎰h0dh=LKXaΩ⎰XbdXX-X*Xa=HOL⋅NOL A=LmV，则：NOL=11-Aln[(1-A)Yb-mXaYb-mXb+A]令：吸收因数HOL=LKxaΩ=hNOLKXa=LHOLΩ式中：h──填料层高度，m；L──液体的摩尔流量，kmol/s；Ω──填料塔的横截面积，m2；Kxa──以△X为推动力的液相总体积传质系数，kmol/(m3〃s)；HOL──液相总传质单元高度，m；NOL──液相总传质单元数，无因次；Xa，Xb──CO2在塔顶、塔底液相中的摩尔比浓度，无因次；Ya，Yb──CO2在塔顶、塔底气相中的摩尔比浓度，无因次。
⒉测定方法(a)空气流量和水流量的测定本实验采用转子流量计测得空气和水的流量，并根据实验条件（温度和压力）和有关公式换算成空气和水的摩尔流量。
(b)测定塔顶和塔底气相组成yb和ya；(c)平衡关系。
本实验的平衡关系可写成： Y=mX 式中：m──相平衡常数，m=E/P；E──亨利系数，E＝f(t)，Pa，根据液相温度测定值由附录查得；P──总压，Pa。
对清水而言，Xa=0,由全塔物料衡算V(Yb-Ya)=L(Xb-Xa)，可得Xb。
填料塔吸收实验的实验结果分析
填料塔吸收实验的实验结果分析
填料塔吸收实验是用于研究气体和液体之间质量传递的实验方法。
在实验中，气体通过填充在塔中的填料层，与液体相接触，气体中的某些组分会被液体吸收或反应，塔底得到的液体与塔顶进入的气体相比，含有不同的组分浓度。
实验结果分析需要从吸收塔的设计、填料的选择和实验条件等多个方面考虑。
以下是一些可能需要考虑的因素：
1. 填料的选择：填料的种类、大小和形状等因素会影响吸收效果。
不同填料之间表面积和孔隙率的差异可能会导致吸收过程的不同，需要对各种填料进行比较和评价。
2. 气体流量和压力：气体流量和压力的调节不仅会影响塔内的气体速度和液体分布，还会影响气体和液体之间的接触，因此需要对不同流量和压力条件下的实验数据进行比较。
3. 液体性质和浓度：不同的液体对气体的吸收效果不同，液体的物理和化学性质以及浓度的改变都可能会影响吸收效果，需要对不同液体性质和浓度下的实验数据进行比较。
4. 实验数据分析：分析实验结果的方法包括测量液体和气体的浓度、计算塔的高度当量、绘制吸收等效图和质量传递效率图等。
总之，填料塔吸收实验的结果分析需要考虑多个因素，并采用适当的方法对实验数据进行处理和比较，从而得出相应的结论和结论。
实验五吸收实验
17.5 实验五 吸收实验气体吸收是典型的分离气体混合物的化工单元操作过程。
吸收过程通常在填料吸收塔中进行。
根据气、液两相的流动方向，分为逆流操作和并流操作两类，工业生产中以逆流操作为主。
吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，它不仅与流体的物性、设备类型、填料的形状和规格等有关，而且还和塔内的流动状况、操作条件密切相关。
因此只有实验测定才是获得吸收系数的根本途径。
对于相同物系及填料类型、尺寸已固定的设备而言，吸收系数将随着操作条件及气液接触状况的不同而变化，故掌握填料塔流体力学特性中z p ∆～u 曲线的测定也显得十分重要。
7.5.1 实验目的（1）熟悉填料吸收塔的结构与操作方法。
（2）掌握塔的传质能力和传质效率的测定方法。
（3）学会分析操作条件变化对塔性能的影响。
（4）了解z p ∆～u 曲线和气相总体积吸收系数a K Y 对工程设计的重要意义。
7.5.2 实验内容 （1）测定两个液相流量下的z p ∆～u 曲线，确定出液泛气速。
（2）固定液相流量和入塔混合氨气的浓度，在液泛速度以下取两个相差较大的气相流量，分别测定塔的传质能力（传质单元数OG N 和吸收率η）和传质效率（传质单元高度OG H 和气相总体积吸收系数a K Y ）。
7.5.3 实验原理7.5.3.1 填料塔流体力学性能（下图中载点前后的斜率差别不明显，其中bc 段斜率可以小些，图中斜率已远超过2了）填料塔流体力学性能主要包括填料层的持液量、填料层的压降、液泛、填料表面的润湿及返混等。
其中填料层的压降和液泛气速的测定是为了计算填料塔所需动力消耗和确定填料塔的适宜操作范围，选择合适的气液负荷。
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。
在双对数坐标系中以z p ∆对u 作图得到一条斜率为 1.8～2的直线（图7-5-1中的aa 线）。
而有喷淋量时，在低气速时（c 点以前）压降也比例于气速的1.8～2次幂，但稍大于同一气速下干填料的压降（图中bc 段）。
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4、进出口气样分析。一般情况下，在维持进口风量和CO2流量不变情况下，进口组成只取一次即可。而出口组成则随水量改变而改变。
计算示例：以第1组为计算示例
已知：水温t2=17℃，则水的密度ρ=998.7 [Kg/m3]亨利常数m=E/P=1298/1=1298
气温t1=21.5，气压P1=450Pa，大气压=101325Pa
风量q1=0.48[m3/h]，水量qs=0.21[m3/h]
进口组成y1=10.55,出口组成y2=8.223
q风量[m3/hr]
全塔压降[kPa]
风量[m3/hr]
全塔压降[kPa]
2.0
30
2.0
200
3.0
50
3.0
290
4.0
60
4.0
380
4.9
90
4.9
480
5.9
120
5.9
590
6.9
150
6.9
750
7.9
200
7.9
1020
8.9
240
8.9
1350
9.9
290
9.9
2060
水量=300[l/hr]
吸收实验
一、实验目的
1、了解吸收装置的流程、设备和操作；
2、了解填料吸收塔流体力学性能；
3、熟悉吸收塔传质系数的测定方法；了解气速和喷淋密度对吸收总传质系数的影响；
二、实验原理
实验原理分为两部分，一是填料塔流体力学性能测定，二是传质系数的测定。
㈠、填料塔流体力学性能测定
气体在填料层内的流动一般处于湍流状态。在干填料层内，气体通过填料层的压降与流速（或风量）的关系成正比。
假定：Xa=0，则可计算出Ga和X1
Ga=Ls(X1-X2)=GB(Y1-Y2)=11.64*(X1-0)=0.02048*(0.1179-0.08972)=5.660*10-4kmol/h
X1=4.859*10-5
2、Δxm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=1298
6、分别将水量稳定在200、300、400[l/h]，重复第4步。一定注意，在水量大于200后，最大风量达不到10[m3/h]时，就出现液泛现象。应及时调小风量。
……
7、水和空气流量调到0。
8、全开F1，关闭F2、F5。
9、关闭风机。
㈡、体积传质系数的测定
实验前阀F1为全开，两气体转子流量计阀F3、F4适当开启，其他阀均为全关闭状态。
5、改变水量[300、450、600]，因至少稳定5分种后再取样分析，可只取出口分析即可。
……
6、实验完毕后，先关CO2钢瓶总阀，等用户压力为0时，关闭减压阀；关F5停自来水；；全开F1后停气泵；关总电源。
7、若长时间不作实验。放净塔下部水封和水槽中的水。
原始数据记录、计算结果表格（参考）：
水温=空气流量=气温=气压= CO2流量=空气进口组成=
1、Ga的计算
已知可测出：水流量qs[m3/h]，空气流量q1[m3/h]，水温t2，气温t1和气压P1
塔底进口组成y1和塔顶出口组成y2可由色谱直接读出；
由全塔物料衡算：Ga=Ls(X1-X2)=GB(Y1-Y2)
假定：Xa=0，则可计算出Ga和X1
2、Δxm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
水量=400[l/hr]
风量[m3/hr]
全塔压降[kPa]
风量[m3/hr]
全塔压降[kPa]
2.0
360
2.0
490
3.0
450
3.0
700
4.0
610
4.0
980
4.9
770
4.9
1290
5.9
1020
5.9
1740
6.9
1370
6.9
2610
7.9
2460
结果图示
吸收（体积传质系数测定）实验数据处理
2、水槽：不锈钢350×450×500
3、水泵：不锈钢离心泵750W380V
4、气泵：旋涡气泵750W380V
5、流量计：孔板流量计：全不锈钢，标准环隙取压，管内径φ22，孔径φ14，m=0.4，C0=0.9
涡轮流量计：不锈钢LW10，0.2—1.2m3/h，4—20mA输出
转子流量计：空气LZB6[100-1000l/h]，LZB4[16-160l/h]
水量=200[l/h]
水量=300[l/h]
水量=400[l/h]
孔板P3[Pa]
风量
[m3/h]
全塔P2[Pa]
孔板P3[Pa]
风量
[m3/h]
全塔P2[Pa]
孔板P3[Pa]
风量
[m3/h]
全塔P2[Pa]
孔板P3[Pa]
风量
[m3/h]
全塔P2[Pa]
10
2
10
2
10
2
10
2
22
3
22
3
22
3
CO2：钢瓶中的CO2经根部阀、减压阀、针型调节阀和CO2流量计后，与空气混合。
水：吸收用水经流量计计量后送入吸收塔顶，吸收液自塔底水封流出排入地沟。
取样：在吸收塔气相进、出口管上设有取样口，取样可采用在线和手工取样。
吸收实验流程示意图
其主设备仪表参数：
1、填料塔：陶瓷拉西环φ10；内塔径100 mm；填料层高600+600=1200 mm
本测定适合小风量下进行，所以只开启小空气转子流量计，因为风量很小，经过孔板压差计的压差几乎读不出来，又因风量不变，因此风量可作为输入值。这里采用小风量有两个原因，一是风量大，液量变化范围受限制，风量大很容易造成液泛，影响实验数据点数量；二是风量大，CO2的用量也随着消耗大增，可能一瓶气用的时间很短。但主要原因还是实验点受限制。
6、压力：风压差传感器：P1风压可由P2、P3计算出，P1=P2+P3，用于风压校正
P2风压传感器，0-10Kpa全塔压差
P3风压传感器，0-1500pa孔板流量计
7、温度：Pt100，t1风温校正；t2水温
8、温度差压数显表头：808，8点巡检仪
四、实验方法
㈠、填料塔流体力学性能测定
实验前阀F1为全开，其他阀均为全关闭状态。
根据吸收速率方程：（条件：Kxa为常数、等温、低吸收率[或低浓、难溶等]）
Ga=Kxa·V·Δxm
则：Kxa=Ga/(V·Δxm)
式中：Kxa——填料塔体积传质系数[kmolCO2/m3hrΔxm]
Ga——填料塔的吸收量[Kmol CO2/hr]
V——填料层的体积[m3]
Δxm——填料塔的平均推动力
[附]不同温度下CO2——H2O的亨利常数
温度（t）
5
10
15
20
25
30
E(大气压)
877
1040
1220
1420
1640
1860
三、实验装置
本实验是在填料塔中用水吸收空气—CO2混合气中的CO2，以求取填料吸收塔的流体力学和体积传质系数，其主要设备填料吸收塔的流程简图见下页图。流程描述：
空气：空气由风机送来，经流量计与来自钢瓶的二氧化碳气混合后进入填料吸收塔底部，与塔顶喷淋下来的吸收剂（水）逆流接触吸收，吸收后的尾气进入大气。
1、开总电源、仪表上电；
2、调节自来水F5，维持一定流量。流量可按下表分别控制在0、200、300、400L/h。
3、启动风机。
4、开启F2约3/4开，逐渐关闭F1，调节风量使孔板压差或风量如下表调节。
5、风量每调节后约稳定1分钟，记录全塔压差数据P2入下表。
流体力学数据测定记录表
水量=0[l/h]
自载点以后，气液两相的交互作用越来越强，当气液流量达到一定值时，两相的交互作用恶性发展，将出现液泛现象，在压降曲线上压降急剧升高，此点称为泛点。
对本实验装置，我们为避免由于液泛导致测压管线进水，更为严重的是防止取样管线进水，对在线取样泵和色谱造成损坏，因此，我们只要一看到塔内明显出现液泛（一般在最上填料表面先出现液泛，液泛开始时，上填料层开始积聚液体），即刻调小风量，这点希望用户切记切记。
当气液两相逆流流动时，液膜占去了一部分气体流动的空间。在相同的气体流量下，填料空隙间的实际气速有所增加，压降也有所增加。同理，在气体流量相同的情况下，液体流量越大，液膜越厚，填料空间越小，压降也越大。因此，当气液两相逆流流动时，气体通过填料层的压降要比干填料层大。
当气液两相逆流流动时，低气速操作时，膜厚随气速变化不大，液膜增厚所造成的附加压降并不显著。此时压降曲线基本与干填料层的压降曲线平行。再气速提高到一定值时，由于液膜增厚对压降影响显著，此时压降曲线开始变陡，这些点称之为载点。不难看出，载点的位置不是十分明确的，但它提示人们，自载点开始，气液两相流动的交互影响已不容忽视。
原始数据1
塔内径
填料高
塔横截面积(m2)
填料体积(m3)
100
1200
0.007854
0.009425
水温
水密度
亨利常数m
17.0
998.7
1298
气温
P1气压Pa
大气压
气体实际密度
21.5
450
101325
1.2042