化工原理吸收实验报告
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。
化工原理实验实验报告

篇一:化工原理实验报告吸收实验姓名专业月实验内容吸收实验指导教师一、实验名称:吸收实验二、实验目的:1.学习填料塔的操作;2. 测定填料塔体积吸收系数kya.三、实验原理:对填料吸收塔的要求,既希望它的传质效率高,又希望它的压降低以省能耗。
但两者往往是矛盾的,故面对一台吸收塔应摸索它的适宜操作条件。
(一)、空塔气速与填料层压降关系气体通过填料层压降△p与填料特性及气、液流量大小等有关,常通过实验测定。
若以空塔气速uo[m/s]为横坐标,单位填料层压降?p[mmh20/m]为纵坐标,在z?p~uo关系z双对数坐标纸上标绘如图2-2-7-1所示。
当液体喷淋量l0=0时,可知为一直线,其斜率约1.0—2,当喷淋量为l1时,?p~uo为一折线,若喷淋量越大,z?p值较小时为恒持z折线位置越向左移动,图中l2>l1。
每条折线分为三个区段,液区,?p?p?p~uo关系曲线斜率与干塔的相同。
值为中间时叫截液区,~uo曲zzz?p值较大时叫液泛区,z线斜率大于2,持液区与截液区之间的转折点叫截点a。
姓名专业月实验内容指导教师?p~uo曲线斜率大于10,截液区与液泛区之间的转折点叫泛点b。
在液泛区塔已z无法操作。
塔的最适宜操作条件是在截点与泛点之间,此时塔效率最高。
图2-2-7-1 填料塔层的?p~uo关系图 z图2-2-7-2 吸收塔物料衡算(二)、吸收系数与吸收效率本实验用水吸收空气与氨混合气体中的氨,氨易溶于水,故此操作属气膜控制。
若气相中氨的浓度较小,则氨溶于水后的气液平衡关系可认为符合亨利定律,吸收姓名专业月实验内容指导教师平均推动力可用对数平均浓度差法进行计算。
其吸收速率方程可用下式表示: na?kya???h??ym(1)式中:na——被吸收的氨量[kmolnh3/h];?——塔的截面积[m2]h——填料层高度[m]?ym——气相对数平均推动力kya——气相体积吸收系数[kmolnh3/m3·h]被吸收氨量的计算,对全塔进行物料衡算(见图2-2-7-2):na?v(y1?y2)?l(x1?x2) (2)式中:v——空气的流量[kmol空气/h]l——吸收剂(水)的流量[kmolh20/h]y1——塔底气相浓度[kmolnh3/kmol空气]y2——塔顶气相浓度[kmolnh3/kmol空气]x1,x2——分别为塔底、塔顶液相浓度[kmolnh3/kmolh20]由式(1)和式(2)联解得:kya?v(y1?y2)(3) ??h??ym为求得kya必须先求出y1、y2和?ym之值。
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。
化工原理实验报告吸收实验

姓名院 专业 班 年 月 日 实验内容 指导教师一、 实验名称:吸收实验二、实验目的:1.学习填料塔的操作;2. 测定填料塔体积吸收系数K Y a .三、实验原理:对填料吸收塔的要求,既希望它的传质效率高,又希望它的压降低以省能耗。
但两者往往是矛盾的,故面对一台吸收塔应摸索它的适宜操作条件。
(一)、空塔气速与填料层压降关系气体通过填料层压降△P 与填料特性及气、液流量大小等有关,常通过实验测定。
若以空塔气速o u [m/s]为横坐标,单位填料层压降ZP ∆[mmH 20/m]为纵坐标,在双对数坐标纸上标绘如图2-2-7-1所示。
当液体喷淋量L 0=0时,可知Z P ∆~o u 关系为一直线,其斜率约1.0—2,当喷淋量为L 1时,ZP ∆~o u 为一折线,若喷淋量越大,折线位置越向左移动,图中L 2>L 1。
每条折线分为三个区段,Z P ∆值较小时为恒持液区,Z P ∆~o u 关系曲线斜率与干塔的相同。
Z P ∆值为中间时叫截液区,ZP ∆~o u 曲线斜率大于2,持液区与截液区之间的转折点叫截点A 。
Z P ∆值较大时叫液泛区,吸收实验姓名院 专业 班 年 月 日 实验内容 指导教师 ZP ∆~o u 曲线斜率大于10,截液区与液泛区之间的转折点叫泛点B 。
在液泛区塔已无法操作。
塔的最适宜操作条件是在截点与泛点之间,此时塔效率最高。
图2-2-7-1 填料塔层的ZP ∆~o u 关系图图2-2-7-2 吸收塔物料衡算(二)、吸收系数与吸收效率本实验用水吸收空气与氨混合气体中的氨,氨易溶于水,故此操作属气膜控制。
若气相中氨的浓度较小,则氨溶于水后的气液平衡关系可认为符合亨利定律,吸收姓名院 专业 班 年 月 日 实验内容 指导教师 平均推动力可用对数平均浓度差法进行计算。
其吸收速率方程可用下式表示: m Ya A Y H K N ∆⋅⋅Ω⋅= (1) 式中:N A ——被吸收的氨量[kmolNH 3/h];Ω——塔的截面积[m 2]H ——填料层高度[m]∆Y m ——气相对数平均推动力K Y a ——气相体积吸收系数[kmolNH 3/m 3·h]被吸收氨量的计算,对全塔进行物料衡算(见图2-2-7-2):)()(2121X X L Y Y V N A -=-= (2) 式中:V ——空气的流量[kmol 空气/h]L ——吸收剂(水)的流量[kmolH 20/h]Y 1——塔底气相浓度[kmolNH 3/kmol 空气]Y 2——塔顶气相浓度[kmolNH 3/kmol 空气]X 1,X 2——分别为塔底、塔顶液相浓度[kmolNH 3/kmolH 20]由式(1)和式(2)联解得:mYa Y H Y Y V K ∆⋅⋅Ω-=)(21 (3) 为求得K Y a 必须先求出Y 1、Y 2和∆Y m 之值。
最新化工原理实验报告吸收实验要点

最新化工原理实验报告吸收实验要点在进行化工原理实验,特别是吸收实验时,有几个关键要点需要关注:1. 实验目的:理解吸收过程中的质量传递原理,掌握吸收塔的操作和设计基础,以及熟悉相关设备的使用。
2. 实验原理:吸收实验通常涉及将气体中的某一组分通过与液体接触而转移到液体中的过程。
这一过程依赖于气液之间的浓度差和接触面积。
通常,气体从塔底进入,液体从塔顶喷洒下来,气体和液体在塔内逆流接触,实现质量传递。
3. 实验设备:主要包括吸收塔、气体流量计、液体流量计、温度计、压力计、分析仪器(如气相色谱仪)等。
确保所有设备校准正确,以保证实验数据的准确性。
4. 实验步骤:- 准备工作:检查所有设备是否正常,准备实验所需的化学试剂和标准溶液。
- 实验操作:按照实验指导书进行操作,包括设定气体和液体的流速、温度和压力等参数。
- 数据记录:准确记录实验过程中的所有观察和测量数据,包括气液流量、塔内温度和压力等。
- 结果分析:根据实验数据,计算吸收效率,分析影响吸收效果的因素。
5. 安全注意事项:在实验过程中,要严格遵守实验室安全规则,使用个人防护装备,处理化学品时要小心谨慎。
6. 实验结果分析:通过对收集到的数据进行分析,可以确定吸收塔的效率和操作条件对吸收效果的影响。
此外,还可以通过对比理论值和实验值,来评估实验的准确性和可靠性。
7. 结论:基于实验结果和分析,得出关于吸收过程效率和操作参数对吸收效果影响的结论。
同时,提出可能的改进措施和建议。
8. 参考文献:列出实验报告中引用的所有文献和资料,确保信息来源的准确性和可靠性。
以上是吸收实验的主要内容要点,每个实验报告的具体内容可能会根据实验的具体要求和条件有所不同。
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。
化工原理实验报告吸收实验

姓名院 专业 班 年 月 日 实验内容 指导教师一、 实验名称:吸收实验二、实验目的:1.学习填料塔的操作;2. 测定填料塔体积吸收系数K Y a .三、实验原理:对填料吸收塔的要求,既希望它的传质效率高,又希望它的压降低以省能耗。
但两者往往是矛盾的,故面对一台吸收塔应摸索它的适宜操作条件。
(一)、空塔气速与填料层压降关系气体通过填料层压降△P 与填料特性及气、液流量大小等有关,常通过实验测定。
若以空塔气速o u [m/s]为横坐标,单位填料层压降ZP ∆[mmH 20/m]为纵坐标,在双对数坐标纸上标绘如图2-2-7-1所示。
当液体喷淋量L 0=0时,可知Z P ∆~o u 关系为一直线,其斜率约1.0—2,当喷淋量为L 1时,ZP ∆~o u 为一折线,若喷淋量越大,折线位置越向左移动,图中L 2>L 1。
每条折线分为三个区段,Z P ∆值较小时为恒持液区,Z P ∆~o u 关系曲线斜率与干塔的相同。
Z P ∆值为中间时叫截液区,ZP ∆~o u 曲线斜率大于2,持液区与截液区之间的转折点叫截点A 。
Z P ∆值较大时叫液泛区,吸收实验姓名院 专业 班 年 月 日 实验内容 指导教师 ZP ∆~o u 曲线斜率大于10,截液区与液泛区之间的转折点叫泛点B 。
在液泛区塔已无法操作。
塔的最适宜操作条件是在截点与泛点之间,此时塔效率最高。
图2-2-7-1 填料塔层的ZP ∆~o u 关系图图2-2-7-2 吸收塔物料衡算(二)、吸收系数与吸收效率本实验用水吸收空气与氨混合气体中的氨,氨易溶于水,故此操作属气膜控制。
若气相中氨的浓度较小,则氨溶于水后的气液平衡关系可认为符合亨利定律,吸收姓名院 专业 班 年 月 日 实验内容 指导教师 平均推动力可用对数平均浓度差法进行计算。
其吸收速率方程可用下式表示: m Ya A Y H K N ∆⋅⋅Ω⋅= (1) 式中:N A ——被吸收的氨量[kmolNH 3/h];Ω——塔的截面积[m 2]H ——填料层高度[m]∆Y m ——气相对数平均推动力K Y a ——气相体积吸收系数[kmolNH 3/m 3·h]被吸收氨量的计算,对全塔进行物料衡算(见图2-2-7-2):)()(2121X X L Y Y V N A -=-= (2) 式中:V ——空气的流量[kmol 空气/h]L ——吸收剂(水)的流量[kmolH 20/h]Y 1——塔底气相浓度[kmolNH 3/kmol 空气]Y 2——塔顶气相浓度[kmolNH 3/kmol 空气]X 1,X 2——分别为塔底、塔顶液相浓度[kmolNH 3/kmolH 20]由式(1)和式(2)联解得:mYa Y H Y Y V K ∆⋅⋅Ω-=)(21 (3) 为求得K Y a 必须先求出Y 1、Y 2和∆Y m 之值。
吸收解吸实验

化工原理课程实验报告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:l g G HK k K 111+= lg L k k H K 11+= (3-24)C A1,F L图3-10 双膜模型的浓度分布图 图3-11 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 =。
本实验采用转子流量计测得CO2、空气和水的流量。
根据实验条件(温度和压力)折算为实际流量,最后按有关公式换算成CO2、空气和水的摩尔流量。
填料塔物料衡算如图3-11所示。
气体校正公式:v =√ρ₀ρ (3-26)式中:V 。
——流量计读数;V ——被测流体实际流量;ρ₀,ρ——标定流体和被测流体在标定状态(T 。
,p 。
)下的密度。
测定塔顶和塔底液相组成C A1和C A2,利用滴定法测定吸收液浓度,根据吸收液消耗盐酸体积量可计算塔底吸收液浓度:C A1=2C Ba(OH)2V Ba(OH)2−C HCl V HCl2V 溶液(3-27)吸收剂(水)中含有少量的二氧化碳,根据吸收剂(水)滴定消耗盐酸体积量可计算出塔顶吸收剂(水)中CO ,浓度为:dh相 界 面距离液 膜气膜浓度图1 二氧化碳吸收与解吸实验装置流程示意图1-CO2钢瓶;2-减压阀;3-CO2流量计;4-吸收风机;5-吸收塔空气流量计;6-吸收水泵;7-吸收塔水流量计;8-吸收尾气传感器;9-吸收塔;10、15-液封;11-解吸液罐;12-解吸尾气传感器;13-吸收液罐;14-解吸塔;16-压差计;17-解吸水泵;18-解吸塔水流量计;19-解吸风机;20-解吸塔空气流量计; 21-空气旁路调节阀;22-π型管。
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一、实验目的1.了解填料塔的一般结构及吸收操作的流程。
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.掌握总传质系数K x a的测定方法并分析其影响因素。
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。
二、实验原理本实验先用吸收柱将水吸收纯氧形成富氧水后(并流操作),送入解吸塔再用空气进行解吸,实验需测定不同液量和气量下的解吸总传质系数K x a,并进行关联,得K x a=AL a V b的关联式。
同时对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。
在双对数坐标系中△P/Z对G'作图得到一条斜率为1.8~2的直线(图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,但大于同一气速下干填料的压降(图中bc段)。
随气速增加,出现载点(图中c点),持液量开始增大。
图中不难看出载点的位置不是十分明确,说明汽液两相流动的相互影响开始出现。
压降~气速线向上弯曲,斜率变徒(图中cd段)。
当气体增至液泛点(图中d点,实验中可以目测出)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,两相传质主要是在填料有效湿表面上进行。
需要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。
本实验对富氧水进行解吸。
由于富氧水浓度很小,可认为气液两相平衡服从亨利定律,可用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。
得速率方程式:m p X A x V a K G ∆••=m p A x X /V G a K ∆=• 2211ln)22()11(e e e e m x x x x x x x x x --∆---=)x -L(x G 21A = Ω•=Z V p相关的填料层高度的基本计算式为:OL OL x x e x N H xx dx a K LZ •=-Ω=⎰12 OL OLN ZH = 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Kx=kx 。
由于属液膜控制过程,所以要提高总传质系数Kxa ,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系下方,在实验是一条平行于横坐标的水平线(因氧在水中浓度很小)。
三、实验装置流程1.基本数据解吸塔径φ=0.1m,吸收塔径φ=0.032m ,填料层高度0.8m (陶瓷拉西环、陶瓷波纹板、金属波纹网填料)和0.83m (金属θ环)。
表1 填料参数瓷拉西环金属θ环12×12×1.3[mm] 10×10×0.1[mm]a t=403[m2/ m3] a t—540[m-1]ε=0.764 m3/ m3] ε—0.97a t/ε=903[m2/ m3]2.实验流程图2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2进入氧气缓冲罐4,稳压0.03-0.04[MPa],为确保安全,缓冲罐上装有安全阀6,由阀7调节氧气流量,并经转子流量计8计量,进入吸收塔9,与水并流吸收。
富氧水经管道在解吸塔的顶部喷淋。
空气由风机13供给,经缓冲罐14,由阀16调节流量经转子流量计17计量,通入解吸塔,贫氧水从塔底经平衡罐19排出。
自来水经调节阀10,由转子流量计17计量进入吸收塔。
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。
空气流量前装有计前表压计23。
为了测量填料层压降,解析塔装有压差计22。
在解析塔入口采出阀12,用于采集入口水样,出口水样在塔底排液平衡罐上采出阀20取样。
两水样液相浓度由9070型测氧仪测得。
四、实验步骤及注意事项1.填料塔的流体力学性能测定(1)熟悉实验流程。
(2)装置上电,仪表电源上电,打开风机电源开关。
(3)测定干塔填料塔的压降,即在进水阀1关闭时,打开进气阀2并调节流量,分别读取对应流量下的压降值,注意塔底液位调节阀6要关闭,否气体会走短路,尾气放空阀4全开。
(4)测定湿填料压降①测定前要进行预液泛,使填料表面充分润湿。
②固定水在某一喷淋量下,改变空气流量,测定填料塔压降,测取8~10组数据。
③实验接近液泛时,进塔气体的增加量要减小,否则图中泛点不容易找到。
密切观察填料表面气液接触状况,并注意填料层压降变化幅度,务必让各参数稳定后再读数据,液泛后填料层压降在几乎不变气速下明显上升,务必要掌握这个特点。
稍稍增加气量,再取一、二个点即可。
注意不要使气速过分超过泛点,避免冲破和冲跑填料。
(5)注意空气转自流量计的调节阀要缓缓开启和关闭,以免撞破玻璃管。
2.填料塔的吸收传质性能测定(1)打开氧气钢瓶总阀,并缓慢调节钢瓶的减压阀(注意减压阀的开关方向与普通阀门的开关方向相反,顺时针为开,逆时针为关),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。
为防止水倒灌进入氧气转子流量计中,开水钱要关闭防倒灌阀24,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10~15[m3/m2*h],空塔气速0.5~0.8[m/s]氧气入塔流量为0.01~0.02[m3/h],适当调节氧气流量,使吸收后的富氧水浓度控制在≤19.9[ppm]。
(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,用测氧仪分析各自氧的含量。
(测氧仪的使用见附录)(4)实验完毕,关闭氧气时,务必先关氧气钢瓶总阀,然后才能关闭减压阀2及调节阀8。
检查总电源几各管路阀门,确实安全后方可离开。
五、实验数据(附页)标准状态:T1=20℃ P1=101.3KPa湿物料流体力学性能测定数据(水流量恒为150L/h) 六、实验数据处理1.填料塔的流体力学性能测定以第一组数据为例:使用状态下的空气流量V 2 V 2=V 1*P 1*T 2/(P 2*T 1)V1—空气转子流量计示值〔m 3/h 〕T 1、P 1—标定状态下空气的温度和压强〔K 〕〔KPa 〕 T 2、P 2—使用状态下空气的温度和压强〔K 〕〔KPa 〕V 2=V 1*P 1*T 2/(P 2*T 1)=4*101.3*287.15/(1.065*293.15)=372.68m 3/h V 2=1/4×π×d2×u d=0.1m 可得: u=13.19 m/slgu=1.131m/s lg △P=lg18=1.255 填料塔层降和空塔气速关系图1.21.41.61.82.02.22.42.62.83.0l g ?Plgu2.传质实验:水温为20℃时,可查得:水的密度为998.2kg/m 3可求得:x 1=12mg/L=6.76×10-6 x 2=6.5mg/L=3.66×10-6 1.单位时间氧解吸量G AL=370 L/h=150×998.2÷18=8.32kmol/hG A =L (x 1-x 2)=8.32×(6.76×10-6-3.66×10-6)=2.5792×10-5 kmol/h 2.对数平均浓度差△Xm氧气在不同温度下的亨利系数E 可用下式求取: E=〔-8.5694×10-5t 2+0.07714t+2.56〕×106 (KPa ) =〔-8.5694×10-5×293.152+0.07714×293.15+2.56〕×106 = 1.781×107KPaP=大气压+1/2(填料层压差)=101.325+1/2×0.23=101.44KPa m=E/P=1.781×107/101.44=1.756×105进塔气相浓度y 2,出塔气相浓度y 1 y 1=y 2=0.21 x 1*=x 2*= y 2/m=0.21/ 1.756×105 =1.196×10-6 代入数据得:△Xm=3.81×10-63. 液相总体积传质系数 Kxa (Kmol/(m 3·h)) Kxa= G A /(Vp ×△Xm )= G A /(1/4×π×d2×H ×△Xm )=2.5792×10-5 /(1/4×3.14×0.12×0.8×3.81×10-6) =1077.95Kmol/(m 3·h)4. 液相总传质单元高度HoL(m) Ho L =Ω*x L a K =8.32/(1077.95×1/4×3.14×0.12)=0.983m七、结果分析与讨论由上图看出本次实验前几组比较正确,后几组就不那么准确了。
误差存在的可能原因是:*22*11*)22*11x x x x l x x ()x x (X -----=∆n m1、与氧气的接触时间不够,吸氧不充分。
2、实验仪器本身就存在一定的系统误差。
3、在读数时,数据变化较快,无法精确读取。
4、计算过程中小数点的取舍,也可能导致结果有一定的偏差。
5、后几组流量的变化太小,导致作图时点都聚在了一个地方。
八、思考题解答1.填料塔在一定喷淋量时,气相负荷应控制在那个范围内进行操作?答:水喷淋的密度取10~15[m3/m2·h],空塔气速则维持在0.5~0.8[m/s]左右,氧气流量为0.01~0.02[m3/s]左右。
2.通过实验观察,填料塔的液泛首先从哪一部位开始?答:液泛由塔底开始。
直径一定的塔,可供气、液两相自由流动的截面是有限的。
二者之一的流量若增大到某个限度,降液管内的液体便不能顺畅地流下;当管内的液体满到上层板的溢流堰顶时,便要漫到上层板,产生不正常积液,最后可导致两层板之间被泡沫液充满。
这种现象,称为液泛,亦称淹塔。
由定义可知,液泛即从塔底开始,由下至上。
3.欲提高传质系数,你认为应采取哪些措施?答:可以通过提高液体的流速,以加强液相德湍流程度来提高传质系数。