实验七填料塔吸收实验
实验七填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定

实验六 吸收实验(一)丙酮填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定一、实验目的1、了解填料吸收塔的结构和流程;2、了解吸收剂进口条件的变化对吸收操作结果的影响;3、掌握吸收总传质系数Kya 的测定方法。
二、实验内容1、测定吸收剂用量与气体进出口浓度y 1、y 2的关系;2、测定气体流量与气体进出口浓度y 1、y 2的关系;3、测定吸收剂及气体温度与气体进出口浓度y 1、y 2的关系; 三、实验原理吸收是分离混合气体时利用混合气体中某组分在吸收剂中的溶解度不同而达到分离的一种方法。
不同的组分在不同的吸收剂、吸收温度、液气比及吸收剂进口浓度下,其吸收速率是不同的。
所选用的吸收剂对某组分具有选择性吸收。
1、吸收总传质系数K y a 的测定传质速率式: N A =K y a ·V 填·△Ym (1)物料衡算式: G 空(Y 1-Y 2)=L(X 1-X 2) (2) 相平衡式: Y=mX (3)(1)和(2)式联立得: K y a=12()mG Y Y V Y -∆空填 (4)由于实验物系是清水吸收丙酮,惰性气体为空气,气体进口中丙酮浓度y 1>10%,属于高浓度气体吸收,所以: Y 1=111y y - ; Y 2= 221y y - ;G 空—空气的流量(由装有测空气的流量计测定),Kmol/m 2·h ;V 填—与塔结构和填料层高度有关; 其中:22112211ln)()(mX Y mX Y mX Y mX Y Y m -----=∆ (5)02=X ; )(211Y Y LGX -=空 ;L —吸收剂的流量(由装有测吸收剂的流量计测定), Kmol/m 2·h ; m---相平衡常数(由吸收剂进塔与出塔处装的温度计所测温度确定),吸收温度:附:流量计校正公式为:2出进t t t +=G G =, L/h (G N 为空气转子流量计读数) 单位变换:G A =空,Kmol/m 2·h ;(其中,A 为塔横截面积,PG n RT=)o L L M A=,Kmol/m 2·h ;(其中,L 0是水流量l/h ,M 0是水的摩尔质量)2、吸收塔的操作吸收操作的目标函数:y 2 或 η=影响y 2 有:1).设备因素;2).操作因素。
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。
填料塔吸收综合实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除填料塔吸收综合实验报告篇一:实验七填料塔吸收实验实验七填料吸收塔的操作和吸收系数的测定一、实验目的1.了解填料吸收塔的结构、填料特性及吸收装置的基本流程。
2.熟悉填料塔的流体力学性能。
3.掌握总传质系数KYa测定方法。
4.了解空塔气速和液体喷淋密度对传质系数的影响。
二、实验内容1.测定干填料及不同液体喷淋密度下填料的阻力降?p 与空塔气速u的关系曲线,并确定液泛气速。
2.测量固定液体喷淋量下,不同气体流量时,用水吸收空气—氨混和气体中氨的体积吸收系数KYa。
三、基本原理1.填料塔流体力学特性填料塔是一种重要的气液传质设备,其主体为圆柱形的塔体,底部有一块带孔的支撑板来支承填料,并允许气液顺利通过。
支撑板上的填料有整堆和乱堆两种方式,填料分为实体填料和网体填料两大类,如拉西环、鲍尔环、?网环都属于实体填料。
填料层上方有液体分布装置,可以使液体均匀喷洒在填料上。
液体在填料中有倾向于塔壁的流动,故当填料层较高时,常将其分段,段与段之间设置液体再分布器,以利液体的重新分布。
吸收塔中填料的作用主要是增加气液两相的接触面积,而气体在通过填料层时,由于克服摩擦阻力和局部阻力而导致了压强降?p的产生。
填料塔的流体力学特性是吸收设备的主要参数,它包括压强降和液泛规律。
了解填料塔的流体力学特性是为了计算填料塔所需动力消耗,确定填料塔适宜操作范围以及选择适宜的气液负荷。
填料塔的流体力学特性的测定主要是确定适宜操作气速。
在填料塔中,当气体自下而上通过干填料(L=0)时,与气体通过其它固体颗粒床层一样,气压降?p与空塔气速u的关系可用式?p=u1.8-2.0表示。
在双对数坐标系中为一条直线,斜率为1.8-2.0。
在有液体喷淋(L?0)时,气体通过床层的压降除与气速和填料有关外,还取决于喷淋密度等因素。
在一定的喷淋密度下,当气速小时,阻力与空塔速度仍然遵守?p?u1.8-2.0这一关系。
但在同样的空塔速度下,由于填料表面有液膜存在,填料中的空隙减小,填料空隙中的实际速度增大,因此床层阻力降比无喷淋时的值高。
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。
填料塔吸收综合实验报告

填料塔吸收综合实验报告填料塔吸收综合实验报告一、引言填料塔吸收是一种常见的物理吸收方法,广泛应用于化工、环保、石油等领域。
本实验旨在通过对填料塔吸收的研究,探究其吸收效果与操作参数之间的关系,为工业生产提供参考依据。
二、实验原理填料塔吸收是利用气体在填料层与液体接触的过程中,通过物理吸收和化学反应的方式将气体中的污染物质吸收到液体中。
填料塔内部填充有多种填料,通过增大接触面积和接触时间,提高吸收效率。
三、实验装置与方法本实验采用了一台小型填料塔吸收装置。
实验过程如下:1. 将装置中的填料塔与冷凝器连接,确保密封性。
2. 在塔底部加入待吸收的气体,调节进气流量。
3. 在塔顶部加入吸收液,调节液体流量。
4. 开启冷凝器,保持恒定温度。
5. 收集下部流出的液体,测量吸收效果。
四、实验结果与分析在实验中,我们分别调节了进气流量、液体流量和冷凝器温度,观察了吸收效果的变化。
1. 进气流量对吸收效果的影响实验中我们分别设置了不同的进气流量,测量了吸收液中污染物的浓度。
结果显示,进气流量越大,吸收效果越好。
这是因为进气流量的增加会增大气体与液体的接触面积,加快了吸收速度。
2. 液体流量对吸收效果的影响同样地,我们改变了液体流量,并观察了吸收效果的变化。
实验结果显示,液体流量的增加会提高吸收效果。
这是因为液体流量的增加会增大液体与气体的接触面积,加快了污染物的吸收速度。
3. 冷凝器温度对吸收效果的影响我们调节了冷凝器的温度,观察了吸收效果的变化。
实验结果显示,冷凝器温度的降低会提高吸收效果。
这是因为冷凝器温度的降低会使气体中的污染物更容易被液体吸收。
五、结论通过本实验的研究,我们得出以下结论:1. 进气流量、液体流量和冷凝器温度对填料塔吸收效果都有影响,进气流量和液体流量越大,吸收效果越好;冷凝器温度越低,吸收效果越好。
2. 填料塔吸收是一种高效的物理吸收方法,适用于各种气体污染物的处理。
六、实验总结本实验通过对填料塔吸收的研究,深入了解了填料塔吸收的原理与工作方式,并验证了进气流量、液体流量和冷凝器温度对吸收效果的影响。
填料塔吸收实验报告

填料塔吸收实验报告填料塔吸收实验报告一、实验目的本实验旨在探究填料塔吸收过程中的吸收效果,并通过实验数据分析填料塔的吸收性能。
二、实验原理填料塔是一种常用的分离设备,广泛应用于化工、环保等领域。
其基本原理是通过将气体与液体接触,利用两相之间的质量传递来实现气体分离或纯化的目的。
填料塔内填充有各种不同形状的填料,增加接触面积,促进气体与液体的充分混合。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料和设备:填料塔、进气管、出气管、液体供应系统、温度计等。
2. 将填料塔放置在实验台上,连接好进气管和出气管。
3. 打开液体供应系统,调节液体流量,使之能够均匀覆盖填料塔内的填料。
4. 打开进气管,将待吸收气体引入填料塔内。
5. 通过温度计等仪器监测填料塔内的温度和压力变化,并记录实验数据。
6. 根据实验数据进行数据处理和分析,评估填料塔的吸收效果。
四、实验结果与分析通过实验观察和数据处理,我们得到了填料塔吸收实验的结果。
在填料塔内,气体与液体进行充分接触后,发生了物质的传递和吸收。
根据实验数据,我们可以计算出填料塔的吸收效率和质量传递速率等参数,从而评估填料塔的性能。
填料塔的吸收效率是评价其性能的重要指标之一。
吸收效率可以通过吸收物质的浓度变化来计算。
实验数据显示,在填料塔内,随着时间的增加,吸收物质的浓度逐渐降低,表明填料塔具有较好的吸收效果。
同时,我们还可以通过比较不同填料塔的吸收效率来评估其性能优劣。
质量传递速率是另一个重要的指标,它反映了填料塔中气体和液体之间的传质速度。
根据实验数据,我们可以计算出填料塔的质量传递速率,并与其他填料塔进行比较。
实验结果显示,填料塔的质量传递速率与填料形状、液体流量等因素密切相关。
通过调节这些因素,可以优化填料塔的性能,提高吸收效果。
五、实验总结通过本次填料塔吸收实验,我们深入了解了填料塔的工作原理和性能评估方法。
填料塔作为一种常用的分离设备,在化工、环保等领域具有广泛的应用前景。
化工原理实验—吸收

填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定一、实验目的(1)了解填料吸收塔的结构和流程;(2)了解吸收剂进口条件的变化对吸收操作结果的影响;(3)掌握吸收总传质系数的测定方法.二、基本原理1.吸收速率方程式吸收传质速率由吸收速率方程式决定: Na = Ky A Δym式中 Ky 为气相总传质系数,mol/m2*h;A 为填料的有效接触面积,m2;Δym 为塔顶、塔底气相平均推动力。
a 为填料的有效比表面积,m2/m3;V 为填料层堆积体积, m3 ;Kya 为气相总容积吸收传质.系数,mol/m3*h。
从上式可看出,吸收过程传质速率主要由两个参数决定:Δym为过程的传质推动力,Kya的倒数1/Kya表征过程的传质阻力。
2.填料吸收塔的操作吸收操作的结果最终表现在出口气体的组成y2上,或组分的回收率η上。
在低浓度气体吸收时,回收率可近似用下式计算:η = (y1 - y2)/y1吸收塔的气体进口条件是由前一工序决定的,一般认为稳定不变。
控制和调节吸收操作结果的操作变量是吸收剂的进口条件:流率 L 、温度 t 和浓度 x2 这三个要素。
由吸收分析可知,改变吸收剂用量是对吸收过程进行调节的最常用方法,当气体流率 G 不变时,增加吸收剂流率,吸收速率η增加,溶质吸收量增加,出口气体的组成y2随着减小,回收率η增大。
当液相阻力较小时,增加液体的流量,总传质系数变化较小或基本不变,溶质吸收量的增加主要是由于传质平均推动力Δym的增大而引起,即此时吸收过程的调节主要靠传质推动力的变化。
但当液相阻力较大时,增加液体的流量,可明显降低传质阻力,总传质系数大幅度增加,而平均推动力却有可能减小(视调节前操作工况的不同而不同),但总的结果使传质速率增大,溶质吸收量增大。
吸收剂入口温度对吸收过程的影响也甚大,也是控制和调节吸收操作的一个重要因素。
降低吸收剂的温度,使气体的溶解度增大,相平衡常数减小。
对于液膜控制的吸收过程,降低操作温度,吸收过程的阻力随之减小,使吸收效果变好,y2降低,但平均推动力Δym或许会有所减小。
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实验七填料吸收塔的操作和吸收系数的测定一、实验目的1.了解填料吸收塔的结构、填料特性及吸收装置的基本流程。
2.熟悉填料塔的流体力学性能。
3.掌握总传质系数K Y a测定方法。
4.了解空塔气速和液体喷淋密度对传质系数的影响。
二、实验内容1.测定干填料及不同液体喷淋密度下填料的阻力降∆P与空塔气速u的关系曲线,并确定液泛气速。
2.测量固定液体喷淋量下,不同气体流量时,用水吸收空气—氨混和气体中氨的体积吸收系数K Y a。
三、基本原理1.填料塔流体力学特性填料塔是一种重要的气液传质设备,其主体为圆柱形的塔体,底部有一块带孔的支撑板来支承填料,并允许气液顺利通过。
支撑板上的填料有整堆和乱堆两种方式,填料分为实体填料和网体填料两大类,如拉西环、鲍尔环、θ网环都属于实体填料。
填料层上方有液体分布装置,可以使液体均匀喷洒在填料上。
液体在填料中有倾向于塔壁的流动,故当填料层较高时,常将其分段,段与段之间设置液体再分布器,以利液体的重新分布。
吸收塔中填料的作用主要是增加气液两相的接触面积,而气体在通过填料层时,由于克服摩擦阻力和局部阻力而导致了压强降∆P的产生。
填料塔的流体力学特性是吸收设备的主要参数,它包括压强降和液泛规律。
了解填料塔的流体力学特性是为了计算填料塔所需动力消耗,确定填料塔适宜操作范围以及选择适宜的气液负荷。
填料塔的流体力学特性的测定主要是确定适宜操作气速。
在填料塔中,当气体自下而上通过干填料(L=0)时,与气体通过其它固体颗粒床层一样,气压降∆P与空塔气速u的关系可用式∆P=u1.8-2.0表示。
在双对数坐标系中为一条直线,斜率为1.8-2.0。
在有液体喷淋(L≠0)时,气体通过床层的压降除与气速和填料有关外,还取决于喷淋密度等因素。
在一定的喷淋密度下,当气速小时,阻力与空塔速度仍然遵守∆P∝u1.8-2.0这一关系。
但在同样的空塔速度下,由于填料表面有液膜存在,填料中的空隙减小,填料空隙中的实际速度增大,因此床层阻力降比无喷淋时的值高。
当气速增加到某一值时,由于上升气流与下降液体间的摩擦阻力增大,开始阻碍液体的顺利下流,以致于填料层内的气液量随气速的增加而增加,此现象称为拦液现象,此点为载点,开始拦液时的空塔气速称为载点气速。
进入载液区后,当空塔气速再进一步增大,则填料层内拦液量不断增高,到达某一气速时,气、液间的摩擦力完全阻止液体向下流动,填料层的压力将急剧升高,在∆P∝u n关系式中,n的数值可达10左右,此点称为泛点。
在不同的喷淋密度下,在双对数坐标中可得到一系列这样的折线。
随着喷淋密度的增加,填料层的载点气速和泛点气速下降。
本实验以水和空气为工作介质,在一定喷淋密度下,逐步增大气速,记录填料层的压降与塔顶表压的大小,直到发生液泛为止。
2.体积吸收系数K Y a 的测定在吸收操作中,气体混合物和吸收剂分别从塔底和塔顶进入塔内,气液两相在塔内逆流接触,使气体混合物中的溶质溶解在吸收质中,于是塔顶主要为惰性组分,塔底为溶质与吸收剂的混合液。
反映吸收性能的主要参数是吸收系数,影响吸收系数的因素很多,其中有气体的流速、液体的喷淋密度、温度、填料的自由体积、比表面积以及气液两相的物理化学性质等。
吸收系数不可能有一个通用的计算式,工程上常对同类型的生产设备或中间试验设备进行吸收系数的实验测定。
对于相同的物料系统和一定的设备(填料类型与尺寸),吸收系数将随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。
本实验用水吸收空气-氨混合气体中的氨气。
氨气为易溶气体,操作属于气膜控制。
在其他条件不变的情况下,随着空塔气速增加,吸收系数相应增大。
当空塔气速达到某一值时,将会出现液泛现象,此时塔的正常操作被破坏。
所以适宜的空塔气速应控制在液泛速度之下。
本实验所用的混和气中氨气的浓度很底(<10%),吸收所得溶液浓度也不高,气液两相的平关系可以被认为服从亨利定律,相应的吸收速率方程式为:G A =K Y a ·V p ·∆Y m (7—1) 式中 G A ——单位时间在塔内吸收的组分量, kmol 吸收质/h ;K Y a ——气相总体积吸收系数, kmol 吸收质/(m 3填料·h ); V p ——填料层体积, m 3;∆Y m ——塔顶、塔底气相浓度差(Y —Y *)的对数平均值,kmol 吸收质/kmol 惰性气体。
(1) 填料层体积V pV p =π·D T 2·Z/4 (7—2) 式中 D T ——塔内经, m ;Z ——填料层高度, m 。
(2)G A 由吸收塔的物料衡算求得G A =V (Y 1—Y 2) (7—3) 式中 V ——空气流量, kmol/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。
(3)标准状态下空气的体积流量V 0空(7—4)式中 V 0空——标准状态下空气的体积流量, m 3/h ;V 空——转子流量计的指示值, m 3/h ;T 0、P 0——标准状态下空气的温度和压强, 273K 、101.33kPa ; T 1、P 1——标定状态下空气的温度和压强, 293K 、101.33kPa ; T 2、P 2——操作状态下温度和压强, K 、kPa 。
2121000T T p p p T V V ⋅⋅=空(4)标准状态下氨气的体积流量V 0NH3(7—5)式中 V 0NH3——转子流量计的指示值, m 3/h ;T 0、P 0——标准状态下空气的温度和压强, 273K 、101.33kPa ; T 1、P 1——标定状态下空气的温度和压强, 293K 、101.33kPa ; T 2、P 2——操作状态下温度和压强, K 、kPa ;ρ0空——标准状态下空气的密度, 1.293kg/m 3;ρ0NH3——标准状态下氨气的密度, 0.771kg/m 3。
(5)塔底气相浓度Y 1和塔顶气相浓度Y 2(7—6)式中 n NH3——NH 3的摩尔数;n 空——空气的摩尔数用一定浓度,一定体积的硫酸溶液分析待测气体,有n NH3=2×M H2SO4×V H2SO4×10—3 (7—7) 式中 M H2SO4——硫酸的摩尔浓度, mol/l ;V H2SO4——硫酸溶液体积, ml 。
(7—8)式中 V 空气––—湿式气体流量计测出的空气体积, L ;T 0、P 0——标准状态下的温度和压强, 273K 、101.33kPa ; 22.4——标准状态下一摩尔气体所占有的体积, 22.4L/mol 。
则 Y 2=n NH3/n 空 (7—9) 同样塔顶气相浓度Y 2也可通过取样分析来获得。
(6)平衡关系(7—10)m=E/P (7—11) 式中 m ——相平衡常数;E ——亨利系数,由表7-1中低浓度(5%以下)氨水的亨利系数与温度的关121200000333T T p p p T V V NH NH NH ⋅⋅⋅⋅⋅=ρρ空空空n n V V Y NH NH 33001==4.22/)(2200T p p T V n ⋅⋅=空空Xm mXY )1(1*-+=系数据,用内插的方法获得, Pa 。
X ——溶液浓度, kmol 吸收质/kmol 水;P ——塔内混合气体总压, Pa (绝压)。
P=大气压Pa+塔顶表压+填料层压降/2 (7—12)(7)塔底液相浓度X 1,塔顶液相浓度X 1当吸收剂为纯水时,塔顶X 2=0,而(7—13)式中 V ——空气流量, kmol/h ;L ——液体喷淋量, kmol/h ;Y 1、Y 2——塔底、塔顶气相浓度, kmolNH 3/kmol 空气;X 1、X 2——塔底、塔顶液相浓度, kmol/kmol 水。
因 G A =V (Y 1-Y 2),故X 1=G A /L (7—14) L=V 水ρ水/M 水 (7—15) 式中 V 水——水的体积流量, m 3/m ;ρ水——水的密度, kg/m 3;M 水——水的平均分子量, 18kg/kmol 。
(8)气相平均浓度差∆Y m(7—16) 式中 Y 1*——与X 1相平衡的气相浓度,Y 1*=(kmolNH 3/kmol 空气);Y 2*——与X 2相平衡的气相浓度,Y 2*=(kmolNH 3/kmol 空气)。
)(211Y Y LV X -=()()*22*11*22*11ln Y Y Y Y Y Y Y Y Y m -----=∆差计(单管压差计、U型管压差计)及气体分析系统构成。
空气由气泵送出,由放空阀及空气流量调节阀配合调节流量后,经过转子流量计记录流量的大小,并与氨气混合,由塔底自下而上通过填料层。
混合气在塔中经水吸收其中的氨后,尾气从塔顶排出。
出口处装有尾气调节阀,用以维持塔顶具有一定的表压,以此作为尾气通过尾气分析装置的推动力。
氨气由液氨钢瓶供给,经氨气减压阀、流量调节阀后,经氨转子流量计记录流量的大小,之后进入空气管道,与空气混合形成混合气体从塔底入塔。
水由泵房进入系统,经流量计记录流量后,在塔顶由液体分布器喷出,在吸收塔中与混合气体逆流接触,吸收其中的溶质,吸收液由塔底排出流入地沟。
为了测量塔内压力和填料层压强降,装有塔顶表压计和填料层压差计。
2.主要设备及尺寸(1)填料塔有机玻璃塔内径:D=120mm填料层高度:Z=800mm~900mm填料:不锈钢θ网环及陶瓷拉西环。
规格:Φ8,Φ10,Φ15。
(2)DC—4型微音气泵一台。
(3)LZB40气体流量计,流量范围0~60m3/h,数量一个;LZB15气体流量计,流量范围0~2.5m3/h,数量一个;LZB15液体流量计,流量范围0~160L/h,数量一个。
(4)LML—2型湿式气体流量计,容量5L,数量一台。
(5)水银温度计,规格0~100℃,数量三只。
五、实验步骤1.流体力学特性实验(1)熟悉实验装置及流程,弄清各部分的作用,并记录各压差计的零位读数。
(2)检查气路系统。
开风机之前必须全开放空阀,以免风机烧坏。
检查转子流量计阀门是否关闭,以免风机开动转子突然上升将流量计管打破。
(3)启动风机,首先测定干填料阻力降与空塔气速的大小。
注意不要开水泵,以免淋湿干填料。
由气泵送气,经放空阀、流量调节阀配合调节流量从小到大变化,测量8~9组数据,记录每次流量下的塔顶表压、填料层压降、流量大小、计前表压、温度等参数。
(4)开动供水系统,慢慢调节流量接近液泛,使填料完全润湿后再降到预定气速进行实验。
(5)测定湿填料压降,固定两个不同的液体喷淋量分别进行测定。
每固定一个喷淋量,调节空气流量,从小到大测量8~9组数据。
并随时观察塔内的操作现象,记下发生液泛时的气体流量。