吸收系数的测定
一、实训目的
1、 了解填料吸收装置的基本流程及设备结构；
2、 掌握吸收系数的测定方法；
3、 了解空塔气速和喷淋密度对总吸收系数的影响；
4、 了解气体空塔流速与压强降的关系。 二、基本原理 根据传质速率方程：
m Y A Y K N ?= 即；m Y A Y F K F N G ?==
所以；
m
Y Y F G K ?=
,
通过实验分别测定和计算（单位时间吸收的组分量）、（气液两相接触面积）、（平均传质推动力）的值，便可代入上式计算得吸收系数的值。 1、 单位时间吸收的组分量G （Kmol/h ）
)(21Y Y V G -=
上式中：V(惰性气体流量)用空气转子流量计来测定；Y 1(进塔气体组成)可通过测定进塔时氨及空气流量来计算得到；Y 2(出塔气体组成)采用化学法进行尾气分析测定和计算得到。 2、 气液两相接触面积F(m 2)
z
D a aV F ??
==24
π
上式中：V —填料的总体积(m 3
) Z —填料层高度(m) D —吸收塔的内径(m) a —有效比表面积(m 2/m 3)
η/t a a =
式中：a t —干填料的比表面积(m 2/m 3)
η—填料的表面效率，可根据最小润湿分率查图表（参看教材）
最小润湿分率=规定的最小润湿率操作的润湿率
式中：填料的最小润湿分率=0.08m 3/m 2.h(规定的最少润湿率) 操作的润湿率=W/a t (m 3/m 2.h)
式中：W —喷淋密度，每小时每平方米塔截面上的喷淋的液体量。
（塔截面积）（水的体积流量）水Ω=
V W
3、 平均传质推动力
m Y ?
本实验的吸收过程处于平衡线是直线的情况下，所以可用对数平均推动力法计算
m Y ?。
**ln *)
(*)(221
12211Y Y Y Y Y Y Y Y Y m -----=
?
上式中：
X m mX
Y )1(1*-+=
P E m =
P=大气压+塔顶表压+1/2塔内压差 液相浓度5%以下时亨利系数与温度的关系： 温度（o C ） 0 10 20 25 30 40 E(atm)
0.239
0.502
0.778
0.947
1.250
1.938
本实验中：X 1由公式)()(2121Y Y V X X L -=-计算，其中：X 2=0
4、 转子流量计的计算公式：
1）实验中用的空气转子流量计是以20 o C,1atm 的空气为介质来标定刻度的，如果工作介质不是该状态下的空气，可用下式来换算刻度指示值：
11
221211
2Q T P T
P Q Q ?==ρρ
2）如果还需要将Q 值换算成标准状态（0 o C,1atm ）下的体积Q,则代入下式计算：
2
12
10
120022
20T T P P P T
Q T P T P Q Q ==
3）如果测定的是其它气体，而且是非20 o C,1atm 状态空气下则代入下式计算：
201210211
20ρρT P T P Q Q =
4）如果还需要将Q 值换算成标准状态下的值：
20
2110210
01
20ρρT T P P P T Q Q =
上式中：
2010ρρ、分别表示20 o C,1atm 状态下标定气体和被测气体的密度。
5、尾气分析法计算Y 2 以稀硫酸（0.02N ）为指示液，酚酞为指示液，将经计量的尾气通入装有红色的吸收液（稀硫酸和酚酞）的吸收瓶中，吸收液和尾气中的氨反应当达到终点时，吸收液变为红色，立即关闭气体进口考克，记录尾气进入量，并根据硫酸的浓度先将湿式气体流量计口读得的空气流量换算成标准状态下的体积流量V 0：
100
10T P T P V
V = （V －空气流量读数）
氨的体积：
V=22.4V S N S (V S －硫酸溶液的体积ml;N S －硫酸溶液的当量浓度N 毫克当量/毫升)
最后：
02V V Y =
三、实训装置及流程
如图为吸收实训设备流程图。空气由风机1供给，阀2用于调节空气流量（放空法）。在气管中空气与氨混合入塔，经吸收后排出，出口处有尾气调压阀9，这个阀在不同的流量下能自动维持一定的尾气压力，作为尾气通过分析器的推动力。
水经总阀15进入水过滤减压器16，经调解器17及流量计18入塔。氨气由氨瓶23供给，开启氨瓶阀24，氨气即进入自动减压阀25中，这法能自动将输出氨气压力稳定在
2/15.0cm kg -范围内，氨压力表26指示氨瓶内部压力，而氨压力表27则指示减压后的压
力。为了确保安全，缓冲罐上还装有安全阀29，以保证进入实验系统的氨压不超过安全允许规定值（1.2kg/m 2）,安全阀的排出口用塑料管引到室外。
为了测量塔内压力和填料层压力降，装有表压计20和压差计19。此外，还有大气压力计测量大气压力。
1—风机 2—空气调节阀 3—油分离器 4—空气流量计 5—填料塔 6—栅板 7—排液管 8—莲蓬头 9—尾气调节阀 10—尾气取样管 11—稳压瓶 12—旋塞
13—吸收盒 14—湿式气体流量计 15—总阀 16—水过滤减压阀 17—水调节阀 18—水流量计 19—压差计 20—塔顶表压计 21—表压计 22—温度计 23—氨瓶 24—氨瓶阀 25—氨自动减压阀 26—氨压力表 27—氨压力表 28—缓冲罐 29—膜式安全阀 30—转子流量计 31—表压计 32—空气进口阀 四、实训步骤
1、填料塔流体力学测定操作
1）这项操作不要开动氨气系统，仅用水对空气进行操作即可。
2）可以先开动供水系统。开动供水系统中的滤水器时，要注意首先打开出口端阀门才慢
慢打开进水阀，如果在出口端阀门关闭的情况下开进水阀，滤水器就可能超压。
3）开动空气系统。开动时要首先全开叶氏分机的旁通阀，然后再启动叶氏风机，否则风机一开动，系统内气速突然上升可能碰坏空气转子流量计。风机启动后再用关小旁路阀的办法调节空气流量。 同样道理，实验完毕要停机时，也要全开旁通阀，待转子降下来以后在停机，如果突然停机，气流突然停止，转子就会猛然掉下，打坏流量计。
4）一般总是慢慢加大气速到接近液泛，测定每一间隔气速下的填料压降。 5）正式测定是固定某一喷淋量，测定每一间隔下的填料压降。 2、传质系数的测定：
1）事先确定好操作条件（如氮气流量、空气流量、喷淋量），准备好尾气分析气，开动水系统和空气系统，一切准备就绪后再开动氨气系统。实验完毕随即关闭氨气系统，以尽可能节约氨气。水系统和空气系统的开动和关闭方法同上。
2）氨气系统的开动方法：事先要弄清楚氨气自动减压阀的构造。开动时首先将自动减压阀的弹簧放松，使自动减压阀处于关闭状态，然后打开氨瓶瓶顶阀，此时自动减压阀的高压压力表应有示值。下一步先关好氨气转子流量计前的调节阀，；再缓缓压紧减压阀的弹簧，使阀门打开，同时注视低压氨气压力表的示值达到0.5到0.8公斤/厘米2时即可停止。 然后用转子流量计前的调节阀调节氨气流量，便可正常使用。关闭氨气系统的步骤和开动步骤相反。
3）尾气分析器的操作：
尾气分析仪用取样管3、吸收管8、湿式气体流量计等组成，在吸收管中装入一定浓度一定体积的稀硫酸作为吸收液并加入指示剂（甲基红），当被分析的尾气样品通过吸收管后，尾气中的氨被硫酸吸收，其余部分（空气）由湿式气体流量计计量。由于加入的硫酸数量和浓度是已知量，所以被吸收的氨量便可计算出来。湿式气体流量计所计量的空气量可以反映出尾气浓度，空气量越大表示浓度越低。
分析操作开始时先纪录湿式气体流量计的初始值，然后开启阀5让尾气通过取样管并观察吸收液的颜色（吸收管是透明的，可以看清吸收液的颜色），当吸收液刚改变颜色（由红变黄）时，表示吸收到达终点，应立即关闭阀门5，读取湿式气体流量计终示值。操作是要注意控制阀5的开度，使尾气成单个气泡连续不断进入吸收管，如果开度过大，气泡成大气团通过则吸收不完全，开度过小，则拖延分析时间。 尾气浓度计算参看基本原理。 附：数据整理过程示例： （一、）、求空气流量：
Q=19m 3/h T O =273K P O =760mmHg P 1=760mmHg P 2=720+24.7=744.7mmHg T 1=273+20=293K T 2=273+16=289K
h
m T T P P P T Q Q O O /64.1719289
2937
.744760760
273
321211
10标准=???==
(二)、求氨气流量：
Q=0.762m 3/h T O =273K T 1=293K
T 2=289K P O =760mmHg P 1=760mmHg P 2=720+13.2=733.2mmHg
310/293.1m kg =ρ 3
20/7810.0m kg =ρ
h
m T T P P P T Q Q O O /903.0762.0293
289781.0760
2.73329
3.17602733212021101
20标准=?????==ρρ
因为是98%的氨，故纯氨的量为0.903*0.98=0.885标准m 3/h (三)、计算Y 1
0502.064.17885
.010201===
Q Q Y
(四)、计算Y 2
ml N V V S S 9836.004391.014.224.22=??==
ml
T P T PV V O O O 10831021.1289760273
7203=????=??=
000908.010839836.02===
O V V Y (五)、计算G:
h k m o l Q V O /7875.04.2264
.174.22===
)000908.00502.0
(7875.0)(21-=-=Y Y V G =0.0388kmol/h (六)、计算
m Y ?：
D=0.11m a T =403m 2/m 3 z=0.815m
h m m w ./317.611.04/10602
32
3=??=-π
操作润湿率=w/a=6.317/403=0.0157(m 2/h)
最小润湿率=0.157/0.08=0.196
查教材上填料得表面效率和最小润湿率关系图得：41.0=η
3
2/23.16541.0403m m a a t =?=?=η 2
22279.1815.011.0785.023.1654m z D a F =???=??=π
atm
P 961.010333.45.012760720=?++=总
666.0961
.064.0===
总P E m
15O
C 时：
3
/9992
m kg O H =ρ
18
2=O H M
h
kmol L /33.31899910603=??=-
)(21X X L G -= 02=X
01165.033.30388
.021==+=
L LX G X
00773
.001165.0)666.01(101165
.0666.0)1(111*
1=?-+?=-+=
X m mX Y
0*
2=Y
01081
.0000908
.004247.0ln
000908
.000773.00502.0ln )
()(*
2
2*1
1*
22*
11=--=
-----=
?Y Y Y Y Y Y Y Y Y m
（七）、求K Y ：
h m kmol Y F G K m Y ./806.201081.0279.10388
.02=?=?=
五、数据记录与结果处理 吸收系数的测定
混合气组成：氨、空气 吸收剂：水 填料：
名称：拉西环 规格：12*13*1.5mm 个数：3750个 比表面积： m 2/m 3 堆积形式：乱堆
填料层高度：815mm 吸收塔内径：110mm 数据纪录表：
序号 项目 例
1 2 3 4 空气
流量计示值m 3/h 19.0 计前表压mmHg 24.7 温度O C 16.0 氨气
0.762 计前表压mmHg 13.2 温度O C
16 水
计量计示值m 3/h 60×10-3 温度O C 15.0 尾气
流量计示值m 3/h 1.21
硫酸体积ml 1 硫酸浓度（N ） 0.04391 温度O C
15.0
压强大气压（mmHg）720 塔顶表压(cmH2O)
12.0 塔内压强(cmH2O)
4.3
吸收组分量G
（kmol/h）
0.0388
喷淋密度
W(m3/m2.h)
6.317
填料表面效率
η0.41
接触面积F(m2) 1.279
Y1 0.0502
Y2 0.000908
?Ym 0.01081
Ky(kmol/m2.h) 2.806
六、思考题
1、综合班上几组的数据来看，你认为以水吸收空气中的氨气过程，是气膜控制还是液膜控制？为什么？
2、要提高氨水浓度有什么办法（不改变进气浓度）？这时又会带来什么问题？
3、气体流速与压强降关系中有无明显的折点？意味着什么？
4、当气体温度与吸收剂温度不同时，应按那种温度计算亨利系数？
5、试分析旁路调节的重要性。
6、试比较精馏装置与吸收装置异同。
导热系数测量
导热系数测量 在某些应用场合，了解陶瓷材料的导热系数，是测量其热物理性质的关键。陶瓷耐火材料常被用作炉子的衬套，因为它们既能耐高温，又具有良好的绝热特性，可以减少生产中的能量损耗。航天飞机常使用陶瓷瓦作挡热板。陶瓷瓦能承受航天飞机回到地球大气层时产生的高温，有效防止航天器内部关键部件的损坏。在现代化的燃气涡轮电站，涡轮的叶片上的陶瓷涂层（如稳定氧化锆）能保护金属基材不受腐蚀，降低基材上的热应力。作为有效的散热器能保护集成电路板与其它电子设备不受高温损坏，陶瓷已经成为微电子工业领域关键材料。若要在和热相关的领域使用陶瓷材料，则要求精确测量它们的热物理性能。在过去的几十年里，已经发展了大量的新的测试方法与系统，然而对于一定的应用场合来说并非所有方法都能适用。要得到精确的测量值，必须基于材料的导热系数范围与样品特征，选择正确的测试方法。 基本理论与定义 热量传递的三种基本方式是：对流，辐射与传导。对流是流体与气体的主要传热方式，对固态与多孔材料传热不起重要作用。 对于半透明与透明陶瓷材料，尤其在高温情况下，必须考虑辐射传热。除了材料的光学性质外，边界状况亦能影响传热。关于辐射传热方式的详细介绍见文献一(1)。 对于陶瓷材料而言传导是最重要的传热方式。热量的传导基于材料的导热性能——其传导热量的能力(2)。厚度为x 的无限延伸平板热传导可用Fourier 方程进行描述（一维热传递）： Q = -λ·△T／△x Q 代表单位表面积在厚度(△x)上由温度梯度(△T)产生的热流量。两个因子都与导热系数（λ）相关联。在温度梯度与几何形状固定(稳态)的情况下，导热系数代表了需要多少能量才能维持该温度梯度。 在对建筑材料（如砖）与绝热材料进行表征时，经常用到k 因子。k 因子与材料的导热系数和厚度有关。 k –value = λ/ d 这一因子并不能用来鉴别材料，而是决定最终产品厚度的决定因素。 现代电子元件与陶瓷散热器上通常发生的是动态（瞬时）过程。需要更复杂的数学模型描述这些动态热传递现象，在此不做讨论。
填料吸收传质系数的测定
序号：40 化工原理实验报告 实验名称：填料吸收传质系数的测定 学院：化学工程学院 专业：化学工程与工艺
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、掌握总传质系数K x a 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，利用船只速率方程处理传质问题的办法。 一、 实验原理 本装置先用吸收柱讲将水吸收纯氧形成富氧水后(并流操作)，送入解吸塔顶再用空气进行解吸，实验需测定不同液量和气量下的解吸总传质系数a x K ，并进行关联，得到 b a V AL K ?=a x 的关联式，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。本实 验引入了计算机在线数据采集技术，加快了数据记录与处理的速度。 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，此压降对气速作图可得一斜率为1.8～2的直线(图中aa 线)。当有喷淋量时，在低气速下(c 点以前)压降也正比于气速的1.8～2次幂，但大于同一气速下干填料的压降(图中bc 段)。随气速的增加，出现载点(图1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。 图一 填料层压降-空塔气速关系示意图 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 ???=
实验四填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定
实验四填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定姓名：学号：；学院专业级班； 同组同学姓名：；；。 实验日期：；天气：；室温：大气压：；成绩： . 一、实验目的 1.了解填料吸收塔的结构和操作流程； 2.掌握产生液泛现象的原因和过程。 3.明确吸收塔填料层压降p与空塔气速u在双对数坐标中的关系曲线及其意义，了 解实际操作气速与泛点气速之间的关系 4.了解吸收剂进口条件的变化对吸收操作结果的影响； 5. 掌握气相总容积吸收传质系数Ky,α的测定方法 二、基本原理 吸收是指利用气体中各组分在液相中溶解度的差异而分离气体混合物的操作。在吸收过 程中，所用液体成为吸收剂（或溶剂）；气体中被溶解的组分称为吸收质或溶质；不被溶解 的气体组分称为惰性气体或载体；吸收操作所得到的液体称为溶液（主要成分为吸收剂和溶质）；剩余的气体为尾气，主要成分为惰性气体，还有残余的吸收质。 1.气液相平衡关系 大多数气体物质A溶解形成稀溶液时，稀溶液上方溶质A的平衡分压p A*与其在溶液 中的 摩尔分数x A成正比： p A* = Ex A (4-1) 这就是亨利定律。式中，E为亨利系数（kPa）。 若气相组成也用平衡摩尔分数y*表示，则(3-4-1)式可写为：
y A* = Ex A/p (4-2) 令E/p= m，则 y A* = mx A (4-3) 式中，m为相平衡系数，量纲为1。 吸收过程中，溶液和气体的总量在不断变化，使得吸收过程的计算比较复杂。为了简便 起见，工程计算中采用在吸收过程中数量不变的惰性气体（如空气）和纯吸收剂为基准，用 物质的量之比（也称为比摩尔分数）来表示气相和液相中吸收质A的含量，并分别用Y A和 X A表示。平衡时，其关系式为： Y A*= mX A/(1?(1?m)X A) 当溶液浓度很低时，X A很小，则1+(1－m)X A?1，式(3-4-4)可简化为： Y A*＝mX A 2.填料吸收塔流体力学特性 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。填料层上方有液体分布装置，可以使液体均匀喷洒在填料塔上。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。在有一条喷淋（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。 3.吸收速率方程式
填料吸收塔的操作和吸收系数的测定
昆明理工大学实验报告 课题名称：化工原理实验 实验名称：填料吸收塔的操作和吸收系数的测定 姓名：成绩： 学号：班级： 实验日期： 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—氨混合气体中氨的体积吸收系数K a。 Y
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特性。 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、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塔上。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。在有一条喷淋（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
导热系数的测量实验报告
导热系数的测量 导热系数（又称导热率）是反映材料热性能的重要物理量，导热系数大、导热性能好的材料称为良导体，导热系数小、导热性能差的材料称为不良导体。一般来说，金属的导热系数比非金属的要大，固体的导热系数比液体的要大，气体的导热系数最小。因为材料的导热系数不仅随温度、压力变化，而且材料的杂质含量、结构变化都会明显影响导热系数的数值，所以在科学实验和工程设计中，所用材料的导热系数都需要用实验的方法精确测定。 一．实验目的 1．用稳态平板法测量材料的导热系数。 2．利用稳态法测定铝合金棒的导热系数，分析用稳态法测定不良导体导热系数存在的缺点。 二．实验原理 热传导是热量传递过程中的一种方式，导热系数是描述物体导热性能的物理量。 h T T S t Q ) (21-??=??λ 单位时间通过某一截面积的热量dQ/dt 是一个无法直接测定的量，我们设法将这个量转化为较容易测量的量。为了维持一个恒定的温度梯度分布，必须不断地给高温侧铜板加热，热量通过样品传到低温侧铜板，低温侧铜板则要将热量不断地向周围环境散出。单位时间通过截面的热流量为： B B h T T R t Q )(212 -???=??πλ 当加热速率、传热速率与散热速率相等时，系统就达到一个动态平衡，称之为稳态，此时低温侧铜板的散热速率就是样品的传热速率。 这样，只要测量低温侧铜板在稳态温度 T2 下散热的速率，也就间接测量出了样品的传热速率。但是，铜板的散热速率也不易测量，还需要进一步作参量转换，我们知道，铜板的散热速率与冷却速率（温度变化率）dQ/dt=-mcdT/dt 式中的 m 为铜板的质量， C 为铜板的比热容，负号表示热量向低温方向传递。 由于质量容易直接测量，C 为常量，这样对铜板的散热速率的测量又转化为对低温侧铜板冷却速率的测量。铜板的冷却速率可以这样测量：在达到稳态后，移去样品，用加热铜板直接对下铜板加热，使其温度高于稳态温度 T2（大约高出 10℃左右），再让其在环境中自然冷却，直到温度低于 T2，测出 温度在大于T2到小于T2区间中随时间的变化关系，描绘出 T —t 曲线（见图 2），曲线在T2处的斜率就是铜板在稳态温度时T2下的冷却速率。 应该注意的是，这样得出的 t T ??是铜板全部表面暴露于空气中的冷却速率， 其散热面积为 2πRp2+2πRphp （其中 Rp 和 hp 分别是下铜板的半径和厚度），然而， 设样品截面半径为R ，在实验中稳态传热时，铜板的上表面（面积为 πRp2）是被 样品全部（R=Rp ）或部分（R
