吸收实验实验报告.pptx

1.0—2，当喷淋量为
L1
时， P Z
~ uo为一折线，若喷淋量越大，
P 折线位置越向左移动，图中 L2＞L1。每条折线分为三个区段， Z 值较小时为恒持
液区，P Z
~ uo
关系曲线斜率与干塔的相同。P Z
值为中间时叫截液区，P Z
~ uo曲
线斜率大于 2，持液区与截液区之间的转折点叫截点 A。 P 值较大时叫液泛区， Z
（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u
o [m/s]为横坐标，单位填料层压降
P Z
[mmH20/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
P Z
~
u
关系
o
为一直线，其斜率约
（8）
故塔顶气相浓度为：
Y2
V03 V04
3、塔底 X1~Y*1 的确定
由式（2）知： X1
V L
(Y1 Y2 )
X 2 ，若
X2=0，则得：
（9）
V X1 L (Y1 Y2)
（10）
X1 值亦可从塔底取氨水分析而得。设取氨水 VN`[ml]，用浓度为 NS`的 H2SO4 来滴定，中和后用量为 VS`[ml]，则：
02 ——标准状态下空气的密度（=1.293kg/m3）
对空气：
（5）
V02
V2
T0 P
0
P3 P4 T3 T 4
式中：V2——空气流量计读数[m3/h]
T。，P。——标准状态下空气的温度[K]和压强[mmHg] T3，P3——空气流量计上标明的温度[K]和压强[mmHg]
T4，P4——实验所用空气的温度[K]和压强[mmHg]
K Ya
V (Y1 Y2 ) H Ym
为求得 KYa 必须先求出Y1、Y2 和 Ym 之值。
1、Y1 值的计算：
（3）
Y1
0.98V01 V02
式中：V01——氨气换算为标态下的流量[m3/h]
V02——空气换算为标态下的流量[m3/h]
（4）
3
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实验内容
0.98——氨气中含纯NH3分数 对氨气：
（6）
Y1 也可用取样分析法确定（略）。 2、Y2 值分析计算 在吸收瓶内注入浓度为 NS 的 H2SO4VS[ml]，把塔顶尾气通入吸收瓶中。设从吸 收瓶出口的空气体积为 V4[ml]时瓶内 H2SO4Vs 即被 NH3 中和完毕，那么进入吸收瓶 的 NH3 体积 Vo3 可用下式计算：
V03 22.1NSVS [ml]
NA V (Y1 Y2 ) L(X1 X 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]
（2）
X1，X2——分别为塔底、塔顶液相浓度[kmolNH3/kmolH20] 由式（1）和式（2）联解得：
2
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班
月
日
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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）：
1
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P
Z
~
u
曲线斜率大于
o
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
P Z
~ uo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
X
1
0.018
NS `VS VN`
`
又根据亨利定律知，与塔底X1 成平衡的气相浓度 Y1*为：
（11）
Y1
E P
X1
式中：P——塔底操作压强绝对大气压（atm）
（12）
E——亨利系数大气压，可查下表取得：
液相浓度 5%以下的 E 值
5
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表 2-2-7-1
t（℃）
0
E（大气压） 0.293
或用下式计算：
10 0.502
20 0.778
E 0.311431.047t
4、塔顶的X2~Y2*的确定 因用水为吸收剂，故 X2=0 ，所以 Y2*=0 5、 吸收平均推动力ΔYm
Ym
(Y1
Y
1
)
Y
ln
Y1
Y
1
2
Y2
6、吸收效率η Y1 Y2 100%
Y1
（7）
4
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பைடு நூலகம்
通过吸收瓶空气化为标准状态体积为：
V04
V4TP0 0
P5 [ml] T5
式中：V4——通过吸收瓶空气体积[ml]，由湿式气量计读取 T
。，P。——标准状态下空气的温度[K]和压强[mmHg] T5
，P5——通过吸收瓶后空气的温度[K]和压强[mmHg]
专业
班
月
日
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V01
V1
T0 P
0
02 P1 P2 01 T1 T 2
式中：V1——氯气流量计上的读数[m3/h]
T。，P。——标准状态下氨气的温度[K]和压强[mmHg] T1，P1——氨气流量计上标明的温度[K]和压强[mmHg]
T2，P2——实验所用氨气的温度[K]和压强[mmHg]
0 ——标准状态下氨气的密度（=0.769kg/m3）
25 0.947
30
40
1.25
1.94
（13）
（14） （15）
四、实验流程简介：
吸收装置如图 2-2-7-3 所示，塔径为 110（mm），塔内填料有一套为塑料阶梯环， 其它为瓷拉西环，均为乱堆。填料层高为 600—700（mm）（请自量准确）。氨气由 氨瓶 1 顶部针形阀放出，经减压阀 2 到达缓冲缺罐 3，用阀 4 调节流量，经温度计
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实验内容 吸收实验
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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。