实验六:填料吸收塔性能测定实验
实验六 吸收实验.

实验六吸收实验1.实验目的(1)了解填料塔吸收塔的结构与流程;(2)测定液相总传质单元数和总体积吸收系数;(3)了解气体空塔速度和液体喷淋密度对总体积吸收系数的影响。
2.基本原理由于CO2气体无味、无毒、廉价,所以本实验选择CO2作为溶质,用水吸收空气中的CO2。
一般将配置的原料气中的CO2浓度控制在10%(质量)以内,所以吸收的计算方法可按低浓度来处理。
⎡⎤Y1-mX21NOL=ln⎢(1-A)+A⎥1-AY-mX11⎣⎦计算公式:LXdYLKXa==NOL⎰XX*-XZΩZΩ 12式中 KXa :以∆X为推动力的液相总体积吸收系数,kmol / (m3·s);NOL:以∆X为推动力的液相总传质单元数;A:吸收因数L:水的摩尔流量,kmol /s;V:空气的摩尔流量,kmol /s;Z:填料层高度,m;Ω:塔的横截面积,m2 ;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,可根据液相温度t查得;P:总压,Pa(取大气压)。
测定方法:(1)本实验采用转子流量计测得空气和水的体积流量,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。
(2)测定塔底和塔顶气相组成Y1和Y2(利用气相色谱分析得到质量分率,再换算成摩尔比)。
(3)塔底和塔顶液相组成X1、X2的确定:对清水而言,X2=0,由全塔物料衡算可求出X1 。
A=L/Vm; V(Y1-Y2)=L(X1-X2)3.实验装置与流程实验装置流程如图2-10所示。
自来水送入填料塔塔顶经喷淋头喷淋在填料顶层。
由风机送来的空气和由二氧化碳钢瓶来的二氧化碳混合后,一起进入气体混合贮罐,然后从塔底进入塔内,与水在塔内进行逆流接触,发生质量传递,由塔顶出来的尾气放空。
由于本实验为低浓度气体的吸收,整个实验过程可看成是等温操作。
填料吸收塔内径为100mm,塔内分别装有金属丝网波纹规整填料和θ环散装填料两种,填料层总高度Z=2 m.。
实验6吸收(氨-水)

实验六:吸收实验一、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二、实验原理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。
在双对数坐标系中用压降对气速作图得到一条斜率为1.8-2的直线(图中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,压降-气速线向上弯曲,斜率变大,(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。
测定填料塔的压降和液泛速度,是为了计算填料塔所需动力消耗和确定填料塔的适宜制作范围,选择合适的气液负荷。
2、传质实验:填料塔与板式塔内气液两相的接触情况有着很大的不同。
在板式塔中,两相接触在各块塔板上进行,因此接触是不连续的。
但在填料塔中,两相接触是连续地在填料表面上进行,需计算的是完成一定吸收任务所需填料高度。
填料层高度计算方法有传质系数法、传质单元法以及等板高度法。
总体积传质系数K Ya是单位填料体积、单位时间吸收的溶质量。
它是反映填料吸收塔性能的主要参数,是设计填料高度的重要数据。
本实验是水吸收空气-氨混合气体中的氨。
混合气体中氨的浓度很低。
吸收所得的溶液浓度也不高。
气液两相的平衡关系可以认为服从亨利定律(即平衡线在x-y坐标系为直线)。
故可用对数平均浓度差法计算填料层传质平均推动力,相应的传质速率方程式为:所以:式中:G A—单位时间内氨的吸收量[kmol/h]。
K Ya—总体积传质系数[kmol/m3·h]。
V p—填料层体积[m3]。
△Y m—气相对数平均浓度差。
Y1—气体进塔时的摩尔比。
Y e1—与出塔液体相平衡的气相摩尔比。
Y2—气体出塔时的摩尔比。
Y e2—与进塔液体相平衡的气相摩尔比。
a、标准状态下的空气流量V0:(m3/h)式中:V1——空气转子流量计示值(m3/h)T0、P0——标准状态下的空气的温度和压强T1、P1——标定状态下的空气的温度和压强T2、P2——使用状态下的空气的温度和压强b、标准状态下的氨气流量V0’(m3/h)式中:V1’——氨气转子流量计示值(m3/h)ρ01——标准状态下氨气的密度1.293(kg/m3)ρ02——标定状态下氨气的密度0.7810(kg/m3)如果氨气中纯氨为98%,则纯氨在标准状态下的流量V 0’为:V 0’’=0.98*V 0’c 、惰性气体的摩尔流量G :G=V 0/22.4d 、单位时间氨的吸收量G A :G A =G*(Y 1-Y 2)e 、进气浓度Y 1:f 、尾气浓度Y 2:式中:N s ——加入分析盒中的硫酸当量浓度(N )V s ——加入分析盒中的硫酸体积(ml )V ——湿式气体流量计所得的空气体积(ml ) T 0——标准状态下的空气温度T ——空气流经湿式气体流量计时的温度g 、对数平均浓度差(ΔY )mY e2=0 Y e1=m x1* P=大气压+塔顶表压+(填料层压差)/2m=E / P x 1=G A/ LsE——亨利常数Ls——单位时间喷淋水量(kmol / h)P——系统总压强三、实验设备四、实验步骤1.开关的绿色按钮接通电源,就可以启动风机,并开始工作2.测量干塔压降(1)打开空气流量调节阀,调节空气流量。
填料吸收塔实验报告结果与讨论

填料吸收塔实验报告结果与讨论引言填料吸收塔是一种常用的化工设备,主要用于气液相的物质传质过程。
本次实验旨在探究填料吸收塔在不同操作条件下的性能表现,并对实验结果进行分析和讨论。
实验方法1.准备工作:清洗填料吸收塔,并确保其内部干净无杂质。
2.实验设定:根据需求设置填料吸收塔的进料流量、进料浓度、塔底温度等操作条件。
3.装填填料:根据实验要求,将适量填料均匀地装填到填料吸收塔中。
4.开启设备:打开填料吸收塔的进料阀门和出料阀门,开始实验。
5.实验记录:记录填料吸收塔的进料流量、出料流量、进料浓度、出料浓度等数据,并定时采集样品进行化验分析。
6.实验结束:根据实验要求,关闭填料吸收塔的进料阀门和出料阀门,停止实验。
实验结果与分析实验一:不同进料流量下的塔效曲线实验设置•进料流量:100 mL/min、200 mL/min、300 mL/min•进料浓度:10%•塔底温度:25°C实验数据进料流量 (mL/min) 出料流量 (mL/min) 塔效100 90 90%200 180 90%300 250 83%分析与讨论通过对比不同进料流量下的塔效数据,可以发现塔效随着进料流量的增加而降低。
这是因为较大的进料流量导致气液相接触时间减少,从而降低了物质传质效率。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择适当的进料流量,以保证塔效的最大化。
实验二:不同进料浓度下的吸收效率实验设置•进料流量:200 mL/min•进料浓度:10%、20%、30%•塔底温度:25°C实验数据进料浓度 (%) 出料浓度 (%) 吸收效率 (%)10 1 9020 2 9530 3 97分析与讨论根据实验数据,可以观察到随着进料浓度的增加,吸收效率也随之提高。
这是因为较高的进料浓度使得气液相之间的物质传质速率增加,从而提高了吸收效率。
因此,在实际应用中,可以通过调整进料浓度来控制吸收效率。
结论通过本次实验,我们对填料吸收塔在不同操作条件下的性能表现进行了研究和分析。
填料吸收塔实验报告

填料吸收塔实验报告一、实验目的本次填料吸收塔实验的主要目的是:1、了解填料吸收塔的结构和工作原理。
2、掌握吸收过程中气相和液相的流量控制方法。
3、测定填料层的压降与气速的关系,确定泛点气速。
4、研究不同液气比下的吸收效率,确定最佳液气比。
二、实验原理吸收是利用气体混合物中各组分在液体中溶解度的差异,使某些组分从气相转移到液相的过程。
在填料吸收塔中,气液两相在填料表面充分接触,实现物质传递。
根据亨利定律,在一定温度和压力下,气液平衡时,溶质在气相中的分压与在液相中的浓度成正比。
吸收速率取决于气液接触面积、两相的浓度差和传质系数。
填料的作用是增加气液接触面积,提高传质效率。
三、实验装置与流程实验装置主要由填料吸收塔、风机、储液槽、流量计、温度计、压力计等组成。
气体从风机进入吸收塔底部,自下而上通过填料层,与从塔顶喷淋而下的吸收液逆流接触。
吸收后的气体从塔顶排出,吸收液则流回储液槽,经循环泵再次送至塔顶喷淋。
通过调节气体流量和液体流量,可以改变气液接触状况和传质效果。
四、实验步骤1、检查实验装置的密封性,确保无泄漏。
2、向储液槽中加入适量的吸收液,并启动循环泵,使吸收液在系统中循环。
3、开启风机,逐渐调节气体流量,同时观察填料层的压降和泛点现象。
4、在不同的气体流量下,测定填料层的压降,并记录相关数据。
5、固定气体流量,改变液体流量,测定不同液气比下的吸收效率。
6、实验结束后,先关闭风机,再停止循环泵,清理实验装置。
五、实验数据记录与处理1、气体流量的测定采用转子流量计测量气体流量,记录不同时刻的读数,并计算平均值。
2、液体流量的测定使用涡轮流量计测量液体流量,同样记录数据并求平均值。
3、填料层压降的测定在不同的气体流速下,测量填料层两端的压力差,记录数据。
4、吸收效率的测定通过分析进出口气体中溶质的浓度,计算吸收效率。
将实验数据整理成表格形式,并绘制相关曲线,如填料层压降与气速的关系曲线、吸收效率与液气比的关系曲线等。
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。
实验六吸收实验

1、室温大于15℃时,空气不需加热,即可达到配料要求。若室温偏低,可预热空气使y1达到要求。
2、各仪表读数恒定5min以后,即可记录或取样分析有关数据,再按预先设计的实验方案调节有关参数。
b、 填料的作用
(1)增加气液接触面积
应满足:i) 80%以上的填料润湿。
ii)液体为分散相,气体为连续相(反之为鼓泡塔,失去填料的作用)。
(2)增加气液接触面的湍动
应满足:i)保证气液逆流。
图2.操作线与平衡线的关系
ii)要有适宜的液气比,若气速过大,液体下降速度为零,即发生液泛。填料塔的操作满足了上述要求,填料才会起作用。
传质速率式:NA=Kya·V填·△Ym(1)
物料衡算式:G空(Y1-Y2)=L(X1-X2)(2)
相平衡式:Y=mX(3)
(1)和(2)式联立得:Kya= (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y1>10%,属于高浓度气体吸收,所以:
Y1= ;Y2= ;
G空—空气的流量(由装有测空气的流量计测定),Kmol/m2·h;
(3)当吸收系强放热过程时,意味着自塔顶而下,吸收液温度增加很大,甚至达到了解吸温度。此时的平衡线斜率变陡,传质推动力△ym下降,见图4所示。如,用水来吸收SO3制H2SO4,第一步只能先制得93%的硫酸,再用93%硫酸冷却后吸收SO3,经脱去少量水,才制得98%浓硫酸。因此,针对这种情况,控制操作要素是吸收剂温度t,即吸收液需经中间冷却后再吸收。
V填—与塔结构和填料层高度有关;
其中: (5)
; ;
L—吸收剂的流量(由装有测吸收剂的流量计测定), Kmol/m2·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:
实验六:填料吸收塔性能测定实验
实验六 填料吸收塔性能测定实验一、实验目的1、了解填料吸收塔的结构和基本流程;2、熟悉填料吸收塔的操作;3、观察填料吸收塔的流体力学行为并测定在干、湿填料状态下填料层压降与空塔气速的关系4、测定总传质系数Ky ,并了解其影响因素。
二、实验原理气体吸收是常见的传质过程,它是利用液体吸收剂选择性吸收气体混合物中某种组分,从而使该组分从混合气体中得以分离的一种操作。
对稳定的低浓度物理吸收过程,根据吸收过程的物料衡算及传质速率方程有:m y Y Z A K Y Y V ∆⋅⋅⋅=-)(21故 my Y Z A Y Y V K ∆⋅⋅-=)(21式中:V ——通过吸收塔的惰性气体量即空气的摩尔流(kmol/h ) 1Y 、2Y ——气相入口(塔底)、出口(塔顶)溶质摩尔比(kmol 溶质/kmol 惰性气体)A ——塔的有效吸收面积即塔的截面积 (2m ) Z ——填料层高度(m )m Y ∆——对数平均推动力,211211*ln*)(Y Y Y Y Y Y Y m ---=∆ Y 1*为与塔底X 1成平衡的气相浓度,11*X P E Y =,其中:P 为塔底操作压强绝对大气压(atm ),E 为亨利系数,E=0.31143×1.047t可见,通过测定操作过程吸收系统的V 、Y 1、Y 2、A 、Z 及△Y m 即可计算出K Y 值。
三、实验装置1、本实验装置主要由吸收塔、空压机、流量计、U型压差计、、控制架等设备组成。
2、吸收塔采用填料塔,直径为80mm,塔体为透明有机玻璃,便于学生观察相关实验现象。
吸收实验采用丙酮为吸收介质,用水为吸收剂。
填料采用 φ10*10mm瓷拉西环,吸收前、后的尾气组成采样后由气相色谱分析(根据用户要求也可设计成计算机在线采样分析),或采用阿贝折光仪测定样品的折光率与标准曲线对照。
吸收塔的入口气量和入塔液相量均可通过控制阀任意调节,还可在实验时直接观察到各种填料塔的流体力学现象,包括沟流与液泛、淹塔等现象。
填料吸收塔实验
填料吸收塔的流体力学性能及其吸收总传质系数的测定讲稿一、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.了解填料吸收塔的流体力学特性,测定压降与空塔气速的关系;4.学习吸收总传质系数K Y a的测定方法。
二、实验内容1.在各种喷淋量下(包括喷淋量为零)测量气速和压降的关系,并记录塔内拦液和液泛的现象。
2. 固定液相流量和入塔混合气氨的浓度,在液泛速度以下取某一气相流量,测定气体进出口浓度,由此计算组分回收率η,传质推动力ΔY m和总传质系数K Y a。
内容拓展:(1)填料塔吸收的工业应用。
(2)填料塔技术的发展趋势。
(3)各种填料的认识(教具)和新型填料开发介绍。
三、基本原理1.气体通过填料层的压强降压强降是塔设计中的重要参数,气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。
压强降与气液流量有关,不同喷淋量下填料层的压强降ΔP与空塔气速u的关系如下图所示:图1 填料层的ΔP~u关系当无液体喷淋即喷淋量L0=0时,干填料的ΔP~u的关系是直线,如图中的直线0。
当有一定的喷淋量时,ΔP~u的关系变成折线,并存在两个转折点,下转折点称为“载点”,上转折点称为“泛点”。
这两个转折点将ΔP~u关系分为三个区段:恒持液量区、载液区与液泛区。
2.吸收塔的操作和调节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η可按下式计算:121211Y Y Y Y Y -=-=η 吸收塔的气体进口条件是由前一道工序决定的,吸收剂的进口条件:流率L 、温度T 、浓度X 2是控制和调节吸收操作的三要素。
3.吸收总传质系数的计算实验物系是清水吸收氨,惰性气体为空气,气体进口中氨浓度Y 1<10%,属于低浓度气体吸收。
传质速率式:m t Y A Y V a K N ∆⋅⋅= (1)物料衡算式:)()(2121X X L Y Y V -=- (2)相平衡式: mX Y = (3)(1)和(2)式联立得:mt Y Y V Y Y V a K ∆-=)(21 (4) 22112211ln )()(mX Y mX Y mX Y mX Y Y m -----=∆ (5) 式中t V ——填料层体积,m 3四、实验装置和流程(可先由同学介绍,再进行补充讲解,注意指出实验的关键之处)实验装置包括氨气钢瓶、风机、填料塔与尾气分析装置等,其流程如图所示。
填料吸收塔实验报告
填料吸收塔实验报告篇一:填料吸收塔实验报告填料吸收塔一、实验目的1.熟悉填料吸收塔的构造和操作。
2.测定气体通过干湿填料塔的压力降,进一步了解填料塔的流体力学特征。
3.测定填料吸收塔的吸收传质系数。
二、实验原理填料吸收塔一般要求控制回收率越高越好。
填料塔为连续接触式的气液传质设备,填料塔操作时液体从塔顶经分布器均匀喷洒至塔截面上,沿填料表面下流经塔底出口管排出,气体从支承板下方入口管进入塔内,在压力的作用下自下而上的通过填料层的空隙而由塔顶气体出口管排出。
填料层内气液两相成逆流流动,在填料表面的气液界面上进行传质,因此两相组成沿塔高边缘变化,由于液体在填料中有倾向塔壁的流动,故当填料层较高时,常将其分为若干段,在两段之间设置液体再分布装置,以利于流体的重新均匀分布。
填料的作用:1.增加气液接触面积。
满足(1)80%以上的填料润湿;(2)液体为分散相,气体为连续相。
2.增加气液接触面的流动。
满足(1)合适的气液负荷;(2)气液逆流。
三、实验步骤(1)将液体丙酮用漏斗加入到丙酮汽化器,液位高度约为液体计高度的2/3以上。
(2)关闭阀V3,向恒压槽送水,以槽内水装满而不溢出为度,关闭阀V5。
(3)启动空气压缩机,调节压缩机使包内的气体达到0.05~0.1Mpa时,打开V2,然后调节气动压力定值器,使进入系统的压力恒定在0.03Mpa。
(4)打开V4,调节空气流量(400L/H~500L/H); 打开V6,调节空气流量(5)室温大于15℃时,空气不需要加热,配制混合气体气相组成y1在12%~14%mol左右;若室内温度较低,可预热空气,使y1达到要求。
(6)要改变吸收剂温度来研究其对吸收过程的影响,则打开液体加热电子调节器,温度t3 (7)各仪表读数恒定5min以后,既可记录或取样分析有关数据,再按预先设计的试验方案调节有关参数。
(8)A1为取样测y1; A2为取样测y2;(9)阀V10为控制塔底液面高度,以保证有液封。
填料吸收塔实验实验报告
填料吸收塔实验实验报告填料吸收塔实验实验报告摘要:本实验旨在研究填料吸收塔在不同操作条件下的性能表现。
通过改变填料高度和液体流量,观察吸收塔对气体组分的吸收效果,并分析吸收效率与操作条件的关系。
实验结果表明,填料高度和液体流量对吸收效率有显著影响,适当调整操作条件可以提高吸收效果。
1. 引言填料吸收塔是一种常用的气液分离设备,广泛应用于化工、环保等领域。
其主要原理是通过将气体与液体接触,使气体中的组分被液体吸收。
填料作为吸收塔的重要组成部分,具有较大的表面积,可提供更多的接触面积,提高吸收效率。
本实验旨在探究填料高度和液体流量对吸收效率的影响,为填料吸收塔的优化设计提供参考。
2. 实验装置与方法实验装置包括填料吸收塔、气体供给系统、液体供给系统、液体收集器和分析仪器等。
实验过程中,首先调节气体流量和液体流量,并记录初始值。
然后,通过改变填料高度和液体流量,分别进行不同条件下的实验,并记录吸收效果。
最后,对实验结果进行分析和总结。
3. 实验结果与分析3.1 填料高度对吸收效果的影响在实验中,我们分别设置了不同的填料高度,观察吸收效果。
结果显示,随着填料高度的增加,吸收效果逐渐提高。
这是因为较高的填料高度能够提供更多的接触面积,增加气体与液体的接触机会。
因此,在实际应用中,应尽量选择较高的填料高度,以提高吸收效率。
3.2 液体流量对吸收效果的影响另一方面,我们也研究了液体流量对吸收效果的影响。
实验中,我们改变了液体流量,并观察吸收效果。
结果显示,随着液体流量的增加,吸收效果有所提高。
这是因为较大的液体流量能够提供更多的溶剂,增加气体组分与液体的接触机会。
因此,在实际应用中,应根据需要适当调整液体流量,以提高吸收效果。
4. 结论通过本实验的研究,我们得出以下结论:- 填料高度对吸收效果有显著影响,较高的填料高度能够提供更多的接触面积,增加吸收效率。
- 液体流量对吸收效果有一定影响,较大的液体流量能够增加气体与液体的接触机会,提高吸收效率。
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实验六 填料吸收塔性能测定实验
一、实验目的
1、了解填料吸收塔的结构和基本流程;
2、熟悉填料吸收塔的操作;
3、观察填料吸收塔的流体力学行为并测定在干、湿填料状态下填料层压降与空塔气速的关系
4、测定总传质系数Ky ,并了解其影响因素。
二、实验原理
气体吸收是常见的传质过程,它是利用液体吸收剂选择性吸收气体混合物中某种组分,从而使该组分从混合气体中得以分离的一种操作。
对稳定的低浓度物理吸收过程,根据吸收过程的物料衡算及传质速率方程有:
m y Y Z A K Y Y V ∆⋅⋅⋅=-)(21
故 m
y Y Z A Y Y V K ∆⋅⋅-=)(21
式中:V ——通过吸收塔的惰性气体量即空气的摩尔流(kmol/h ) 1Y 、2Y ——气相入口(塔底)、出口(塔顶)溶质摩尔比(kmol 溶
质/kmol 惰性气体)
A ——塔的有效吸收面积即塔的截面积 (2m ) Z ——填料层高度(m )
m Y ∆——对数平均推动力,
2
112
11*ln
*)(Y Y Y Y Y Y Y m ---=
∆ Y 1*
为与塔底X 1成平衡的气相浓度,
11*X P E Y =,其中:P 为塔底操作压强绝对大气压(atm ),E 为亨利系数,E=0.31143×1.047t
可见,通过测定操作过程吸收系统的V 、Y 1、Y 2、A 、Z 及△Y m 即可计算出K Y 值。
三、实验装置
1、本实验装置主要由吸收塔、空压机、流量计、U型压差计、、控制架等
设备组成。
2、吸收塔采用填料塔,直径为80mm,塔体为透明有机玻璃,便于学生观察
相关实验现象。
吸收实验采用丙酮为吸收介质,用水为吸收剂。
填料采用 φ10*10mm瓷拉西环,吸收前、后的尾气组成采样后由气相色谱分析(根据用户要求也可设计成计算机在线采样分析),或采用阿贝折光仪测定样品的折光率与标准曲线对照。
吸收塔的入口气量和入塔液相量均可通过控制阀任意调节,还可在实验时直接观察到各种填料塔的流体力学现象,包括沟流与液泛、淹塔等现象。
3、丙酮加热器采用不锈钢制作,其上装有液位计,最后由转子流量计计量
后进入吸收塔底部。
4、作为吸收剂的水采用实验室的自来水通过离心泵打入吸收塔顶部,与塔
底进入的气相逆流接触,吸收溶质后排入地沟。
5、被吸收后的气体,取样进行分析。
6、控制屏本装置丙酮加热温度的给定和调节、入塔气量的调节、溶质浓
度的调节、泵出口流量的调节,以及入塔气相的流量显示与控制,入塔液相量的控制、显示等,均集中在控制架。
流量计吸收塔水箱
排液管温控仪
电流表电流调节
开关指示灯
丙酮罐
减压阀
压差计
P
TI
来自自来水
至地沟
空压机
吸收塔
丙酮罐
四、实验步骤
1、观察实验仪器,查看各个部分的名称和功能以及操作方法。
特别注意检查汽化器内液位是否在要求范围内,检查水箱内的水是否干净,如不干净则应将其排除换上干净的水,以防止引起仪器管道的堵塞。
读取并记录压差计的读数。
2、打开电源开关及空气压缩机,再打开丙酮料桶加热器开关,调节填料桶温度至丙酮的沸点(56.5°C )。
待空气压缩机气压稳定(自动跳闸时),将空气通入汽化器内,缓慢打开气体流量计的进气阀门,进口压力控制在0.006Mpa ,流量控制在0.4-0.8m ³/h 之间;打开吸收塔顶的排气阀。
3、调节液体流量计为0,待填料桶温度接近沸点时,打开气体流量计,调节几组不同的气体流量,分别记录各流量及对应于该流量的压差和填料塔的现象。
再调节液体流量为一定值,适当打开填料塔底的排液阀,改变气体流量,观察记录数据及现象,此时可通过调节排液阀及气体流量观察到液泛现象 。
4、调节气体流量为定值,调节液体流量,记录同上数据及现象。
通过调节液体进出填料塔的量可观察到液泛现象。
5、实验结束,依次关闭液相进口控制阀门、水泵、填料桶加热器,终止加料,关闭气体流量计阀,待塔内液相全部流出后,关闭空气进口阀,排液阀。
卸掉空气压缩机的气压。
五、实验数据记录及处理
六、实验报告要求 1.实验原理 2.实验方法和步骤 3.实验数据记录及处理 4.举例计算过程 5.讨论实验结果
不变流量
序号 改变的流量 压差/mm 水柱 吸收塔内现象
水的流量为0 L/h
1
2 3 4
水的流量
为 L/h
1
2 3 4
气体的流量为 m³/h
1
2 3 4 气体的流量为 m ³
/h 1
2 3 4。