氧解析实验报告(终稿)

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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

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。

氧解析实验报告

氧解析实验报告

一、摘要本实验旨在通过氧解析的方法,验证氧气的存在,并探究其化学性质。

通过实验,我们观察了氧气在不同条件下的反应,从而加深对氧气的理解。

二、实验目的1. 验证氧气的存在。

2. 探究氧气的化学性质。

3. 了解氧气的制备方法。

三、实验原理氧气是一种无色、无味、无臭的气体,化学性质活泼。

在实验中,我们可以通过观察氧气与其他物质的反应来验证其存在和探究其性质。

四、实验材料1. 实验装置:集气瓶、玻璃管、橡胶塞、酒精灯、火柴、镊子等。

2. 实验试剂:氯酸钾、二氧化锰、过氧化氢溶液、紫色石蕊试液等。

五、实验步骤1. 制备氧气a. 将氯酸钾和二氧化锰按一定比例混合,放入集气瓶中。

b. 用酒精灯加热,使氯酸钾分解产生氧气。

c. 收集氧气。

2. 验证氧气存在a. 将一根带有火星的木条伸入集气瓶中。

b. 观察木条是否复燃。

3. 探究氧气的化学性质a. 将过氧化氢溶液加入另一个集气瓶中。

b. 加入二氧化锰作为催化剂。

c. 观察氧气产生,并将带有火星的木条伸入集气瓶中。

d. 观察木条是否复燃。

4. 氧气与紫色石蕊试液的反应a. 将紫色石蕊试液加入另一个集气瓶中。

b. 将氧气通入石蕊试液中。

c. 观察石蕊试液的颜色变化。

六、实验结果与分析1. 制备氧气:通过加热氯酸钾和二氧化锰的混合物,观察到集气瓶中有氧气产生,木条复燃,证明氧气的存在。

2. 验证氧气存在:将带火星的木条伸入集气瓶中,观察到木条复燃,进一步证明氧气的存在。

3. 探究氧气的化学性质:在过氧化氢溶液中加入二氧化锰,观察到氧气产生,木条复燃,说明氧气具有氧化性。

4. 氧气与紫色石蕊试液的反应:将氧气通入紫色石蕊试液中,观察到石蕊试液颜色由紫色变为蓝色,说明氧气具有氧化性。

七、实验结论1. 通过氧解析实验,我们验证了氧气的存在。

2. 氧气具有氧化性,可以与其他物质发生化学反应。

3. 氧气在实验中的制备方法简单易行。

八、实验注意事项1. 实验过程中,注意安全,防止火灾和爆炸。

氧解析实验实验报告

氧解析实验实验报告

一、实验目的1. 通过氧解析实验,了解氧气的性质和制备方法。

2. 掌握氧气的收集和检验方法。

3. 提高实验操作技能和观察分析能力。

二、实验原理氧气是一种无色、无味、无臭的气体,是空气中含量最多的气体之一。

实验室中,常用高锰酸钾或过氧化氢分解等方法制备氧气。

本实验采用过氧化氢分解法制备氧气,并利用排水法收集氧气。

三、实验仪器与试剂1. 仪器:锥形瓶、玻璃棒、集气瓶、水槽、酒精灯、火柴、铁夹、铁架台、胶塞、导管等。

2. 试剂:过氧化氢溶液、硫酸铜溶液、水。

四、实验步骤1. 将锥形瓶洗净、干燥,并加入适量的过氧化氢溶液。

2. 用玻璃棒搅拌均匀,观察锥形瓶内是否有气泡产生。

3. 将锥形瓶固定在铁架台上,用胶塞将锥形瓶和导管连接好。

4. 将导管插入集气瓶中,确保集气瓶底部有少量水。

5. 点燃酒精灯,将锥形瓶加热至约40℃,观察锥形瓶内气泡产生情况。

6. 收集氧气:当气泡连续均匀地产生时,将导管插入集气瓶中,收集氧气。

7. 检验氧气:用火柴点燃一根小木条,将燃烧的木条插入集气瓶中,观察木条燃烧情况。

五、实验现象与结论1. 实验现象:锥形瓶内产生气泡,气泡连续均匀地产生;集气瓶中的水被气泡顶出,木条在集气瓶中燃烧更旺。

2. 实验结论:(1)过氧化氢在加热条件下分解产生氧气,反应方程式为:2H2O2 → 2H2O +O2↑。

(2)氧气具有助燃性,能使木条燃烧更旺。

六、注意事项1. 实验过程中,注意安全,防止过氧化氢溶液溅入眼睛或皮肤。

2. 加热锥形瓶时,注意控制温度,防止过热。

3. 收集氧气时,注意调整导管位置,确保集气瓶底部有少量水。

4. 实验结束后,将实验器材洗净、晾干,放回原处。

七、实验拓展1. 探究不同浓度的过氧化氢溶液分解产生氧气的速率。

2. 研究催化剂对过氧化氢分解产生氧气的影响。

3. 通过实验,了解氧气的工业制备方法。

八、实验总结通过本次氧解析实验,我们掌握了氧气的制备方法、收集和检验方法。

实验过程中,培养了我们的实验操作技能和观察分析能力。

氧解吸实验报告 北京化工大学

氧解吸实验报告 北京化工大学

北京化工大学化工原理实验报告实验名称:氧解吸实验班级:化工姓名:学号:序号:同组人:设备型号:第套实验日期:2014-4-01一、实验摘要本实验测定不同气速下干塔和湿塔的压降,得到了填料层压降—空塔气速关系曲线,确定塔的处理能力及找到最佳操作点。

然后用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水,送入解析塔再用空气进行解吸,进而可计算出不同气液流量比下液相体积总传质系数K x a ,液相总传质单元高度H OL ,液相总传质单元数N OL 。

关键词:氧气 解吸 液相体积总传质系数 液相总传质单元高度 液相总传质单元数二、实验目的1、测量填料塔的流体力学性能;2、测量填料塔的吸收-解吸传质性能;3、比较不同填料的差异。

三、实验原理1、填料塔流体力学性能为保证填料塔的正常运行,通常需要控制操作气速处于液泛气速的0.5~0.8倍之间。

如图1,在双对数坐标系下,气体自下而上通过干填料层时,塔压降ΔP 与空塔气速u 复合关系式ΔP=u 1.8~2.0。

当有液体喷下,低气速操作时,ΔP ∝u 1.8~2.0,此时的ΔP 比无液体喷淋时要高。

气速增加到d 点,气液两相的流动开始相互影响,ΔP ∝u 0.2以上,此时的操作点成为载液2点。

气速再增加到e 点时,气液两相的交互影响恶性发展,导致塔内大量积液且严重返混,ΔP ∝u 10以上,此时的操作点称为液泛点,对应的气速就是液泛气速。

本实验直接测量填料塔性能参数,确定其液泛气速,还可用公式法、关联图法等确定。

全塔压降直接读仪表,空塔气速u 由孔板流量计测定:s P A V u /m 1.07854.025.110002(018.07854.061.025.02⨯÷⨯∆⨯⨯⨯⨯==)孔板。

2、填料塔传质性能——考察氧解吸过程的液相体积传质系数K x a 。

以氧气为溶质,解吸塔内空气、水的摩尔流率不变,水温恒定。

根据低含量气体吸收解吸全塔传质速率方程可知:⎰-⋅=⨯=21;x x ex OL O x x dx a K L N H H 。

化工原理氧解吸实验报告

化工原理氧解吸实验报告

化工原理氧解吸实验报告实验目的:通过氧解吸实验,研究化工原理中氧解吸的过程及其影响因素,探究氧解吸速率与温度、压力、液体性质等因素之间的关系。

实验原理:氧解吸是指气体从液体中解吸出来的过程,是化工反应过程中的重要环节之一。

氧解吸速率与温度、压力、液体性质等因素密切相关。

根据亨利定律,气体的溶解度与压力成正比,与温度成反比。

因此,温度和压力是影响氧解吸速率的重要因素。

此外,液体的性质也会影响氧解吸速率,如液体的粘度、表面张力等。

实验仪器与试剂:1. 仪器:氧解吸实验装置、温度计、压力计、计时器等。

2. 试剂:氧气、水、酒精等。

实验步骤:1. 准备实验装置:将氧解吸实验装置连接好,确保密封性良好。

2. 调节温度和压力:根据实验要求,调节实验装置中的温度和压力,记录下初始值。

3. 添加试剂:向实验装置中加入一定量的水和酒精,保证液体的混合均匀。

4. 开始实验:打开氧气进气阀,使氧气进入实验装置,开始氧解吸过程。

5. 记录数据:使用计时器记录氧解吸的时间,并记录下温度和压力的变化情况。

6. 完成实验:当氧解吸过程基本结束后,关闭氧气进气阀,停止实验。

实验结果与分析:根据实验记录的数据,可以得出以下结论:1. 温度对氧解吸速率有显著影响:随着温度的升高,氧解吸速率增加;而温度的降低则导致氧解吸速率减小。

2. 压力对氧解吸速率有显著影响:压力的增加会促使氧解吸速率增加;而压力的降低则导致氧解吸速率减小。

3. 液体性质对氧解吸速率有影响:液体的粘度和表面张力等性质会影响氧解吸速率,具体影响程度需要进一步研究。

结论:通过本次氧解吸实验,我们得出了温度、压力和液体性质对氧解吸速率的影响规律。

这些结果对于化工原理中的氧解吸过程的设计和优化具有重要的指导意义。

进一步的研究可以探究其他因素对氧解吸速率的影响,并进行更加详细的实验分析。

氧气来源探究实验报告(3篇)

氧气来源探究实验报告(3篇)

第1篇一、实验背景氧气是地球大气的重要组成部分,对于人类和动植物的生存至关重要。

然而,随着科学技术的不断发展,人们对氧气的来源和制备方法产生了浓厚的兴趣。

为了深入了解氧气的来源,我们设计并进行了以下实验。

二、实验目的1. 探究氧气的自然来源;2. 了解氧气的人工制备方法;3. 分析氧气在不同环境中的含量和作用。

三、实验原理1. 氧气的自然来源:氧气主要来源于大气中的氧分子,通过植物的光合作用产生;2. 氧气的人工制备:利用化学反应,如高锰酸钾加热分解、氯酸钾加热分解等,制备氧气;3. 氧气在不同环境中的含量和作用:氧气在地球大气中的含量约为21%,对人体和动植物的生命活动至关重要。

四、实验器材1. 实验室:配备有光合作用实验装置、高锰酸钾、氯酸钾、集气瓶、导管、酒精灯等;2. 野外:配备有氧气分析仪、植物、水体等。

五、实验步骤1. 光合作用实验:(1)将植物置于光照条件下,观察其光合作用过程;(2)收集植物光合作用产生的氧气,并测定其含量;(3)分析光合作用过程中氧气的产生和消耗。

2. 高锰酸钾加热分解实验:(1)将高锰酸钾装入试管,用橡皮塞塞紧;(2)将试管固定在铁架台上,使管口略向下倾斜;(3)用酒精灯加热试管,观察高锰酸钾加热分解现象;(4)收集分解产生的氧气,并测定其含量;(5)分析高锰酸钾加热分解制备氧气的方法。

3. 氯酸钾加热分解实验:(1)将氯酸钾装入试管,用橡皮塞塞紧;(2)将试管固定在铁架台上,使管口略向下倾斜;(3)用酒精灯加热试管,观察氯酸钾加热分解现象;(4)收集分解产生的氧气,并测定其含量;(5)分析氯酸钾加热分解制备氧气的方法。

4. 氧气含量和环境作用实验:(1)使用氧气分析仪,在不同环境中测定氧气含量;(2)分析氧气在不同环境中的含量和作用。

六、实验结果与分析1. 光合作用实验:实验结果显示,植物在光照条件下进行光合作用,产生氧气。

通过测定,植物光合作用产生的氧气含量约为21%,与地球大气中的氧气含量基本一致。

化工原理氧解吸实验报告

化工原理氧解吸实验报告

化工原理氧解吸实验报告
实验目的:
1.观察氧解吸的现象;
2.探究氧解吸速率与氧化剂浓度、温度、催化剂等因素的关系;
3.熟悉实验操作和实验仪器的使用。

实验原理:
氧解吸是指在一定温度和压力下,将溶解在液体中的氧气以气泡的形式分离出来的现象。

氧解吸反应的速率与氧化剂浓度、温度、催化剂等因素密切相关。

实验步骤:
1.将实验装置依次连接好,并将水槽中的水加热至80℃;
2.在试管中加入适量的含氧化剂的溶液,并加入催化剂;
3.将试管放入水槽中,注意控制试管的深度,以使试管中溶液面高于水槽水面;
4.打开气源,调节气流量,观察氧解吸的现象,并记录时间和气泡产生的数量;
5.改变实验条件(如氧化剂浓度、温度、催化剂种类或浓度等),重复步骤4,记录实验数据。

实验结果:
根据实验数据,我们可以绘制氧解吸速率与不同因素的关系曲线。

实验讨论:
1.氧化剂浓度对氧解吸速率的影响:当氧化剂浓度增加时,氧解吸速
率也会增加;
2.温度对氧解吸速率的影响:随着温度的升高,氧解吸速率也会增加;
3.催化剂对氧解吸速率的影响:催化剂可以提高氧解吸速率,不同催
化剂的效果可能不同;
4.实验操作的注意事项:试管放入水槽时,应使试管内的溶液高于水
槽水面,以防水被吸入试管;
实验结论:
通过本实验,我们观察了氧解吸的现象,并探究了氧解吸速率与氧化
剂浓度、温度、催化剂等因素的关系。

实验结果表明,氧解吸速率随着氧
化剂浓度和温度的增加而增加,催化剂可以提高氧解吸速率。

这些结果对
于理解氧解吸反应的机制,以及实际应用中的氧解吸过程具有重要的意义。

氧吸收解吸实验报告

氧吸收解吸实验报告

氧吸收解吸实验报告氧吸收解吸实验报告引言:氧气是地球上最重要的元素之一,对于维持生命活动至关重要。

人类和其他生物通过呼吸将氧气吸入体内,然后将其与食物中的营养物质一起利用,产生能量和二氧化碳。

为了更好地理解氧气在生物体内的吸收和解吸过程,我们进行了一系列实验。

实验一:氧气吸收速率与温度的关系我们首先研究了氧气吸收速率与温度之间的关系。

为此,我们准备了三个试管,分别装有20°C、30°C和40°C的水。

在每个试管中,我们加入了相同量的酵母和蔗糖溶液。

然后,我们立即将一个试管放入恒温箱中,将另一个试管放在常温下,将第三个试管放入冰水中。

结果显示,随着温度的升高,氧气吸收速率明显增加。

在40°C的试管中,氧气吸收速率最高,而在冰水中的试管中,氧气吸收速率最低。

这表明温度对氧气吸收过程有显著影响,高温有利于氧气的吸收。

实验二:氧气解吸速率与压力的关系为了研究氧气解吸速率与压力之间的关系,我们使用了一个封闭的容器,并在其中放入了一定量的氧气和水。

然后,我们逐渐增加容器内的压力,观察氧气解吸的速率。

结果显示,随着压力的增加,氧气解吸速率也随之增加。

当压力达到一定值时,氧气解吸速率开始饱和,不再随压力的增加而增加。

这说明压力对氧气解吸过程有一定的影响,但并非线性关系。

实验三:氧气吸收速率与浓度的关系为了探究氧气吸收速率与浓度的关系,我们分别准备了不同浓度的氧气溶液。

然后,我们将相同量的酵母和蔗糖溶液加入不同浓度的氧气溶液中,并观察氧气吸收的速率。

结果显示,随着氧气浓度的增加,氧气吸收速率也随之增加。

当氧气浓度达到一定值后,氧气吸收速率开始饱和,不再随浓度的增加而增加。

这表明氧气浓度对氧气吸收过程有一定的影响,但并非线性关系。

结论:通过以上实验,我们可以得出以下结论:1. 温度对氧气吸收速率有显著影响,高温有利于氧气的吸收。

2. 压力对氧气解吸速率有一定的影响,但并非线性关系。

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氧解析实验报告课程名称:化工原理实验学校:北京化工大学学院:化学工程学院专业:化学工程与工艺班级:化工 1001学号: 17姓名:闵翔实验日期: 2013年4月8日同组人员:吕博杨、刘子彦、玛莎莉娜一、实验摘要本实验利用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水,送入解析塔顶再用空气进行解析,测定不同液量和气量下的解析液相体积总传质系数,并进行关联,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。

二、实验目的及任务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、掌握液相体积总传质系数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,利用传质速率方程处理传质问题的方法。

三、基本原理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。

填料层“压降—空塔气速”关系示意如图1所示。

(1)在双对数坐标系中,此压降对气速作图可得斜率为~2的直线(图中Aa直线)。

(2)当有喷淋量时,在低气速下(c点以前)压降正比于气速的~2次方,但大于相同气速下干填料的压降(图中bc段)。

(3)随气速的增加,出现载点(图中c点),持液量开始增大,“压降—气速”线向上弯,斜率变陡(图中cd段)。

(4)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的填料高度,其计算方法有传质系数、传质单元法和等板高度法。

本实验是对富氧水进行解吸,如图2所示。

由于富氧水浓度很低,可以认为气液两相平衡关系服从亨利定律,即平衡线为直线,操作线也为直线,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程为mp x A X aV K G ∆=,即m P A x X V G a K ∆=/])()(ln[)()(11221122e e e e m x x x x x x x x X -----=∆()12x x L G A -=Ω=Z V P相关填料层高度的基本计算式为:OLOL x x e x N H x x dxa K L Z =-Ω=⎰12即OL OL N Z H /=mx x e OL x x x x x dxN ∆-=-=⎰2112Ω=a K L H X OLG A 单位时间内氧的解吸量,kmol/(m 2?h); K x a 液相体积总传质系数,kmol/(m 3?h); Vp 填料层体积,m 3;Δx m 液相对数平均浓度差;x 2液相进塔时的摩尔分数(塔顶); x e2与出塔气相y 1平衡的摩尔分数(塔顶); x 1液相出塔的摩尔分数(塔底);x e1与进塔气相y 1平衡的摩尔分数(塔底); Z 填料层高度,m ; ?塔截面积,m 2;L 解吸液流量,kmol/(m 2?h);H OL 以液相为推动力的总传质单元高度,m ; N OL 以液相为推动力的总传质单元数。

由于氧气为难容气体,在水中的溶解度很小,因此传质阻力几乎全部集中在液膜中,即Kx=kx,由于属液膜控制过程,所以要提高液相体积总传质系数Kxa,应增大也想的湍动程度即增大喷淋量。

在y-x图中,解析过程的操作线在平衡线下方,本实验中是一条平行于横坐标的水平线(因氧气在水中浓度很小)。

本实验在计算时,气液相浓度的单位用摩尔分数而不用摩尔比,这是因为在y-x图中,平衡线为直线,操作线也为直线,计算比较简单。

四、实验装置及流程氧气吸收解吸装置流程:(1)氧气由氧气钢瓶供给,经减压阀进入氧气缓冲罐,稳压在~,为确保安全,缓冲罐上装有安全阀,当缓冲罐在压力达到时,安全阀自动开启。

(2)氧气流量调节阀调节氧气流量,并经转子流量计计量,进入吸收塔中。

(3)自来水经水转子流量计调节流量,由转子流量计计量后进入吸收塔。

(4)在吸收塔内氧气与水并流接触,形成富氧水,富氧水经管道在解吸塔的顶部喷淋。

(5)空气由风机供给,经缓冲罐,由空气流量调节阀调节流量经空气转子流量计计量,通入解吸塔底部,在塔内与塔顶喷淋的富氧水进行接触,解吸富氧水,解吸后的尾气由塔顶排出,“贫氧水”从塔底通过平衡罐排出。

(6)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。

空气流量计前装有计前表压计。

为了测量填料层压降,解吸塔装有压差计。

(7)在解吸塔入口设有入口采出阀,用于采集入口水样,出口水样在塔底排液平衡罐上采出阀取样。

两水样液相氧浓度由9070型测氧仪测得。

图3氧气吸收解吸装置流程图1、氧气钢瓶7、氧气流量调节阀13、风机14、空气缓冲罐19、液位平衡罐20、贫氧水取样五、实验内容及步骤1、流体力学性能测定(1)测定干填料压降① 塔内填料事先已吹干。

② 改变空气流量,测定填料塔压降,测取10组数据。

(2)测定湿填料压降① 固定前先进行预液泛,是填料表面充分润湿。

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6~8组数据。

③实验接近液泛时,气体的增加量不要过大,否则图1中的泛点不容易找到。

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,务必等到各参数稳定后再读数据,液泛后填料层压降在几乎不变的气速下明显上升。

④稍增加气量,再取一两个点,注意不要使气速过分超过泛点,避免冲破和冲跑填料。

(3)注意空气流量的调节阀要缓慢开启和关闭,以免撞破玻璃管。

2、传质实验①将氧气阀打开,氧气减压后进入缓冲罐,罐内压力保持~,氧气转子流量计保持0.3L/Min左右。

为防止水倒灌进入氧气转子流量计重,开水前要关闭防倒灌阀,或先通入氧气后通水。

②传质实验操作条件选取:水喷淋密度取10~15m3/(m2·h),空塔的气速~0.8m/s,氧气入塔流量为~0.02m3/h,适当调节氧气流量,使吸收后的富氧水浓度控制在不大于L。

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”,用测氧仪分析其氧的含量。

④ 实验完毕,关闭氧气时,务必先关氧气钢瓶总阀,然后才能关闭氧减压阀及氧气流量调节阀。

检查总电源、总水阀及各管路阀门,确实安全后方可离开。

六、实验数据处理计算并确定干填料及一定喷淋量下的湿填料在不同空塔气速u下,与其相应的单位填料高度压降Δp/Z的关系曲线,并在双对数坐标系中作图,找出泛点与载点。

表1:干塔数据:水流量L=0 L/h 填料高度h= 塔径d=转子流量计:空气,T=20℃,P=表2:湿塔数据:L=60~250 L/h,h=0.75m,d=转子流量计:空气,T=20℃,P=101,325KPa;水流量80L/h。

(1)下以干塔数据中第一组为例,说明计算过程: 单位塔高压降确定:88117.3(/)0.75P Pa m z ∆== 流量校正:3312213321286.65101.310109.667(m /)293.15(1.16610+101.310)PT V V h PT ⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯ 流速确定:29.6670.332(/)3600(0.1/2)V u m s A π===⨯⨯ 湿塔的计算过程与干塔一致,不再赘述。

(2)计算实验条件下(一定喷淋量、一定空塔气速)的液相体积总传质系数K x a 及液相总传质单元数H OL 。

表3:氧解吸操作数据:h=,d= w 平衡=L (y1=y2=,P=)以第一组数据为实例,10℃时的密度:m 3。

塔温:1211.1+10.810.9522T T T +===平均系统总压确定:0.5101.30.50.549.5745P P P =+⨯∆=+⨯总大气塔=101kPa亨利系数确定:-526-526(8.6594100.07714 2.56)10(8.65941010.950.0771410.95 2.56)10=3394300E T T =-⨯⨯+⨯+⨯=-⨯⨯+⨯+⨯亨利系数:3394300m 33417101.625E P ===总 平衡浓度:6e1e2y 0.21x x 6.2810m 33417-====⨯塔顶(底)摩尔分率计算:2223353324.81010321.401024.81998.67110321810O O H O c M x c M M ρ-⨯⨯===⨯⨯⨯++⨯⨯顶顶顶平均推动力:61e122m 112221(x -x )()2.2810()()ln[]ln[]()()e e e e e x x x x x x x x x x x x ----∆X ===⨯----顶底顶底同理:液体流率:280998.674438.5/18H O V L mol s M ρ⨯⨯===液(L/h )气体流率: ()0.0328mol/s G L x x =-=顶底填料塔体积:2230.750.05 5.8910p V h r ππ-=⨯⨯=⨯⨯=⨯传质系数的确定:3360.0442440k /()5.8910 2.2810x P m G K a mol m s V x --===⋅⨯∆⨯⨯⨯传质单元高度:624438.50.2312.44100.05oL x L H m K a A π===⨯⨯⨯⨯七、实验结果作图及分析 1、流体力学性能测定2、传质实验:液相体积总传质系数K x a和液相总传质单元高度H OL计算结果如氧流量(L/min)L(L/h)G(m3/h)K x a(kmol/m3h)H OL(m) 8020250710020240180302562x OL载点与泛点的位置:如图6所示水流量为80L/h时载点为A点,泛点为B点,八、结果讨论及误差分析1、流体力学性能测定(1)无液体喷淋时如图所示,在双对数坐标下,干塔压降与气速呈线性关系,拟合关系式为:,即与呈正比。

(2)当有喷淋量时(80L/h),在低气速下也与气速呈线性关系,与呈正比。

随气速的增加,出现载点,持液量开始增大,压降-气速线向上弯,斜率变陡。

到液泛点后,在几乎不变的气速下,压降急剧上升。

(3)将干塔、湿塔填料塔压降与气速关系进行对比,见图,可以看出,有液体喷淋时,填料层压降均大于同一气速下的干塔压降。

2、传质实验由数据可以看出,在氧气-水系统中,液相体积总传质系数K x a与液量正相关,而与气量基本无关。

这是由于氧气极难溶于水,因而本系统是液膜控制系统,K x a近似等于k x a,而k x a∝~,故液相体积总传质系数K x a仅与液量有关,与气量无关。

3、误差分析(1)系统误差:装置整体气密性不够理想,造成流体流动时对整体系统带来的波动影响,转子流量计在计量空气流速时不够稳定(2)主观误差:人为读取压差计及转子流量计时存在主观误差。

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