二氧化碳吸收填料塔传质系数
填料吸收塔实验
填料吸收塔实验【实验目的】1. 了解填料吸收塔的结构和流体力学性能。
2. 学习填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法。
【实验内容】1 •测定填料层压强降与操作气速的关系，确定填料塔在某液体喷淋量下的液泛气速。
2•采用水吸收二氧化碳，空气解吸水中二氧化碳，测定填料塔的液侧传质膜系数和总传质系数。
【实验原理】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，不同喷淋量下的填料层的压强降△ P 与气速u 的关系如图6-1-1所示：L 3> L 2 > L 1图6-1-1填料层的△ P 〜u 关系当无液体喷淋即喷淋量 L o =O 时，干填料的△ P 〜u 的关系是直线，如图中的直线0。
当有一定的喷淋量时，△ P 〜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△ P 〜u 关系分为三个区段：恒持液量区、载液区与液泛区。
2 •传质性能吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，而实验测定是获取吸收系数的根本途径。
对于相同的 物系及一定的设备(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。
(1)膜系数和总传质系数根据双膜模型的基本假设，气相侧和液相侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为L o =arK Hr△气膜G A = k g A( P A - p Ai)(6-1-7) 液膜 G A 二 k i A(C Ai - C A )式中：G A — A 组分的传质速率，kmoI s J ； 2A —两相接触面积，m ；P A —气侧A 组分的平均分压，Pa ; P Ai —相界面上A 组分的平均分压，Pa ； C A —液侧A 组分的平均浓度，kmol m C Ai —相界面上A 组分的浓度kmol m "k g —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，kmol m^ s J Pa图6-1-2双膜模型的浓度分布图图6-1-3填料塔的物料衡算图以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别表达为m s'。
实验四填料塔液相传质系数的测定lun
实验四填料塔液相传质系数的测定环工021 伦裕旻15号一、实验目的：吸收是传质过程的重要操作，应用非常广泛。
为强化吸收过程，必须研究传质过程的控制步骤，测定传质膜系数和总传质系数。
本实验采用水吸收CO2，测定填料塔的液相传质膜系数、总传质系数和传质单元高度，并通过实验确定液相传质系数和各项操作条件的关系。
通过本实验，学习并掌握研究物质传质过程的一种实验方法，并加深对传质过程原理的理解。
二、实验原理：三、根据双膜模型的基本假设，气相和液相的吸收质A的传质速率方程可分别表达为气膜D A=KgA(P A—P A i) (1)液膜G A=K1A（C Ai—C A）(2)公式中G A——A组分的传质速率，kmol．S-1;A——两相接触面积，m2;P A————气相A组分的平均分压，paP A i——相界面A组分的分压，paC A————液相A组分的平均浓度，kmol.m-3Kg——以分压表达推动力的气相传质膜系数，kmol.m-3K1————以物质的浓度表达推动力的液相传质膜系数，m.s-1以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别表达为：D A=K G A(P A—P A*) (3)G A=K L A（C A*—C A）(4)式中P A*为液相中Ａ组分的实际浓度所要求的气相平衡分压，paC A*为气相中Ａ组分的实际分压所要求的饿液相平衡浓度，kmol.m-3K G 为以气相分压表示推动力的总传质系数或 简称为气相传质总系数，kmol.m -２.S -1. pa -1K L 为以液相浓度表示推动力的总传质系数或 简称为液相传质总系数，m ．S -1; 若气液相平衡关遵循亨利定理：A A HP C =，则 ：1111Hk K k g G += （５）111k K H k g L += （６） 当气膜阻力远大于液膜阻力时，则相际传质过程受气膜传质速率控制，此时，g L K K =；反之，当液膜阻力远大于气膜阻力时，则相际传质过程受液膜传质速率控制，此时l L K K =。
实验填料塔液相传质系数的测定lun
实验四填料塔液相传质系数的测定环工021 伦裕旻15号一、实验目的：吸收是传质过程的重要操作，应用非常广泛。
为强化吸收过程，必须研究传质过程的控制步骤，测定传质膜系数和总传质系数。
本实验采用水吸收CO2，测定填料塔的液相传质膜系数、总传质系数和传质单元高度，并通过实验确定液相传质系数和各项操作条件的关系。
通过本实验，学习并掌握研究物质传质过程的一种实验方法，并加深对传质过程原理的理解。
二、实验原理：根据双膜模型的基本假设，气相和液相的吸收质A的传质速率方程可分别表达为气膜D A=KgA(P A—P A i) (1)液膜G A=K1A（C Ai—C A）(2)公式中G A——A组分的传质速率，kmol．S-1;A——两相接触面积，m2;P A————气相A组分的平均分压，paP A i——相界面A组分的分压，paC A————液相A组分的平均浓度，kmol.m-3Kg——以分压表达推动力的气相传质膜系数，kmol.m-3K1————以物质的浓度表达推动力的液相传质膜系数，m.s-1以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别表达为：D A=K G A(P A—P A*) (3)G A=K L A（C A*—C A）(4)式中P A*为液相中Ａ组分的实际浓度所要求的气相平衡分压，paC A*为气相中Ａ组分的实际分压所要求的饿液相平衡浓度，kmol.m-3K G 为以气相分压表示推动力的总传质系数或 简称为气相传质总系数，kmol.m -２.S -1. pa -1K L 为以液相浓度表示推动力的总传质系数或 简称为液相传质总系数，m ．S -1; 若气液相平衡关遵循亨利定理：A A HP C =，则 ：1111Hk K k g G += （５）111k K H k g L += （６） 当气膜阻力远大于液膜阻力时，则相际传质过程受气膜传质速率控制，此时，g L K K =；反之，当液膜阻力远大于气膜阻力时，则相际传质过程受液膜传质速率控制，此时l L K K =。
填料塔中气相传质系数测定实验报告,水吸收二氧化碳
填料塔中气相传质系数测定实验报告,水吸收二氧化碳传质填料系数测定气相水吸收二氧化碳填料塔填料塔吸收实验报告篇一：吸收(二氧化碳-水)实验讲义填料吸收塔实验【实验目的】⒈了解填料吸收塔的结构和流体力学性能。
⒉学习填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法。
【实验内容】1．测定填料层压强降与操作气速的关系，确定填料塔在某液体喷淋量下的液泛气速。
2．采用水吸收二氧化碳，空气解吸水中二氧化碳，测定填料塔的液侧传质膜系数和总传质系数。
【实验原理】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，不同喷淋量下的填料层的压强降ΔP与气速u的关系如图6-1-1所示：图6-1-1 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．传质性能吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，而实验测定是获取吸收系数的根本途径。
对于相同的物系及一定的设备（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。
（1）膜系数和总传质系数根据双膜模型的基本假设，气相侧和液相侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为气膜GA?kgA(pA?pAi)（6-1-7）液膜GA?klA(CAi?CA) （6-1-8）式中：GA—A组分的传质速率，kmoI?s；A —两相接触面积，m2；1PA—气侧A组分的平均分压，Pa；PAi—相界面上A组分的平均分压，Pa；CA—液侧A 组分的平均浓度，kmol?m?3CAi —相界面上A组分的浓度kmol?m?3kg —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，kmol?m?2?s?1?Pa?1; kl —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，m?s?1。
二氧化碳吸收与解吸实验说明书
实用文档二氧化碳吸收与解吸实验装置说明书仁爱化工基础实验中心王立轩2014．05一、实验目的：1.了解填料吸收塔的结构和流体力学性能。
2．学习填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法。
二、实验内容1. 测定填料层压强降与操作气速的关系，确定填料塔在一定液体喷淋量下的液泛气速。
2. 固定液相流量和入塔混合气氨的浓度，在液泛速度以下取两个相差较大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质单元高度和体积吸收总系数）。
3. 采用纯水吸收二氧化碳、空气解吸水中二氧化碳，测定填料塔的液侧传质膜系数和总传质系数。
三、实验原理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，不同液体喷淋量下填料层的压强降P ∆与气速u 的关系如图1-1所示：图1-1 填料层的P ∆～u 关系当无液体喷淋即喷淋量00=L 时，干填料的P ∆～u 的关系是直线，如图中的直线0。
当有一定的喷淋量时，P ∆～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P ∆～u关系分为三个区段：恒持液量区、载液区与液泛区。
2. 传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，而实验测定是获取吸收系数的根本途径。
对于相同的物系及一定的设备（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。
（1）二氧化碳吸收-解吸实验根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （1-1）液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （1-2）式中：A G —A 组分的传质速率，1-⋅s kmoI ；A —两相接触面积，m 2；A P —气侧A 组分的平均分压，Pa ；Ai P —相界面上A 组分的平均分压，Pa ； A C —液侧A 组分的平均浓度，3-⋅m kmolAi C —相界面上A 组分的浓度3-⋅m kmolg k —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---⋅⋅⋅Pa s m kmol ;l k —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-⋅s m 。
填料塔吸收传质系数的测定
化工原理实验报告学院： 专业： 班级： 一、实验目的1．了解填料塔吸收装置的基本结构及流程； 2．掌握总体积传质系数的测定方法； 3．了解气相色谱仪和六通阀的使用方法。
二、实验原理气体吸收是典型的传质过程之一。
由于CO2气体无味、无毒、廉价，所以气体吸收实验常选择CO2作为溶质组分。
本实验采用水吸收空气中的CO2组分。
一般CO2在水中的溶解度很小，即使预先将一定量的CO2气体通入空气中混合以提高空气中的CO2浓度，水中的CO2含量仍然很低，所以吸收的计算方法可按低浓度来处理，并且此体系CO2气体的解吸过程属于液膜控制。
因此，本实验主要测定Kxa 和HOL 。
计算公式填料层高度Z 为OLOL x xxaZN H xx dx K L dZ z ⋅=-==⎰⎰*12式中： L 液体通过塔截面的摩尔流量，kmol / (m2·s)；Kxa 以△X 为推动力的液相总体积传质系数，kmol / (m3·s)； HOL 液相总传质单元高度，m ； NOL 液相总传质单元数，无因次。
令：吸收因数A=L/mG])1ln[(111121A mx y mx y A A N OL +----=测定方法（1）空气流量和水流量的测定本实验采用转子流量计测得空气和水的流量，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）测定填料层高度Z 和塔径D ；（3）测定塔顶和塔底气相组成y1和y2； （4）平衡关系。
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 ，根据液相温度由附录查得； P 总压，Pa ，取1atm 。
对清水而言，x2=0,由全塔物料衡算)()(2121x x L y y G -=-可得x1 。
三、实验装置 1．装置流程1－液体出口阀2；2－风机；3－液体出口阀1；4－气体出口阀；5－出塔气体取样口；6－U 型压差计；7－填料层；8－塔顶预分布器；9－进塔气体取样口；10－玻璃转子流量计（0.4~4m 3/h ）；11－混合气体进口阀1；12－混合气体进口阀2；13－孔板流量计；14－涡轮流量计；15－水箱；16－水泵图7-1 吸收装置流程图本实验装置流程：由自来水源来的水送入填料塔塔顶经喷头喷淋在填料顶层。
吸收实验—填料塔吸收传质系数的测定.
实验八吸收实验—填料塔吸收传质系数的测定一、实验目的⒈了解填料塔吸收装置的基本结构及流程；⒉掌握总体积传质系数的测定方法；⒊测定填料塔的流体力学性能；⒋了解气体空塔速度和液体喷淋密度对总体积传质系数的影响；⒌了解气相色谱仪和六通阀在线检测CO2浓度和测量方法；二、基本原理气体吸收是典型的传质过程之一。
由于CO2气体无味、无毒、廉价，所以气体吸收实验选择CO2作为溶质组分是最为适宜的。
本实验采用水吸收空气中的CO2组分。
一般将配置的原料气中的CO2浓度控制在10%以内，所以吸收的计算方法可按低浓度来处理。
又CO2在水中的溶解度很小，所以此体系CO2气体的吸收过程属于液膜控制过程。
因此，本实验主要测定Kxa和HOL。
⒈计算公式：填料层高度h为：h=⎰h0dh=LKXaΩ⎰XbdXX-X*Xa=HOL⋅NOL A=LmV，则：NOL=11-Aln[(1-A)Yb-mXaYb-mXb+A]令：吸收因数HOL=LKxaΩ=hNOLKXa=LHOLΩ式中：h──填料层高度，m；L──液体的摩尔流量，kmol/s；Ω──填料塔的横截面积，m2；Kxa──以△X为推动力的液相总体积传质系数，kmol/(m3〃s)；HOL──液相总传质单元高度，m；NOL──液相总传质单元数，无因次；Xa，Xb──CO2在塔顶、塔底液相中的摩尔比浓度，无因次；Ya，Yb──CO2在塔顶、塔底气相中的摩尔比浓度，无因次。
⒉测定方法(a)空气流量和水流量的测定本实验采用转子流量计测得空气和水的流量，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。
(b)测定塔顶和塔底气相组成yb和ya；(c)平衡关系。
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，根据液相温度测定值由附录查得；P──总压，Pa。
对清水而言，Xa=0,由全塔物料衡算V(Yb-Ya)=L(Xb-Xa)，可得Xb。
化工原理实验二二氧化碳吸收实验教案
实验二 二氧化碳吸收实验一、实验目的1.了解填料吸收塔的结构、性能和特点，练习并掌握填料塔操作方法。
通过实验测得数据的处理与分析，加深对填料塔流体力学性能基本理论的理解，加深对填料塔传质性能理论的理解。
2.掌握填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法，练习对实验数据的处理与分析。
二、实验内容1.测定填料层压强降P ∆与操作气速u 的关系，确定在一定液体喷淋量下的液泛气速。
2.固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛气速下取气相流量，测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质单元高度和体积吸收总系数）。
3.进行水吸收混合气体中二氧化碳和解吸液中二氧化碳解吸的操作练习。
三、实验原理1.气体通过填料层的压强降：压强降P ∆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、液流量均有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降ΔP 与气速u 的关系如图1所示：图1 填料层的P ∆～u 关系当液体喷淋量0=0L 时，干填料的P ∆～u 的关系是直线，如图中的直线0。
当有一定的喷淋量时，P ∆～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P ∆～u 关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。
2.填料吸收塔传质性能测定：本实验采用水吸收二氧化碳与空气的混合物中的二氧化碳气体，且已知二氧化碳在常温常压下溶解度较小，因此，液相摩尔流率和摩尔密度的比值，亦即液相体积流率L 可视为定值，且设总传质系数K L 和两相接触比表面积a ，在整个填料层内为一定值，可得填料层高度的计算公式：⎰-⋅=*A1A2C C AA AL C C dC a ΩK L Z （1）。
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二氧化碳吸收填料塔传质系数
一、气体流速
气体流速是影响二氧化碳吸收填料塔传质系数的重要因素之一。
随着气体流速的增加，传质系数也会相应增加。
这是因为气体流速的增加可以提供更强的传质推动力，促进气体和吸收剂之间的传质过程。
然而，气体流速也不宜过高，否则可能会导致填料床层受到过大的冲击力而损坏，同时也会增加塔的操作费用。
因此，在选择气体流速时需要综合考虑各种因素，以达到最佳的传质效果和经济效益。
二、填料特性
填料的特性也会对二氧化碳吸收填料塔的传质系数产生影响。
填料的比表面积、空隙率、形状和表面粗糙度等因素都会影响气体的传质性能。
一般来说，比表面积越大、空隙率越高、形状越有利于气体的流动和扩散，表面粗糙度越高，越有利于增加气体的停留时间和提高传质效率。
因此，在选择填料时，应根据具体的应用需求和操作条件来选择合适的填料。
三、吸收剂流量
吸收剂流量也是影响二氧化碳吸收填料塔传质系数的因素之一。
随着吸收剂流量的增加，传质系数也会相应增加。
这是因为吸收剂流量的增加可以提供更强的传质推动力，促进气体和吸收剂之间的传质过程。
然而，吸收剂流量也不宜过高，否则可能会导致填料床层受到过大的冲击力而损坏。
因此，在选择吸收剂流量时需要综合考虑各种因素，以达到最佳的传质效果和经济效益。
四、温度与压力
温度和压力也是影响二氧化碳吸收填料塔传质系数的因素。
随着温度的升高，气体的扩散系数和溶解度会增加，有利于提高传质效率。
但是，温度的升高也可能会导致吸收剂的挥发和腐蚀问题加剧，因此需要在操作过程中注意控制温度。
压力的变化也会对传质系数产生影响，一般来说，压力越高，气体的溶解度越大，有利于提高传质效率。
但是，过高的压力也可能会导致吸收剂的挥发和泄漏问题加剧，因此需要在操作过程中注意控制压力。
五、溶液性质
溶液的性质也会对二氧化碳吸收填料塔传质系数产生影响。
吸收剂的物理性质和化学性质都会影响气体的传质效果。
例如，吸收剂的粘度越低、表面张力越小、溶解度越大，越有利于气体的传质过程。
因此，在选择吸收剂时，应根据具体的应用需求和操作条件来选择合适的吸收剂。
六、塔内件设计
塔内件的设计也会对二氧化碳吸收填料塔传质系数产生影响。
塔内件的设计应有利于气体的流动和扩散，提高气体的停留时间和传质效率。
例如，可以采用分布器、挡板、支撑板等部件来改善气体的流动和传质效果。
同时，塔内件的设计也应考虑到易于清洗、维修和更换等因素。
七、操作条件
操作条件也是影响二氧化碳吸收填料塔传质系数的因素之一。
例如，进料浓度、进料速度、出料方式等都会对传质系数产生影响。
因此，在操作过程中应保持稳定的进料浓度、进料速度等条件，并注意控制出料方式，以保证最佳的传质效果。
八、填料填充密度
填料的填充密度也会对二氧化碳吸收填料塔传质系数产生影响。
填充密度的增加会导致气体流动阻力增大，从而降低传质效率。
因此，在填充填料时，应根据具体的应用需求和操作条件来选择合适的填充密度。
同时，应保证填充均匀、平整，避免出现偏流或短路现象，以保证最佳的传质效果。
九、塔的几何尺寸
塔的几何尺寸，如塔高、塔径等，也会对二氧化碳吸收填料塔的传质系数产生影响。
塔高增加，气体在塔内的停留时间延长，传质系数会相应增大。
塔径减小，填料层的有效高度增大，也有助于提高传质效率。
但是，塔径和塔高的选择也要考虑到生产能力、操作费用和设备投资等因素。
十、填料材质
填料的材质也会对二氧化碳吸收填料塔的传质系数产生影响。
不同材质的填料对气体的吸附性能、溶解度和化学稳定性等方面都存在差异，从而影响传质系数。
例如，一些新型的高分子材料填料可以显著提高二氧化碳的吸收效率。
因此，在选择填料时，应充分考虑其材质特性，以满足特定的吸收要求。
十一、操作方式
操作方式，如连续操作或间歇操作，也会对二氧化碳吸收填料塔的传质系数产生影响。
连续操作可以保持稳定的传质条件，提高传质效率，但设备投资和操作费用相对较高。
间歇操作则可以根据需要调整操作参数，但设备利用率和生产能力相对较低。
因此，在选择操作方式时，应根据具体的应用需求和操作条件进行权衡。
十二、填充方式
填料的填充方式也会影响二氧化碳吸收填料塔的传质系数。
不同的填充方式会影响气体的流速和分布，从而影响传质效果。
例如，采用散装填充方式可以增加气体的扰动和扩散，提高传质效率。
因此，在填充填料时，应根据具体情况选择合适的填充方式，以优化传质效果。
综合以上各因素，提高二氧化碳吸收填料塔的传质系数需要综合考虑多方面的因素。
在实际应用中，应根据具体的需求和条件进行试验和研究，以确定最佳的操
作条件和工艺参数。
同时，随着新材料的不断涌现和技术的不断进步，二氧化碳吸收填料塔的传质系数还有望得到进一步提高。
因此，持续的研究和创新是提高二氧化碳吸收效果的关键。