化工原理吸收实验报告

一、实验目的

1.了解填料塔的一般结构及吸收操作的流程。

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 的测定方法并分析其影响因素。

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。

二、实验原理

1.bc cd 段）。

2.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、传质单元法用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。得速率方程式： 相关的填料层高度的基本计算式为：

OL OL

N Z

H =其中，m x x e OL x x x x

x dx N ∆-=-=⎰2

11

2Ω=a K L H x OL 由于氧气为难溶气体，在水中的溶解度很小，因此传质阻力几乎全部集中于液膜中，即Kx=kx 。由于属液膜控制过程，所以要提高总传质系数Kxa ，应增大液相的湍动程度。

在y-x图中，解吸过程的操作线在平衡系下方，在实验是一条平行于横坐标的水平线（因氧在水中浓度很小）。

三、实验装置流程

1.基本数据

解吸塔径φ=0.1m,吸收塔径φ=0.032m，填料层高度0.8m（陶瓷拉西环、陶瓷波纹板、金属波纹网填料）和0.83m（金属θ环）。

表1填料参数

2.

4

20

四、实验步骤及注意事项

1.填料塔的流体力学性能测定

（1）熟悉实验流程。

（2）装置上电，仪表电源上电，打开风机电源开关。

（3）测定干塔填料塔的压降，即在进水阀1关闭时，打开进气阀2并调节流量，分别读取对应流量下的压降值，注意塔底液位调节阀6要关闭，否气体会走短路，尾气放空阀4全

开。

（4）测定湿填料压降

①测定前要进行预液泛，使填料表面充分润湿。

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8～10组数据。

③实验接近液泛时，进塔气体的增加量要减小，否则图中泛点不容易找到。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，务必让各参数稳定后再读数据，液泛后

填料层压降在几乎不变气速下明显上升，务必要掌握这个特点。稍稍增加气量，再取一、

（5

2.

（

（

，适当（3

（8。检五、实验数据（附页）

标准状态：T

1=20℃P

1

=101.3KPa

湿物料流体力学性能测定数据(水流量恒为150L/h) 六、实验数据处理

1. 填料塔的流体力学性能测定

V 2=V 1*P 1*T 2/(P 2*T 1)=4*101.3*287.15/(1.065*293.15)=372.68m 3/h V 2=1/4×π×ｄ２×ud=0.1m 可得：u=13.19m/s

lgu=1.131m/slg △P=lg18=1.255填料塔层降和空塔气速关系图

水温为20℃时，可查得：水的密度为998.2kg/m 3 可求得：x 1=12mg/L=6.76×10-6

x 2=6.5mg/L=3.66×10-6

1.单位时间氧解吸量G A

L=370L/h=150×998.2÷18=8.32kmol/h

G A =L （x 1-x 2）=8.32×（6.76×10-6-3.66×10-6）=2.5792×10-5kmol/h 2.对数平均浓度差△Xm

氧气在不同温度下的亨利系数E 可用下式求取： E=〔-8.5694×10-5t 2+0.07714t+2.56〕×106（KPa ） =〔

-526P=x 1*得3.4.Ho L 12、实验仪器本身就存在一定的系统误差。 3、在读数时，数据变化较快，无法精确读取。

4、计算过程中小数点的取舍，也可能导致结果有一定的偏差。

5、后几组流量的变化太小，导致作图时点都聚在了一个地方。

八、思考题解答

1.填料塔在一定喷淋量时，气相负荷应控制在那个范围内进行操作？

答：水喷淋的密度取10~15[m3/m2·h]，空塔气速则维持在0.5~0.8[m/s]左右，氧气流量为0.01~0.02[m3/s]左右。

2.通过实验观察，填料塔的液泛首先从哪一部位开始？

答：液泛由塔底开始。直径一定的塔，可供气、液两相自由流动的截面是有限的。二者之一的流量若增大到某个限度，降液管内的液体便不能顺畅地流下；当管内的液体满到上层板的溢流堰顶

3.