填料塔吸收实验报告

实验6 填料吸收塔实验报告

第四组成员：王锋，郑义，刘平，吴润杰

一、 实验名称

填料吸收塔实验 二、 实验目的

1、 了解填料吸收塔的构造并实际操作。

2、 了解填料塔的流体力学性能。

3、 学习填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法。 三、实验内容

测定填料层压强降与操作气速的关系曲线，并用ΔP/Z —u 曲线转折点与观察现象相结合的办法，确定填料塔在某液体喷淋量下的液泛气速。 四、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，不同喷淋量下填料层的压强降ΔP 与空塔气速u 的关系如下图所示：

u , m/s

1

2

3

L 3L 2L 1

L 0 =

＞＞0

图6-1 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。

五、实验装置和流程

图6-2 填料吸收塔实验装置流程图

1-风机、2-空气流量调节阀、3-空气转子流量计、4-空气温度、5-液封管、6-吸收液取样口、7-填料吸收塔、8-氨瓶阀门、9-氨转子流量计、10-氨流量调节阀、11-水转子流量计、12-水流量调节阀、13-U型管压差计、14-吸收瓶、15-量气管、16-水准瓶、17-氨气瓶、18-氨气温度、20-吸收液温度、21-空气进入流量计处压力实验流程示意图见图一,空气由鼓风机1送入空气转子流量计3计量,空气通过流量计处的温度由温度计4测量,空气流量由放空阀2调节,氨气由氨瓶送出,•经过氨瓶总阀8进入氨气转子流量计9计量,•氨气通过转子流量计处温度由实验时大气温度代替。其流量由阀10调节5,然后进入空气管道与空气混合后进入吸收塔7的底部,水由自来水管经水转子流量计11,水的流量由阀12调节,然后进入塔顶。分析塔顶尾气浓度时靠降低水准瓶16的位置,将塔顶尾气吸入吸收瓶14和量气管15。•在吸入塔顶尾气之前,予先在吸收瓶14内放入5mL已知浓度的硫酸作为吸收尾气中氨之用。吸收液的取样可用塔底6取样口进行。填料层压降用∪形管压差计13测定。

六、实验操作方法及步骤

1、测量干填料层(△P／Z)─u关系曲线:

先全开调节阀2,后启动鼓风机,用阀 2 调节进塔的空气流量,按空气流量从小到大的顺序读取填料层压降△P,转子流量计读数和流量计处空气温度,测量12～15组数据•然后在双对数坐标纸上以空塔气速u为横坐标,以单位高度的压降△P／Z为纵坐标,标绘干填料层(△P／Z)─u关系曲线。

2、测量某喷淋量下填料层(△P／Z)─u关系曲线:

用水喷淋量为30L／h时,用上面相同方法读取填料层压降△P,•转子流量计读数和流量计处空气温度并注意观察塔内的操作现象, •一旦看到液泛现象时记下对应的空气转子流量计读数。在对数坐标纸上标出液体喷淋量为30L／h下(△P／z)─u•关系曲线,确定液泛气速并与观察的液泛气速相比较。

3、测量某喷淋量下填料层(△P／Z)─u关系曲线:

用水喷淋量为50L／h时,用上面相同方法读取填料层压降△P,•转子流量计读数和流量计处空气温度并注意观察塔内的操作现象, •一旦看到液泛现象时记下对应的空气转子流量计读数。在对数坐标纸上标出液体喷淋量为50L／h下(△P／z)─u•关系曲线,确定液泛气速并与观察的液泛气速相比较。

4、实验完毕后，关闭空压机、真空泵、进水阀门、等仪器设备的电源，并将所有仪器复原。 七、实验操作注意事项

1、启动鼓风机前,务必先全开放空阀。开启时开度不宜过大。

2、塔下部液封面的高度必须维持在空气进口管12的下面，并接近进口管。

3、做传质实验时，水流量不能超过规定范围，否则尾气的氨浓度极低，给尾气分析带来麻烦。

4、两次传质实验所用的氨气浓度必须一样。

5、空气的转子流量计使用前必须关闭，使用结束后应关闭。 八、数据的处理与作图 1.实验数据的计算及结果

填料塔流体力学性能测定(以干填料时,第一套第2组数据为例)

由∪形管压差计读得△P ＝18.4mmH2O △p ／Z ＝5.0／0.4＝46mmH2O ／m 由空气转子流量计读得2.5 m3／h 和转子流量计处空气的温度31.4℃ 由校正公式得：

∨h ＝

2.55 m3／h

空塔气速u ＝ ＝ ＝0.16 m ／s

在对数坐标纸上以u 为横标,△P ／Z 为纵标作图,标绘△P ／Z ～u 关系曲线。 2、实验数据列表 =++⨯)20273()273(t V =++⨯)

20273()

2.19273(0.5()()2075.04/360095

.4⨯⨯π()24/3600D V

π⨯

表1.2:

第二套：喷淋量为30l／h 时:△P／Z─u 关系测定: 第2套L=30L/h 填料层高度Z=0.4m 塔径D=0.075m

序号空气转子

流量计读

数m3/h

流量计

处空气

温度℃

管内压

降△P

mmH2O

填料层压

强降△P

mmH2O

单位高度填

料层压降△

P/Z

mmH2O/m

管外空气

压强降△

P mmH2O

对应空

气流量

m3/h

空塔

气速u

m/s

塔内操作

现象

1 2.5 42.5 0.3 18.6 46.5 18.9 2.59 0.16 流动正常

2 3 41.8 0.6 18.5 46.25 19.1 3.11 0.20 流动正常

3 3.5 41.

4 0.6 18.

5 46.25 19.1 3.63 0.23 流动正常

4 4 41.4 0.9 18.2 45.

5 19.1 4.14 0.2

6 流动正常

5 4.5 41.4 1.2 18.4 4

6 19.6 4.66 0.29 流动正常

6 5 41.5 1.6 19.1 47.75 20.

7 5.1

8 0.33 流动正常

7 6 41.6 1.6 18.4 46 20 6.22 0.39 流动正常

8 7 41.9 2.3 19 47.5 21.3 7.26 0.46 流动正常

9 8 42.2 2.8 19.6 49 22.4 8.30 0.52 流动正常

10 9 42.4 3.8 19.8 49.5 23.6 9.34 0.59 流动正常

11 10 42.6 5.2 20.1 50.25 25.3 10.38 0.65 流动正常

12 11 42.8 6.5 20.6 51.5 27.1 11.42 0.72 流动正常

13 12 43.1 8.3 21.3 53.25 29.6 12.46 0.78 流动正常

14 13 46 21.5 21.5 53.75 43 13.56 0.85 液泛