实验九填料塔吸收实验

《实验九填料塔吸收实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、实验九填料塔吸收实验一、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Kya,并了解其影响因素二、基本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：V(Y1-Y2)=K?yaQ•Z•AYm故K?ya?V(Yl?Y2)??Z??Ym式中：V，通过吸收塔的惰性气体量即空气

2、的摩尔流量，kmol/h丫1、丫2，气相入口、出口溶质摩尔比，kmol溶质/kmol惰性气体塔的有效吸收面积即塔的截面积，mZ,填料层高度，m2?Ym,对数平均推动力可见，通过测定操作过程吸收系统的V、Yl、Y2、0、Z及AYm,即可计算出K?ya值。（1）空气流量V的测定空气流量按下式计算即可：Qoair?C?Qoair?ToP0PP17TT1air及V?lQoair22.43式中：To、Po、Qo,空气在标准状态下的温度、压力、流景，K、Pa、m/hT、P、Qair,转子流量计标定状态下空气的温度、压力、流量，单位同上Tl、

3、P1，空气进入转子流量计前的温度、压力，K、PaC，转子流量计系数，本实验为1.00V，空气的摩尔流量，Kmol/h（2）溶质（气体）入塔浓度Y1的测定Y1?P丙酮Pair或Y1?P丙酮PT?P丙酮kmolNH3/kmolair式中：PT，入塔前混合气体总压（Pa），本装置可设定在0.02MPa（表压）左右P丙酮，入塔温度t下丙酮分压，可近似认为丙酮在t温度不达到饱和，其饱和蒸汽压服从Antoine方程：InP丙酮=A-B/（C+1），式中P丙酮、t单位分别为mmHg及C，常数A、B、C分别为16.6513、2940.46和23

4、7.22。0此外，亦可由气相色谱法进行定量分析。（3）尾气出塔浓度丫2测定Y2由气相色谱仪测定。丫2吸收剂出口溶质浓度XIX1?V?Y1?Y2??X2kmol溶质/kmolH2OL式中：L,吸收剂(清水)用量，Kmol/hX2,吸收剂(清水)中溶质浓度(单位同前)，本实验中X2=0。(4)平衡常数m、平衡浓度Y*、对数平均推动力?Ym的计算Y??mXl?l?mXm丙酮E丙酮丙酮2及E=2.20+0.015+0.0001t(atm)?PT?Ym?Yl?Yl????Y2?Y2???Y?YlnY?Yl2?1?2三、实验装置四、操作步骤

5、(1)检査水槽液位是否足够，需要时应为水槽加水。(2＞检查汽发器内液位是否在要求的范围内，必要时应为汽化器加丙酮。(3)启动空气压缩机，待空压机出U压力达到额定压力后(会自动停机)，缓慢打开气体流量计阀门进气，进□压力控制在0.006MPa,流量控制在0.04〜0.08m3/h之间；(4)灌泵后打开电源开关，启动泵。(5)在L=0及L为某一定值时，改变V，分别测定在两种情况下的填料层压降与空塔气速的关系数据。注意观察当L一定时，随着V的改变，填料塔内流体流动现象。若还未看见液泛现象则可同时加大L。(3)打开吸收塔的水进口阀进水，

6、严格控制料液的流量在35〜45L/h范(4)打开丙酮加热开关，打开进气温度控制仪表，将进气温度设定为50〜55°C。(5)待操作稳定以后，从塔顶、塔底取样口同时取样分析。(6)增加气相流量，重复操作7以取得另外一组数据。(7)如果分析结果证明，增加气相流量后，塔顶出口气相与塔底出口液相中溶质含量上升，说明实验结果基木合理，吸收实验则已完成。(8)关闭进口液相的控制阀终止加料，关闭离心泵电源，关闭进气温度控制器停止加热，待塔内液相全部流完以后再关闭气相进口阀。(9)遇紧急情况需直接断电源，但断电后必须把所有的开关和阀都关上。五、数

7、据记录及整理要求(1)按照相应实际内容，列出原始数据记录表格；(2＞作出L=0时的AP—U空曲线；(3)作出L^O时的AP—U空曲线，并找出泛点气速；(4＞计算不同操作条件的Kya;(4)从以上实验数据及计算结果，归纳总结木实验的主要结论，并讨论分析影响实验结果的主要因素。思考题11=0时，AP—U空曲线与L矣0时的AP—U空曲线有什么不同之处？2.哪些因素会影响吸收系数KYa，如何影响？3.对于一个既定的吸收塔，可否允许在小于最小液汽比的情况下操作？4.填料吸收塔为什么必须有液封装置，液封装置是如何设计的？5.在吸收塔中有哪些

8、因素可以改动？6.本吸收过程是气膜控制还是液膜控制？6.当吸收塔排出的吸收液全部或部分循环使用，会对吸收操作有什么影响？7.吸收实验开始前为什么要测定干塔及一定喷淋量L下，填料层压降与空塔气速AP—U空的关系？对于L#0时，填料层的压降?P主要来源于哪几个方面？