填料塔吸收实验[1]

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1、填料塔吸收实验[1]实验五、填料塔吸收传质系数的测定一、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.测定填料塔的流体力学性能；4.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；5.了解气相色谱仪和六通阀的使用方法；三、实验装置1）装置流程实验装置如图5-1所示。本实验装置流程：由自来水来的水经离心泵加压后送入填料塔塔顶经喷尖喷淋在填料顶层。由压缩机送來的空气和由二氧化碳钢瓶來的二氧化碳混合后，一起进入气体中间贮罐，然后再直接进入塔底，与水在塔内进行逆流接触，进行质量和热量的交换，由塔顶出来的尾气经转子流量计后放空，

2、由于木实验为低浓度气体的吸收，所以热量交换可略，整个实验过程看成是等温操作。1、2、球阀3、电磁阀6.14、16、转子流量计7、液体分布器10、塔体15、压力表11、填料支承板4、进水总阀门8、填料12、U型压差计5、离心泵9、液体再分布器13、尾气放空阀17、气体中间贮罐18、冷凝水排放阀图5-1吸收装置流程图2)主要设备(1)吸收塔：高效填料塔，塔径100mm，塔A装有金属丝网波纹规整填料或9环散装填料，填料层总高度2000mm.。塔顶有液体初始分布器,塔中部有液体再分布器，塔底部有栅板式填料支承装置。填料塔底部有液封装置，以避免气体池漏。(2)填料规格和特性

3、：金属丝网波纹规整填料：型号」WB—700Y,规格*100X100mm,比表面积700m2/m3。(3)转子流量计；(4)空气压缩机：型号：W-0.36/8；(5)二氧化碳钢瓶；(6)气相色谱仪分析。四、实验步骤与注意事项1.实验步骤(1)熟悉实验流程及弄清气相色谱仪及其配套仪器结构、原理、使用方法及其注意事项;(2)打开阀门(18)，排放掉中间气体贮罐(17)中的冷凝水，然后再关闭阀门(18)及阀门(14);(3)打开仪表电源开关及空气压缩机电源开关；(4)开启水泵进水阀门(4)，开启水泵电源开关启动离心泵(5),让水进入填料塔润湿填料，仔细调节转子流量计(6)

4、，使其流量稳定在某一实验值。（塔底液封控制：仔细调节阀门（2）的开度，使塔底液位缓慢地在一段区间内变化，以免塔底液封过高溢满或过低而泄气一一该过程是通过自动液位控制器间歇控制电磁阀（3）的开启状态）；（5）启动空气压缩机，打开C02钢瓶总阀，并缓慢调节钢瓶的减压阀（注意减压阀的开关方向与普通阀门的开关方向相反，顺时针为开，逆时针为关），使其压力稳定在0.8Mpa左右；（6）仔细调节空气压缩机出口阀门的幵度（幵启度不要太火，以免超过压缩机的额定流量而不能正常工作），并调节C02转子流量计（6）的流量，使其稳定在某一值；（7）待塔屮的压力靠近某一实验值时，仔细调节尾气

5、放空阀（14）的开度，直至塔中压力稳定在实验值；（8）待塔操作稳定后，读取各流量计的读数及通过温度、压力巡检仪上读取各温度、压力、塔顶塔底压差读数，通过六通阀在线进样，利用气相色谱仪分析出塔顶、塔底气相组成；（9）实验完毕，关闭C02转子流量计（16）、空气压缩机出U阀门，水转子流量计（6），再关闭空气压缩机电源开关、水泵电源开关及进水阀门（4）,然后缓慢开大空气转子流量计（14）的流量及空气压缩机的排水阀，进行卸压，待其中的压力都降到接近常压时关闭仪表电源开关，清理实验仪器和实验场地。2）注意事项（1）固定好操作点后，应随时注意调整己以保持各量不变。（2）在填料

6、塔操作条件改变后，需要有较长的稳定时间，一定要等到稳定以后方能读取有关数据。(3)由于C02在水屮的溶解度很小，因此，在分析组成时一定要仔细认真，这是做好本试验的关键。操作步骤：打开仪表电源一一打幵空压机一一打开C02钢瓶总阀，调节气体流量至2〜3m之间一一调节C02流量，大概为80L/h,打开水管一一调节水流量在0.4m,调节塔底排水阀，维持液封，水位高度不能超过进气口——分析塔底、塔顶气体中CO2浓度并记录温度——改变水流量为0.6m、0.8m分别测定塔顶气体中CO2浓度，并记录温度。实验结束，关闭水阀，关闭空压机及钢瓶上的总阀，关闭电源。计算过程如下：实验数

7、据处理方法如下(1)填料层高度Z和塔径D(由实验装置确定)；(2)空气流量和水流量的测定本实验采用转子流量计测定空气和水的流量，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；(3)测定塔底和塔顶气相组成yl和y2;(4)平衡关系。本实验的平衡关系可写成y=mx(1)式中：m相平衡常数。相平衡常数与温度的关系为:3333m=0.23532*T0A2+30.556*T0+722.75表中的T0=(t+T)/2。V??12.2V273.2?T?????f式中，V?—气体流量，kmol/h；V—气体转子流量计读数，m3/h；T一气体的温度，°C?f一气体

8、转子流量计