化工原理实验 吸收实验ppt课件.ppt

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1、化工原理实验福州大学化工原理实验室二○○六年九月吸收实验实验五　吸收实验福州大学化工原理实验室一实验目的二实验任务三实验原理四实验流程五操作要点六浓度分析七报告要求八方案设计吸收实验装置一、实验目的熟悉填料吸收塔的结构与操作方法。掌握气相总体积传质系数　　的测定方法。通过实验了解－曲线和对工程设计的重要意义。要求按论文格式撰写实验报告，以培养文献资料的查阅能力和科技论文的写作能力。二、实验任务填料吸收塔综合型实验任务书利用实验室现有的拉西环填料吸收塔（填料层高度、塔径均已知），完成以下流体力学性能及传质性能的测定：（1）测定喷淋量L=0（干塔）时，空塔气速与每米填料压降之间的关

2、系，将结果标绘在双对数坐标纸上，求出干塔曲线斜率并与理论值相比较。（2）测定喷淋量L=40L/h（湿塔）时，空塔气速与每米填料压降之间的关系，将结果与干塔曲线标绘在同一张双对数坐标纸上，定出该喷淋量下的载点、二、实验任务泛点的位置及3个流动区域的划分，并深入探讨流体力学性能及测定流体力学性能曲线的工程意义。（3）固定液相流量为30L/h，进塔混合气中氨气的浓度控制在＝0.02～0.03范围内，在液泛气速以下取两个相差较大的气相流量并要求进塔氨气浓度必须一样,分别测定塔的传质能力（传质单元数NOG和回收率）和传质效率（传质单元高度HOG和体积吸收总系数）。并对两次传质实验的、和　

3、　值进行分析比较讨论；以及对物料衡算的结果进行分析讨论。三、实验原理——填料塔流体力学特性测定填料塔的压降和液泛气速是为了计算填料塔所需动力消耗和确定填料塔的适宜操作范围，选择合适的气液负荷。气体通过干填料层时，流体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律相一致。在双对数坐标系中以　　对作图得到一条斜率为1.8～2的直线，如下图中所示的aa段直线。当有喷淋量时，在低气速时（c点以前）压降也比例于气速的1.8～2次幂，但大于同一气速下干填料的压降（图中bc段）。随气速增加，出现载点（图中c点），持液量开始增大。当气体增至液泛点（图中d点，实验中可以目测出）后，在几乎不变的气速下，压

4、降急剧上升，此时液相完全转为连续相，气相完全转为分散相，塔内液体返混和气体的液沫夹带现象严重，传质效果极差。三、实验原理——填料塔流体力学特性从图中不难看出载点的位置不是十分明确，说明气液两相流动的相互影响开始出现。压降－气速线向上弯曲，斜率变徒（图中cd段）。图1　填料层压降～空塔速度的关系图载点液泛点三、实验原理——填料塔流体力学特性测定填料塔的压降和液泛气速的实验可用空气和水。在各种喷淋量下，逐步增大气速，记录必要的数据，直至刚出现液泛时为止。（2）空气的空塔气速式中：　——空塔气速，m3/(m2s)即m/s；——操作条件下空气的流量，m3/h；——塔的直径，m。（其它符

5、号说明略）（1）每米填料层的压降——填料层压差，mmH2O；　——填料层高度m。三、实验原理——气相体积总传质系数　　的测定1、气相总体积吸收系数　　的计算公式（低浓度）。三、实验原理式中G——混合气体通过塔截面的摩尔流速，kmol/(m2•h)；V——空气的摩尔流量，kmol/hz——填料层高度[m]——以　为推动力的气相体积总传质系数，kmol/(m3•h)；Y1、Y2——塔底、塔顶混合气中溶质与惰性气体的摩尔比；Y1*、Y2*——平衡时的气相摩尔比。——平均浓度差三、实验原理2、传质系数的测定方法由上式可见，要测定值，应把公式右边各项分别求出。在本实验中，塔直径　、填料层

6、高度Z为已知，V、由测定进气中的空气量和氨量求出；　由滴定法测定，　　中的　　和可用平衡关系式求出。下面介绍整理数据的步骤。相关计算公式符号说明详见实验教材图1.填料吸收塔实验装置流程示意图1-鼓风机、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四、实验流程填料喷淋头填料塔空气流量计水、氨气流量计空气

7、、吸收液温度计水准瓶量气管填料塔压差吸收瓶空气压差空气流量调节阀实验流程介绍空气由鼓风机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。风机放空口阀门（在正面）实验流程介绍氨气流量由阀10调节,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，