化工原理吸收实验报告

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1、-.一、实验目的1.了解填料塔的一般构造及吸收操作的流程。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Kxa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、实验原理本实验先用吸收柱将水吸收纯氧形成富氧水后〔并流操作〕，送入解吸塔再用空气进展解吸，实验需测定不同液量和气量下的解吸总传质系数Kxa，并进展关联，得Kxa=ALaVb的关联式。同时对不同填料的传质效果及流体力学性能进展比拟。1.填料塔流体力学特性气体通过干填料层时，流体流动引

2、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△P/Z对G＇作图得到一条斜率为1.8～2的直线〔图1中的aa线〕。而有喷淋量时，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〕，持液量开场增大。图中不难看出载点的位置不是十清楚确，说明汽液两相流动的相互影响开场出现。压降～气速线向上弯曲，斜率变徒〔图中cd段〕。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，压降急剧上升。.word.zl.-.图1填

3、料层压降-空塔气速关系2.传质实验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外表上进展。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、传质单元法和等板高度法。本实验对富氧水进展解吸。由于富氧水浓度很小，可认为气液两相平衡服从亨利定律，可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根本计算式为：其中，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

4、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〕。.word.zl.-.三、实验装置流程1.根本数据解吸塔径φ=0.1m,吸收塔径φ=0.032m，填料层高度0.8m〔瓷拉西环、瓷波纹板、金属波纹网填料〕和0.83m〔金属θ环〕。表1填料参数瓷拉西环金属θ环12×12×1.3[mm]10×10×0.1[mm]at=403[m2/m3]at—540[m-1]ε=0.764m3/m3]ε—0.97at/ε=903[m2/m3]2.实验流程图2是氧气

5、吸收解吸装置流程图。氧气由氧气钢瓶供应，经减压阀2进入氧气缓冲罐4，稳压0.03-0.04[MPa]，为确保平安，缓冲罐上装有平安阀6，由阀7调节氧气流量，并经转子流量计8计量，进入吸收塔9.word.zl.-.，与水并流吸收。富氧水经管道在解吸塔的顶部喷淋。空气由风机13供应，经缓冲罐14，由阀16调节流量经转子流量计17计量，通入解吸塔，贫氧水从塔底经平衡罐19排出。自来水经调节阀10，由转子流量计17计量进入吸收塔。由于气体流量与气体状态有关，所以每个气体流量计前均有表压计和温度计。空气流量前装有计前表压

6、计23。为了测量填料层压降，解析塔装有压差计22。在解析塔入口采出阀12，用于采集入口水样，出口水样在塔底排液平衡罐上采出阀20取样。两水样液相浓度由9070型测氧仪测得。四、实验步骤及考前须知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，翻开风机电源开关。〔3〕测定干塔填料塔的压降，即在进水阀1关闭时，翻开进气阀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测定前要进展预液泛，使填料外表充分润湿。②

7、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，否那么图中泛点不容易找到。密切观察填料外表气液接触状况，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、二个点即可。注意不要使气速过分超过泛点，防止冲破和冲跑填料。〔5〕注意空气转自流量计的调节阀要缓缓开启和关闭，以免撞破玻璃管。.word.zl.-.2.填料塔的吸收传质性能测定〔1〕翻开氧气钢瓶总阀，并缓慢调

8、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〕，氧气减压后进入缓冲罐，罐压力保持0.03~0.04[MPa]，不要过高，并注意减压阀使用方法。为防止水倒灌进入氧气转子流量计中，开水钱要关闭防倒灌阀24，或先通入氧气后通水。〔2〕传质实验操作条件选取水喷淋密度10~15[m3/m2*h]，空塔气速0.5~0.8[m/s]氧气入塔流量为0.01~0.