化工原理实验七填料吸收塔的操作和吸收系数的测定

1、实实 验验 七七一、实一、实 验验 目目 的的二、实二、实 验验 内内 容容填料塔填料塔（packed towerpacked tower）主要结构主要结构：塔体塔体：一般取为圆筒形。一般取为圆筒形。内件内件：包括填料支承与压紧装置、液包括填料支承与压紧装置、液体与气体分布器、液体再分布器以体与气体分布器、液体再分布器以及气体除沫器等。及气体除沫器等。操作原理操作原理：液体经塔顶喷淋装置均匀液体经塔顶喷淋装置均匀分布于填料上，依靠重力作用沿填分布于填料上，依靠重力作用沿填料表面自上而下流动，并与在压强料表面自上而下流动，并与在压强差推动下穿过填料空隙的气体相互差推动下穿过填料空隙的气体相互接触

2、，发生传热和传质。接触，发生传热和传质。 7653421液体气体8 当填料层有一定持液量时，当填料层有一定持液量时， p u 关关系将不再为简单的直线关系（喷淋密度系将不再为简单的直线关系（喷淋密度为为l1、l2曲线），且存在两个较明显的曲线），且存在两个较明显的转折点。转折点。压压降降压降与气速的关系：载液载液区区高液高液量量低液低液量量ccbbaal=0l1l2lg ulg p气体通过干填料层（气体通过干填料层（l=0）压降）压降 p 与与空塔气速空塔气速 u 的关系在双对数坐标上是的关系在双对数坐标上是一直线，斜率在一直线，斜率在1.82.0之间。之间。原因原因：喷淋液体在填料上形成液膜

3、，占据部分空隙，减小喷淋液体在填料上形成液膜，占据部分空隙，减小了气体的流通截面，对相同空塔气速压降升高。了气体的流通截面，对相同空塔气速压降升高。载点载点气速气速液泛液泛气速气速在逆流操作的填料塔中，从塔顶喷淋下来的液体，依靠在逆流操作的填料塔中，从塔顶喷淋下来的液体，依靠重力在填料表面成膜状向下流动，上升气体与下降液膜重力在填料表面成膜状向下流动，上升气体与下降液膜的摩擦阻力形成了填料层的压降。的摩擦阻力形成了填料层的压降。 b压降压降与气速的关系：压降压降与气速的关系： 当气速低于当气速低于a a点时，气体流动点时，气体流动对液膜的曳力很小，液体流动不对液膜的曳力很小，液体流动不受气流的

4、影响，填料表面上覆盖受气流的影响，填料表面上覆盖的液膜厚度基本不变，因而填料的液膜厚度基本不变，因而填料层的持液量不变，该区域称为层的持液量不变，该区域称为恒恒持液量区持液量区。此时。此时p/zu为一直为一直线，位于干填料压降线的左侧，线，位于干填料压降线的左侧，且基本上且基本上与干填料压降线平行与干填料压降线平行。 载液载液区区高液高液量量低液低液量量cbaal=0l1l2lg ulg p液泛液泛气速气速b在在一定的喷淋量下一定的喷淋量下，压降随空塔气速的变化曲线大，压降随空塔气速的变化曲线大致可分为三段：致可分为三段：载液载液区区高液高液量量低液低液量量cbaal=0l1l2lg ulg

5、p载点载点气速气速液泛液泛气速气速bc 当气速超过当气速超过b b点时，气体对液点时，气体对液膜的曳力较大，对液膜流动产生膜的曳力较大，对液膜流动产生阻滞作用，使液膜增厚，填料层阻滞作用，使液膜增厚，填料层的持液量随气速的增加而增大，的持液量随气速的增加而增大，此现象称为此现象称为拦液拦液。开始发生拦液。开始发生拦液现象时的空塔气速称为现象时的空塔气速称为载点气速载点气速，曲线上的转折点，曲线上的转折点b b，称为，称为载点载点。 压降压降与气速的关系：压降压降与气速的关系： 若气速继续增大，到达图中若气速继续增大，到达图中c点时，由于点时，由于液体不能顺利向下流液体不能顺利向下流动动，使填料

6、层的持液量不断增大，使填料层的持液量不断增大，填料层内几乎充满液体。气速增填料层内几乎充满液体。气速增加很小便会引起压降的加很小便会引起压降的剧增剧增，此，此现象称为现象称为液泛液泛，开始发生液泛现，开始发生液泛现象时的气速称为象时的气速称为泛点气速泛点气速，以，以uf表示，曲线上的点表示，曲线上的点c，称为泛点。，称为泛点。从载点到泛点的区域称为从载点到泛点的区域称为载液区载液区，泛点以上的区域称为泛点以上的区域称为液泛区液泛区。 压降压降与气速的关系：压降压降与气速的关系：载液载液区区高液高液量量低液低液量量cbaal1l2lg ulg p载点载点气速气速液泛液泛气速气速bcl=00120

7、012tp pvvptt空333002100021nhnhnhtppvvptt空（5）塔底气相浓度）塔底气相浓度y1和塔顶气相浓度和塔顶气相浓度y2 空空nvvynhnh30301n 用一定浓度，一定体积的硫酸溶液分析待用一定浓度，一定体积的硫酸溶液分析待测气体，有测气体，有 nnh3=2mh2so4vh2so410-3 同样塔顶气相浓度同样塔顶气相浓度y2也可通过取样分析来也可通过取样分析来获得。获得。*1(1)mxym x112()vxyylpem *1122*11*22lnmyyyyyyyyy四、测四、测 量量 参参 数数五、实验所需仪器设备五、实验所需仪器设备1234567891011121