填料吸收综合实验(改编)

填料吸收综合实改)填吸塔验一实验的了填料塔的流体力学性能；学填料吸收塔传质单元高度H、积吸收系数Ka回收率的测定方法。OLX二实验容观流体在填料吸收塔中的操作状态，测P/Z~u关曲线并确定液泛气速。测填料吸收塔的传质单元高度及体积吸收系数。测定液传质系数随液体喷淋量的关系。三实验理吸收塔的液泛气速数据在塔的设计和操作中起着非常重要的作用，所以本实验通过测定△P/Z~u关曲和观察实验现象两种方法来确液泛气速。吸收系数是决定吸收速率高低的重要参数，获得吸收系数绝大多数的方法是采用实验的方法。对于相同的物料系统和一定的设备（填料的类型和尺寸收系数将随着操作条件及气、液接触状况的不同而变化。CO是溶于水的气体，故液膜阻力控制着整个吸收过程速率的大小。所以，在其条件2不变的前提下，随着液体喷淋量的增大，吸收系数也相应增大。本实验所用气体混合物是CO与气混合物，用水做吸收剂。由于吸收液中CO的度不22高，可认为—液平衡关系服从亨利定律，可用方程Y=mX表；且因是常操作，故相平衡常数值是温度的函数。CO在中的吸收属于液膜控制，根据总传质系数的计算公式，对于液膜控制的气吸收，2其液相总传质系数和液膜传质系数近似相等，即：K

X

X

因此，通过测定液相总传质系数K即可测定出液膜传质系数。根据填料层高度的计算XX式：Z

OL

H

OL

式中，、H分可依下列公式进行计算：OLOLN

OL

X

其中，

mln

/

32填料吸收综合实改)32H

LaX

式中：—料层的高度，；H—相总传质单元高度；OLN—液相总传质单元数，无因次；OLX,X—进、出口液体中溶质组分的摩尔比，12

；所测填料层两端面上气相推动力的平均值；mm相衡常数，无因次Ka—相总体积吸收系数，kmol（hXL水的摩尔流率kmolS）；填塔截面积，；

4

D

。在稳定操作的状况下，测得填料塔进出口处气、液流量及浓度后，可根据物料恒算及平衡关系计算再根据设备的尺寸及填料层高度即可计算体积吸收系数K对液膜控制的气OLx体吸收液膜传质系数只和液体淋量有关过实验检测液膜吸收系数随液体喷淋量的关系。四实验置实验程图料吸收塔实验装置流程示意图鼓机;气流量调节阀;3-气转子流量计;4-温计;5-封管;收液取样口;填料吸收塔;瓶阀门;转子流量计;流量调节阀;水转子流量计;12-水流量调节阀;13-U型管压差;14-CO钢瓶/

填料吸收综合实改)实验程绍空气由鼓风机送空气转子流计3计，空气通过流量计处的温度由温度计4测，空气流量由放空阀调节由CO瓶送出，经过瓶阀进CO转流量计9计量CO通2过转子流量计处温度由实验时大气温度代替流量由阀10调然后进入空气管道与空气混合后进入吸收塔底部，水由自来水管经水转子流量计，水的流量由阀调，然后进入塔顶。五实验法测干填料层（P/Z～）关系曲线（1打开调节阀2，然后启动鼓风机；（2用阀调节进塔的空气流量；（3按空气流量由小到大的顺序读取填料层压强降△P、转子流量处空气温度及空气表压强；（4根据读数，计算P/Z、空塔气速u（5在对数坐标纸上以空塔气速为坐标为纵坐标制干填料eq\o\ac(△,层)～系曲线。测某喷淋量下填料层～u关曲线并观察液泛现象（1调节阀，通过转子流量计调节水喷淋量为；（2用阀调节进塔的空气流量；（3按空气流量由小到大的顺序读取填料层压强降△P、转子流量处空气温度及空气表压强；（4注意观察塔内的操作现象，一旦看到液泛现象时，记下对应的空气流量及读数，发生液泛后仍需缓慢增加气速，再测组△P/Z据；（5在对数坐标纸上标出液体喷淋量为20L/h△P/Z～u关曲线由确定液泛气速，将此数据与所观察的数据进行比较。（6改变水喷淋量重上述步骤测不同喷淋量P/Z～u关系曲线观不同喷淋量下液泛发生时对应气体流量的变化趋势。测传质吸收系数（1调节水喷淋量为30L/h（2选择合适的流量，根据所选CO流量计算为保证混合气体中组分浓度22为0.3摩尔分率）所需空气流量；（3用空气流量调节阀把空气流量调至规定值处，打开瓶阀（不要开得太大2用CO减压阀调节流至预定值；22（4在严格控制空气及水流量固定不变的条件下，稳定操作一段时间（约分2钟之后开始取样测定浓度并录实验数包括记录各流量计读数气度，/

233填料吸收综合实改)233塔底排出液的温度以及空气表压强，并分析塔底吸收液的浓度测前要做好取样分析浓度的各种准备；（5二氧化碳含量的测定用移液管吸取0.05M的溶液放具塞三角瓶中并塔底取2样口处接收塔底溶液10mL，用胶塞塞好，并振荡。溶中加入2～3滴酞指示剂后用0.1M的酸滴定到粉红色失的瞬间为终点所消耗的盐酸体积，按下式计算得出溶液中二氧化碳的浓度：C

CO

2C

Ba(OH)

Ba()溶液

HCl

HCl

mol/L（6空气及CO流保持不，加大或减小水喷淋量，重复以上操作，测定有关数据。2六实验意项开瓶总阀前，应关闭减压阀和流量调节阀；2实时严格按照实验操作方法规定的步骤操作，以免发生故；启鼓风机前，务必先全开放空阀2；作析时动作迅速，以免二氧化碳溢出。空及流量计需要按实际的温度、压强重新进行标定。2七实验据表1干料△～关系测填料层高度Z=

塔径D=序号

填料层压强降2

空气转子流量计读数m/h

空气流量计处空气温度℃

空气表压强mmHO2

单位高度填料层压强降2

对应空气流量m

空塔气速m/s/

3333333填料吸收综合实改)3333333表2湿料△～关测序号

填料层压强降2

空气转子流量计读数/h

空气流量计处空气温度℃

空气表压强2

单位高度填料层压强降2

对应空气流量/h

空塔气速m/s

操作现象被吸收的气体混合物:填料尺寸

表3填吸塔质实数表吸收剂填料层高度

填料种类塔内径空气转子流量计读数,/h空气转子流量计处空气温,流量计处空气的体积流量,/hCO转流量计读数/h2CO转流量计处温℃2流量计处的积流,2水流量/hBa(OH)的浓度,2加入Ba(OH)的积ml2盐酸的浓度,mol/l滴定消耗盐酸的体积,ｍl滴定空白液用盐酸的体积ｍ样品的体积,l塔底液相的温度,相平衡常数ｍ塔底气相浓,/kmol气2塔顶气相浓,/kmol气2塔底液相浓,/kmol水2气相总传质单元N

气相总传质单元高度,Hｍ水的摩尔流量L,kmol/h液相总体积吸收系数KaX/

-填料吸收综合实改)-八实验果析⒈将验数据整理在数据表中，并用其中一组数据写出计算过程。⒉将Δ/～u的系在双对数坐标纸上表示来p/～关曲线中确定出液泛气速与实际观测的结果是否相符合？为