氧解吸实验报告 北京化工大学

北化工大学化工原实报实验名称：

氧解吸实验班姓学序

级：名：号：号：

化工同组人：设备型号：实验日期：

第2014-4-01

1.8~2.01.8~2.0102578541;OLeo水2.1.8~2.01.8~2.0102578541;OLeo水2.h-1一、实摘要本实验测定不同气速下干塔和湿的压降填料层压降—空塔气速关系曲线定塔的处理能力及找到最佳操作用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水析塔再用空气进行解吸，进而可计算出同气液流量比下液相体积总传质系数Ka液相总传质单元高度液相总传质单元数N。关词气解相体积总传质系数液传质单元高度液传质单元数二、实目的1、测量填料塔的流体力学性能2、测量填料塔的吸-解吸传质能；3、比较不同填料的差异。三、实原理1、填料塔流体力学性能为保证填料塔的正常运行，通常要控制操作气速处于液泛气速的倍间如图1在双对数坐标系下体而上通过干填料时压降Δ与塔气速u复关系P=u。液体喷下，低气速操作时∝u此的P比液喷时高速增加到点液两相的流动始相互影响∝u

0.2图1压降—气速关系

以上操作点成为载液点加到e点时，气液两相的交互影响恶性发展，致塔内大量积液且严重返混以时的作点称为液泛点应的气速就是液泛气速。本实验直接测量填料塔性能参数确定其液泛气速，还可用公式法、关联图法等确定全塔压降直接读仪表，空塔气速由孔量计测定：u

V61P）A2

m

。2、填料塔传质性能——考察氧吸过程的液相体积传质系数。x以氧气为溶质，解吸塔内空气、的摩尔流率不变，水温恒定。根据低含量气体吸收解吸全塔传质速率方程可知：

H

a

21

。氧气在水中的平衡含量xe与中的分压p服利定律o2

pE

2

。E利系数kPa水℃—吸收时取103kPa，吸。解过O2程的平衡线和操作线都是直线，质单元数可用对数平均推动力法计算：

L

21

；V；L1H—填料高度0.75m—流率kmol

m

-2.

；V

—水流量；K—体x

.-3..-3.积传质系数kmol；w—水质量浓度—氧水质量浓度，mg/L;21w、w—氧水、贫氧水平含氧量，查表或实验测定。2e1e根据以上各式，测量出水温度水量、浓w、w，可算出填料塔传质系12数。x四、实验流程和设备1、氧气钢瓶、氧减压阀3压力表、氧缓冲罐、压力表6、安全阀、流量调阀、转流计9收塔10、流量调节阀、水转子流量计、富氧水取样阀13风机14空气缓冲罐15温度计16、气量调节阀17、空气转子流量计18解吸塔平衡罐取样阀21计23、流量计前表压计、防水倒灌吸收塔：塔径32mm，高度0.5m，类型6锈θ；解吸塔：塔径0.1m高度0.75m，4种填料分别是陶瓷拉西环、不锈θ、塑料星型环、不锈钢波纹丝网规整填料；溶氧仪（浓测品温度，℃；填料参数表：

五、实操作1、关闭阀门启动风机，从小到改变气量，记录数据完成干填料实验；2、启动水泵，增大水流量至液，即刻关空气阀门；3、固定水流量，从小到大改变量，每个点稳定后记录数据；4、塔开始液泛时，记录最后一数据，粗略确定泛点，完成湿填料实验；5、调节气量到当前值的一半，定，塔釜取样测量we6、检查氧气罐压力约为，防水倒灌阀和流量调节阀通氧气；7、载点附近完成解吸操作，每点稳定3min，、釜同时取样2次测量氧浓度；8、实验结束后，关闭防水倒灌门、总水阀、溶氧仪等。注意事项：1、每样品约400ml，速样，溶氧仪稳定后读数；2、探直放置，每次的位置好一样，不能碰到转子；3、排量富氧水浓度时，最盖住上口，数值大于4、测的废水倒入循环水罐六、实数据表格及算举例表干填料实数表干填料数据：水流量L=0L/h填料高度h=0.75md=0.1m

塔径单位填孔板压降

全塔压降

空气流量

空塔气速

料高压降序号ΔP/kPaV/m

3.

h

-1

u/m

.

s

-1

kPa

.

m

-110.760.033.00.690.04021.270.1813.10.890.24031.820.4823.81.070.64042.420.8532.01.231.13353.141.2437.91.401.65363.331.3341.01.441.773

2525P2孔板152525P2孔板155P计举：（以第一组数据为例）空塔气速：

u

VA

61018100016101876169ms

单位填料高压降

全H

0375

am

表湿填料实数表湿塔填料数据：L=100L/hh=0.75md=0.1m单位填料孔板压降全塔压降空气流量空塔气速高压降序号ΔP/kPaΔP/kPaV/m

3.

h

-1

u/m

.

s

-1

kPa

.

m

-11234567891011121314

0.200.033.00.350.0400.390.033.00.490.0400.600.033.00.610.0400.810.043.00.710.0530.970.033.00.780.0401.220.159.00.870.2001.370.2512.50.930.3331.540.5715.50.980.7601.930.5718.91.100.7602.010.7321.51.120.9732.280.9424.11.191.2532.571.1826.51.271.5733.031.5929.51.382.1203.541.6031.41.492.133计举：（以第一组数据为例）空塔气速：

u

V61PA2

10006101820135ms

单位填料高压降

全H

0375

am

表解吸传质验据

eeOL1H1eeOL1H1解吸传质实验：h=0.75md=0.1mt水=℃w平衡=11.13mg/L氧气流水流空气量量流量

全塔平均富平均贫压降富氧水氧水浓贫氧水氧水浓

平均序VVV氧水空号/L.min-1/L.h-1/m3.h

-1

Δ浓度度浓度度P/kPaw/mg.L-1w/mg.L-1w/mg.L-1w/mg112225.6011.15

.

L

-1

水温体积传质系数t/℃Ka/kmol.m-3h-1x

H/mNOL

OL10.410015.00.5625.7125.65511.2311.19012.55172.00.1375.48925.3511.4120.615015.00.4126.1125.73011.5011.45513.85377.50.1973.805计举：（以第一组数据为例）平均富氧水浓度：

w

1

w

2

w

602

655mg平均贫氧水浓度：

w

2

w

2

w

2

152

传质单元数：

N

OL

wln(w

12

w65513)ln(w19013

)489传质单元高度：

H

OL

N

H489

体积传质系数：

a

V1002

h)七、实结果作图及析

液泛点

干填料系列系列系列载液点结分：从图中可以看出，本次试验做的不成功，干填料曲线与湿填料曲线几乎重合。

21xx56E(t07714t56)10(569450771421xx56E(t07714t56)10(569450771451V3M33造成本次试验误差的主要原因可是读数带来的误差以及试验装置本身的误差。八、思考、吸填塔传单高H、H精填料的板度有么别OLOG答吸收填料塔：塔高=传质单元度×传质单元数精馏填料塔：塔高=等板高度塔板数两者相类似，但对于吸收塔而言传质单元高度和传质单元数是没有什么实际的物理意义，只能通过公式进行计算，但于精馏塔而言，等板高度（离效果相当于一块理论版的填料高度实存在不能用什么理论公式来进行计算般的确定都是工程经验，对于不同型号的塔板它都有自己约定俗称的等板高度。、根埃特点联，计验的泛速压是多？答液泛气速为1.27，压降为1.573、用w代替计算得NOL误为少？分用尔率质分算看多）答（以第一组数据计算为例）x

nn

2

w10

3218富氧水：贫氧水：

1010

平衡：

103218

用

w

计算：

N

OL

ln

ww

21

ww

ee

655ln19013

49用

x

计算：

N

O

ln

xx

ln

44310261102941026110

66

两个

N

OL

近似相等。、本验最液比G/L）min和最空用量Gmin是少实（G/L是少答（表3第一组数据为例）m

52652P325

6

x

mM

O2O2

10

3

mM

O2O2水

10101000水

10

3

6551032110103218

10

3

44310

5

2V3M332y61xO2E2yV)52V3M332y61xO2E2yV)5x

mM

OO2

10

3

mM

O2O2水

10101000水

10

3

19010321901010001032

10

3

6E(10t

077145