实验六 气体的吸收与解吸

关于实验六气体的吸收与解吸

在化工生产过程中，气体的吸收和溶解气的解吸是重要的单元操作之一。吸收操作：分离气体混合物，净化合成用原料气，制取溶液态的化工产品和半成品，治理有害气体的污染，保护环境。解吸操作：吸收的逆过程，获得吸收后较纯净的气体溶质，使吸收剂得以再生而循环使用在工业生产中，吸收与解吸的合理匹配与联合操作，构成了气体吸收分离完整的生产工艺过程。化工原理实验教学研究室第2页,共15页，2024年2月25日，星期天一、实验目的和任务熟悉吸收—解吸的工艺流程，了解填料塔的结构掌握吸收—解吸过程的操作和调节方法测定吸收塔中用水吸收氧气时的气相传质系数（或单元操作高度）及其与液体喷淋密度的关系测定解吸塔中用氮气解吸水中的氧时的液相传质系数（或单元操作高度）及其与液体喷淋密度的关系化工原理实验教学研究室第3页,共15页，2024年2月25日，星期天一、实验目的和任务考查氮气流量对解吸过程的影响考查溶剂（解吸水）流量对吸收过程的影响考查溶剂入口氧浓度对吸收过程的影响考查空气流量对吸收过程的影响比较水中氧的吸收传质系数与水中氧的解吸传质系数是否相等，并分析其原因化工原理实验教学研究室第4页,共15页，2024年2月25日，星期天二、基本原理难溶气体吸收或解吸过程，其传质阻力主要在液相，这时液相总传质系数(KL)接近于液相传质系数(kL)。

本实验采用O2在水中的吸收及解吸过程测定填料塔的液相传质系数。吸收塔通入的是空气；解吸时用N2作载气，在常温、常压下测定不同喷淋密度下的液相传质系数。化工原理实验教学研究室第5页,共15页，2024年2月25日，星期天二、基本原理填料层高度的计算式(6-1)液相传质系数(6-2)塔内液相平均推动力化工原理实验教学研究室第6页,共15页，2024年2月25日，星期天二、基本原理稳定操作条件下，测得水的进出口O2浓度

x1和

x2，水流量L，由(6-2)可求得传质系数Kxa。忽略其相传质阻力液相传质系数kxa

(或kLa)与喷淋密度L的关系化工原理实验教学研究室第7页,共15页，2024年2月25日，星期天三、实验装置三个填料塔均为内径100mm的有机玻璃柱，内装θ环，其填料层高度均为0.5m。1第8页,共15页，2024年2月25日，星期天四、实验要求学生根据学习吸收-解吸的基本原理和本装置条件确定实验内容确定数据采集点,获取必须的实验数据拟定实验步骤和操作方法;保证实验数据的准确性及可靠性,经指导教师同意以后开始实验操作化工原理实验教学研究室第9页,共15页，2024年2月25日，星期天四、实验要求按照拟定的实验步骤进行实验,在获取必要的数据后经指导教师同意,停止实验操作整理实验数据,写实验报告实验中要求纪录的数据包括进塔水流量、水温、氮气、空气流量、进出塔水中溶解氧浓度及饱和水浓度和温度化工原理实验教学研究室第10页,共15页，2024年2月25日，星期天五、实验基本操作步骤制取饱和水，由泵输送至饱和塔3顶部，空气泵将空气送入塔3的底部；用饱和水标定测氧仪。饱和水槽溢流以后，即可向解吸塔1和吸收塔2供水，同时向塔内通入气体。气体流量保持恒定，水流量从10L/h至60L/h改变6次。化工原理实验教学研究室第11页,共15页，2024年2月25日，星期天五、实验操作步骤系统稳定运转后，用测氧仪测定不同的含氧量。水样分析可以有两种，先分析解吸塔或解吸塔与吸收塔同时分析。实验结束后，停水、停气，并停测氧仪和毫伏表。化工原理实验教学研究室第12页,共15页，2024年2月25日，星期天六、注意事项饱和水浓度测定，确定准确基点三塔串联操作，注意系统物料平衡，保持上游塔的水流量略大于下游塔水流量每次改变操作条件都需要足够的稳定时间化工原理实验教学研究室第13页,共15页，2024年2月25日，星期天六、注意事项取样的流量与测量饱和水的取样流量保持一致实验中采集数据不能漏项实验开始阶段应适当加大流量排出气泡，