传质与分离工程精品教学-吸收实验.docVIP

吸 收 实 验 一、实验任务： 1、了解吸收过程的流程、设备结构，并掌握吸收操作方法。在不同空塔气速下，观察填料塔中流体力学状态。测定气体通过填料层的压降与气速的关系曲线掌握总传质系数的测定方法，测定在一定喷淋量下水吸收氨的吸收塔中填料的作用主要是增加气液两相的接触面积，气体在通过填料层时，由于有局部阻力和摩擦阻力而产生压强降。填料塔的流体力学特性是吸收设备的重要参数，它包括压强降和液泛规律。测定填料塔的流体力学特性是为了计算填料塔所需动力消耗确定填料塔的适宜操作范围，选择适宜的气液负荷，因此填料塔的流体力学特性是确定最适宜操作气速的依据气体通过干填料（L=0）时，其压强降与空塔气速之间的函数关系在双对数坐标上为一直线，如图中AB线，其斜率为1.8～2。当有液体喷淋时，在低气速时，压强降和气速间的关联线与气体通过干填料时压强降和气速间的关联线AB线几乎平行，但压降大于同一气速下干填料的压降，如图 CD段。随气速的进一步增加出现载点（图中D点），填料层持液量开始增大，压强降与空塔气速的关联线向上弯曲，斜率变大，如图中DE段。当气速增大到E点，填料层持液量越积越多，气体的压强几乎是垂直上升，气体以泡状通过液体，出现液泛现象，此点E称为泛点。 P—塔顶和塔底的压强差，Z－填料层高度，m u－空塔气速 V0－标准状态下空气的体积流量=f(V1,T0,P0, T1,P1, T2,P2) 标定状态下（测定）空气流量V1 可计算标准状态下空气的体积流量V0 2、总体积吸收系数的测定 反映填料吸收塔性能的主要参数之一是传质系数。影响传质系数的因素很多，因而对不同系统和不同吸收设备，传质系数各不相同，所以不可能有一个通用的计算式。工程上往往利用现有同类型的生产设备或中间试验设备进行传质系数的实验测定，作为放大设计之用。 空气的摩尔流量V Y1－气体进口的摩尔比， 实验测定标定状态下氨气的体积流量V1′得标准状态下氨气的体积流量V0′ Y2－出塔气体的浓度 采用尾气分析仪（由取样管、吸收管、湿式体积流量计） 尾气通过吸收管，尾气中氨气与吸收管中的硫酸进行中和反应，则 湿式体积流量计测定，示值为V1， X2－进塔液相的浓度， X2＝0 X1－出塔液相浓度――由物料衡算求得。 m：相平衡常数 其中p*查表2－2 E：享利系数，单位为大气压；P大气压+塔顶表压+1/2塔内压差 计算不同空塔气速下填料层阻力，并在双对数坐标纸上标给塔内压强降与空塔气速的关系图。计算一定喷淋量下不同空塔气速下体积传质系数值。 U, m/h 流量计读数V1，(m3/h) 流量计前表压p, (mmHg) 0 100 表2 总体积传质系数的测定实验记录表 空气流量 氨气流量 水流量 尾气浓度 塔内压强 流量计前表压, mmHg 流量计读数V1, m3/h 标准状态流量V0, m3/h 流量计前表压，mmHg 流量计读数V1，m3/h 标准状态流量V0, m3/h 流量计示值，L/h 吸收液硫酸的浓度, mol/L 吸收液量，mL 尾气体积流量,L/h 塔顶表压, mmH2O 塔顶和塔底压降差, mmH2O