一、实验目的
12 3 4
二、实验原理
㈠、吸收实验
根据传质速率方程，在假定Kxa 低浓、难溶等] 条件下推导得出吸收速率方程：
Ga=Kxa ·V ·Δx m 则： Kxa=Ga/(V ·Δx m )
式中：Kxa ——体积传质系数 [kmolCO 2/m 3hr Ga ——填料塔的吸收量 [Kmol CO 2 V ——填料层的体积 [m 3] Δx m ——填料塔的平均推动力 1、Ga 的计算
已知可测出：Vs[m 3/h]、V B [m 3/h]（可由色谱直接读出）
Ls[Kmol/h]=Vs ×ρ水/M 水
101
1'29]/[ρρρρV M V h Kmol G B B B =?=?=
空气 标定情况：T 0=273+20 P 0=101325 测定情况：T 1=273+t1 P 1=101325+ΔP 因此可计算出L S 、G B 。又由全塔物料衡算：G a =Ls(X 1-X 2)=G B (Y 1-Y 2) 2
2
21
1111y y Y y y Y -=
-=
且认为吸收剂自来水中不含CO 2，则X 2=0，则可计算出G a 和X 1 2、Δx m 的计算
根据测出的水温可插值求出亨利常数E[atm]，本实验为P=1[atm] 则 m=E/P
m
y x m y x x x x x x x x x x x x e e e e m 1
1221
112221
2
1
2ln =
=
-=?-=????-?=
?
㈡、解吸实验
低浓、难溶等] Ga=K Y a ·V 则： K Y a=Ga/(V 式中：K Y a Ga V ΔY m 1、Ga 的计算
已知可测出：y 2 ]/[h Kmol G B 标定情况：T 0 测定情况：T 1因此可计算出L S 、G B 。又由全塔物料衡算：G a =Ls(X 1-X 2)=G B (Y 1-Y 2) 0112
2
21
11=-=
-=
y y Y y y Y
且认为空气中不含CO 2，则y 2=0；又因为进塔液体中X 1有两种情况，一是直接将吸收后的液体用于解吸，则其浓度即为前吸收计算出来的实际浓度X 1；二是只作解吸实验，可将CO 2用文丘里吸碳器充分溶解在液体中，可近似形成该温度下的饱和浓度，其X 1*可由亨利定律求算出：
m
m y x 1
*1==
则可计算出G a 和X 2 2、ΔY m 的计算
根据测出的水温可插值求出亨利常数E[atm]，本实验为P=1[atm] 则 m=E/P
1
12
21112221
2
1
2ln x m y x m y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y e e e e m ?=?=-=?-=????-?=
?
根据 e e Y y y
y Y 换算成将-=
1
三、实验装置
CO2：钢瓶中的CO2经根部阀、减压阀、针型调节阀，一路经流量计V CO2-1进入吸收塔；另一路经流量计V CO2-2进入文丘里吸碳器与饱和罐中的循环水充分混合可形成饱和CO2水溶液。
水：吸收用水来自自来水，经转子流量计V水-1送入吸收塔顶，吸收液自塔底，一是若只作吸收实验，直接经F2流经倒U管排入地沟；二是吸收液可经F3流入饱和罐且充满。
若做吸收—解吸联合操作实验，可开启解吸泵，将溶液经转子流量计V水-2送入解吸塔顶，经解吸后的溶液从解吸塔底经F11流经倒U管排入地沟。若做饱和液解吸实验，此时可关闭流入饱和罐的进水（或溶液）阀F3，打开饱和泵，打开V CO2-2使CO2气流入文丘里吸碳器，一定时间后，使饱和罐内的溶液饱和，开启解吸泵，使饱和溶液经转子流量计V水-2送入解吸塔顶，经解吸后的溶液从解吸塔底经F10再流入饱和罐循环使用。
取样：在吸收塔气相进出口管上设有取样点，在解吸塔气体出口有取样点，样气从取样口由取样管取出后在气相色谱仪上进行二氧化碳含量分析。
其主要设备、仪表参数如下
填料塔：塔内径100 mm；填料层高600 mm；填料为陶瓷拉西环；丝网除沫
风机、泵：旋涡气泵120W；解吸泵与饱和泵为增压泵260W
饱和罐：不锈钢φ250，高400
温度：Pt100传感器，数显
压力：±1500PaU形管，膜盒压力表0—1500Pa
转子流量计：水LZB—25 100—1000 l/h
气LZB—6 100—1000 l/h
LZB—4 16—160 l/h
四、实验方法及注意事项
实验前检查阀门，应该F2、F4、F11、F12全开，其它全关。
㈠、单独吸收实验
1、接通自来水，F3关闭，F2是全开的。开启水流量调节阀F1到第一个流量(建议从大流
量开始作，最后是小流量，便于作解吸实验)。让水直接从吸收塔底经倒U管流入地沟。
2、启动风机，逐渐关小F4，调节F5使V空气-1风量到预定值0.4～0.5[m3/h]。实验过程中
维持此风量不变。
3、再打开CO2钢瓶总阀，微开减压阀，调节F6使CO2流量在120～160[l/h]。实验过程中
维持此流量不变。
4、当各流量维持一定时间后（填料塔体积约9升，气量按0.4[m3/h]计，全部置换时间约
90秒，既按2分钟为稳定时间），可取进出口样品进行分析。
5、调节水量（建议按200、400、600、800此水量调节)进行实验，每个水量稳定后（气量
和CO2流量在整个实验中维持不变，因此进口样不需再取），只取出口气样进行分析。
6、实验完毕后，应先关闭CO2钢瓶总阀，等CO2流量计无流量后，关闭减压阀和流量阀
F6。停风机。关闭水流量F1，关闭自来水上水。
㈡、吸收解吸联合实验
1、在吸收实验维持水量最小时，出塔液体中CO2的浓度最大，此时解吸效果较好，因此
建议在水量200[l/h]吸收实验点时，同时作解吸实验；
2、维持吸收水量200[l/h]吸收实验点时，全开F3，关闭F2，使吸收塔底部的出水流入饱
和罐中；直到饱和罐中水位一定（满时有溢流）时。
3、F11是全开的，开解吸泵，全开F13，逐渐关闭F12，使解吸塔流量也维持在200[l/h]。
解吸塔底部出液由塔底的倒U管直接排入地沟。
4、开启F8，调小F4，使V空气-2风量维持在0.4～0.5[m3/h]，并注意保持V空气-1风量维持不
变。
5、当各流量维持一定时间后（填料塔体积约9升，气量按0.4[m3/h]计，全部置换时间约
90秒，既按2分钟为稳定时间），可取气体出口样品进行分析。
6、实验完毕，可先关吸收塔水、气，再关解吸塔水、气。最后将饱和罐中的水保留，以便
下边的单独解吸实验操作。
㈢、单独解吸实验
1、在单独解吸实验时，因液体中CO2浓度未知，因此我们需要做饱和液体，只要测得液
体温度，即可根据亨利定律求得其饱和浓度。所以，需要在饱和罐中制作饱和液。在上面实验结束时，在饱和罐中有不饱和的液体（若没有作吸收解吸实验，可将水直接从吸收塔送入饱和罐）。
2、开启饱和泵，开CO2钢瓶，逐渐开F7使CO2流量在120～160[l/h]，将饱和罐上的放
空阀均关闭，一定时间（约5分钟），若饱和罐上的压力表微微有压力显示时，说明此饱和罐中的液体已经饱和，此时打开饱和罐上的放空阀。关小F8使CO2流量在30～50[l/h]即可。
3、开启F10，关闭F11。开启解吸泵，开启F13，逐渐调小F12，使解吸水量维持在一定
值（为了与不饱和解吸比较建议在同一水量200[l/h]）。
4、开启风机，开启F8，调小F4，使V空气-2风量维持在0.4～0.5[m3/h]。
5、当各流量维持一定时间后（填料塔体积约9升，气量按0.4[m3/h]计，全部置换时间约
90秒，既按2分钟为稳定时间），可取气体出口样品进行分析。
6、实验完毕后，应先关闭CO2钢瓶总阀，等CO2流量计无流量后，关闭钢瓶减压阀和总
阀；停风机、饱和泵和解吸泵；使各阀门复原。
五、实验报告要求
1、计算不同条件下的填料吸收塔的液相体积总传质系数；
2、在双对数坐标上绘出K XA与水喷淋密度[Kmol/m2h]之间的关系图线；
3、计算不饱和液解吸传质系数；
4、计算饱和液解吸传质系数，与不饱和液解吸比较。
原始数据记录、计算结果表格（参考）：
表格1：吸收实验
表格2：解吸实验
水温= 空气流量= 气温= 气压= 空气进口组成=0
六、数据调试计算示例
以下是本装置出厂时所作数据，仅作参考。
注意：输入数据时，无论从大流量开始还是小流量开始，数据输入均从小流量开始输入。
3、吸收计算示例
计算示例：以水量为220[l/h]为计算示例
已知：测得7.8℃水的密度ρ=999.8 [Kg/m3] 亨利常数m=E/P=962/1=962
⑴、Ga 的计算
已知测出：Vs=0.22[m 3/h]，V B =0.5[m 3/h]，y 1=14.11及y 2=10.43 Ls[Kmol/h]=Vs ×ρ水/M 水 =0.22*999.8/18=12.22 [kmol/h]
322.1205.1)
0.11273(101325293
)6.134********(1=+???+=
ρ[kg/m 3]
02176
.029
322.1205.15.029*******
1'=?=?=?=?=ρρρρρρB B B B V V M V G 空气 Y 1=y 1/(1-y 1)=0.1411/(1-0.1411)=0.1643
Y 2=y 2/(1-y 2)=0.1043/(1-0.1043)=0.1164
由全塔物料衡算：G a =Ls(X 1-X 2)=G B (Y 1-Y 2)
假定：X 2=0，则可计算出G a 和X 1
G a =Ls(X 1-X 2)=G B (Y 1-Y 2)=12.22*(X 1-0)=0.02176*(0.1643-0.1164)=1.042*10-3 kmol/h X 1=8.529*10-5 ⑵、Δx m 的计算
根据测出的水温可插值求出亨利常数E[atm]，本实验为P=1[atm] 则 m=E/P=962
m
y x m y x x x x x x x x x x x x e e e e m 1
1221
112221
2
1
2ln ==
-=?-=????-?=
? x e2=y 2/m=0.1043/962=1.084*10-4 x e1=y 1/m=0.1411/962=1.467*10-4
Δx 2=x e2-x 2=1.084*10-4-0=1.084*10-4 Δx 1=x e1-x 1=1.467*10-4-8.529*10-5=6.141*10-5
51
2
1210270.8141.684
.10ln 141
.684.10ln -?=-=???-?=
?x x x x x m ⑶、吸收体积传质系数 267410
270.8004712.010042.15
3
=???=??=--m xa
x V Ga k [Kmol/h.m 3.ΔXm] ⑷、喷淋密度
]/[1555
007854
.022
.12][][2'h m Kmol A L L S S ?===
塔截面积水流量
说明：手算和程序计算存在误差。 4、解吸计算
计算示例：以第1点吸收解吸水量为计算示例
已知：测得7.8℃水的密度ρ=999.8 [Kg/m3] 亨利常数m=E/P=962/1=962 ⑴、Ga 的计算
已知测出：Vs=0.22[m 3/h]，V B =0.5[m 3/h]，y 1=0及y 2=4.12% ，X 2=0.853*10-4 Ls[Kmol/h]=Vs ×ρ水/M 水 =0.22*999.8/18=12.22 [kmol/h]
322.1205.1)
0.11273(101325293
)6.134********(1=+???+=
ρ[kg/m 3]
02176
.029
322.1205.15.029*******
1'=?=?=?=?=ρρρρρρB B B B V V M V G 空气 Y 1=y 1/(1-y 1)=0
Y 2=y 2/(1-y 2)=0.0412/(1-0.0412)=0.04297
由全塔物料衡算：G a =Ls(X 2-X 1)=G B (Y 2-Y 1) Y 1=0，则可计算出G a 和X 1
G a =Ls(X 2-X 1)=G B (Y 1-Y 2)=12.22*(0.853*10-4-X 1)=0.02176*(0.04297-0)=9.35*10-4 kmol/h X 1=8.70*10-6 ⑵、Δx m 的计算
根据测出的水温可插值求出亨利常数E[atm]，本实验为P=1[atm] 则 m=E/P=962
1
12
21112221
2
1
2ln x m y x m y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y e e e e m ?=?=-=?-=????-?=
?
y e2=m*x 2=962*0.853*10-4=0.08205 Y e2=y e2/(1-y e2)=0.08205/(1-0.08205)=0.08938 y e1=m*x 1=962*8.70*10-6=0.008369 Y e1=y e1/(1-y e1)=0.008369/(1-0.008369)=0.00844 ΔY 2=Y e2-Y 2=0.08938-0.04297=0.04641 ΔY 1=Y e1-Y 1=0.00844 - 0 =0.00844
02228.000844.004641
.0ln 00844
.004641.0ln
1
212=-=???-?=
?Y Y Y Y Y m
⑶、解吸体积传质系数 906.802228
.0004712.01035.94
=??=??=-m Ya
Y V Ga k [Kmol/h.m 3.ΔYm] ⑷、喷淋密度 ]/[1555
007854
.022
.12][][2'
h m Kmol A L L S S ?===
塔截面积水流量
说明：1、手算和程序计算存在误差。
2、若是饱和解吸，则x 2=x e2=y/m=1/962=0.001040，则Y e2=1，其它计算完全同上解
吸。
二氧化碳填料吸收与解吸实验装置说明书 天津大学化工基础实验中心 2013．06
一、实验目的 1.了解填料吸收塔的结构、性能和特点，练习并掌握填料塔操作方法；通过实验测定数据的处理分析，加深对填料塔流体力学性能基本理论的理解，加深对填料塔传质性能理论的理解。 2.掌握填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法，练习对实验数据的处理分析。 二、实验内容 1. 测定填料层压强降与操作气速的关系，确定在一定液体喷淋量下的液泛气速。 2. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，取两个相差较大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质单元高度和体积吸收总系数）。 3. 进行纯水吸收二氧化碳、空气解吸水中二氧化碳的操作练习，同时测定填料塔液侧传质膜系数和总传质系数。 三、实验原理： 气体通过填料层的压强降：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降P ?与气速u 的关系如图一所示： 图一 填料层的P ?～u 关系 当液体喷淋量00=L 时，干填料的P ?～u 的关系是直线，如图中的直线0。当有
一定的喷淋量时，P ?～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。这两个转折点将P ?～u 关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。 传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收系数。对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。 1.二氧化碳吸收-解吸实验 根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （1） 液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （2） 式中：A G —A 组分的传质速率，1-?s kmoI ； A —两相接触面积，m 2； A P —气侧A 组分的平均分压，Pa ； Ai P —相界面上A 组分的平均分压，Pa ； A C —液侧A 组分的平均浓度，3-?m kmol Ai C —相界面上A 组分的浓度3-?m kmol g k —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---???Pa s m kmol ; l k —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-?s m 。 以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别表达为： )(*-=A A G A p p A K G （3） )(A A L A C C A K G -=* （4） 式中：*A p —液相中A 组分的实际浓度所要求的气相平衡分压，Pa ； * A C —气相中A 组分的实际分压所要求的液相平衡浓度，3-?m kmol ； G K —以气相分压表示推动力的总传质系数或简称为气相传质总系数， 112---???Pa s m kmol ；
第二节吸收与解吸 2.1 概述 吸收(absorption)是依据不同组分在溶剂中溶解度不同，让混合气体与适当的液体溶剂相接触，使气体中的一个或几个组分溶解于溶剂中形成溶液，难以溶解的组分保留在气相中,从而达到混合气体初步分离的操作。 所用液体称为吸收剂(或溶剂)。 气体中能被溶解的组分称为溶质或吸收质。 不被溶解的组分称为惰性气体或载体。 使溶质从溶液里脱除的过程称为解吸或脱吸。它是吸收操作的逆过程，一个完整的吸收过程往往包括吸收与解吸两个部分。 为实现气体吸收过程，需要解决的问题是： ①选择合适的溶剂(吸收剂)； ②溶剂的再生，这项费用往往占整个吸收操作费用的很大比例； ③设计或选用合适的传质设备。 吸收操作根据物系气—液组分间是否发生发生化学反应分为化学吸收和物理吸收； 根据吸收过程热效应是否显著分为等温吸收和非等温吸收； 根据混合气体浓度高低分为低浓度吸收和高浓度吸收； 根据被吸收组分数分为单组分吸收和多组分吸收。 本节主要讨论单组分、低浓度、等温、物理吸收。
2.2 气液相平衡 2.2.1 气体在液体中的溶解度 在恒定温度和压力下气液两相接触时将发生溶质气体向液相转移， 使其在液相中的浓度增加，当充分接触，两相达到相平衡。此时，溶质 在液相中的浓度称为平衡溶解度，简称溶解度；溶解度随温度和溶质气 体的分压而不同，平衡时溶质在气相中的分压称为平衡分压。 平衡分压p ﹡与溶解度间的关系曲线，这些曲线称为溶解度曲线。 加。 故加压和降温有利于吸收操作。反之，升温和减压则有利于解吸过 程。 2.2.2 亨利定律 亨利定律：当总压不太高(一般约小于500kPa)时，在一定温度下， 稀溶液（或理想溶液）上方气相中溶质的平衡分压与液相中溶质的摩尔 分数成正比。 Ex p A =* 式中——* A p 溶质A 在气相中的平衡分压，kPa ； x ——液相中溶质的摩尔分数； E ——称为亨利系数，kPa 。 采用其他的气、液相组成时，亨利定律有如下几种表达形式： (1)气相组成用溶质A 的分压*A p ， 液相组成用溶质的浓度c A 表示时，亨利定律可表示为 H c p A A =* 式中c A ——液相中溶质的浓度kmol/m 3； H ——溶解度系数，kmol/(m 3﹒kPa)。 易溶气体H 值很大，难溶气体H 值很小。H 值一般随温度升高而 减小。 (2)气、液两相组成分别用溶质A 的摩尔分数y 与x 表示，则亨利定
化工原理氧解吸实验报告 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
北京化工大学 化原实验报告学院：化学工程学院 姓名：娄铮 学号： 45 班级：环工1302 同组人员：郑豪，刘定坤，邵鑫 课程名称：化工原理实验 实验名称：氧解吸实验 实验日期： 2014-4-15 实验名称：氧解吸实验 报告摘要：本实验首先利用气体分别通过干填料层、湿填料层，测流体流动引起的填料层压降与空塔气速的关系，利用双对数坐标画出关 系。其次做传质实验求取传质单元高度，利用
K x a =G A /（V p △x m ）]) ()(ln[) ()x -x (112221e22m e e e x x x x x x ----= ?X G A =L （x 2-x 1）求出 HOL= Ω a K L X 一、实验目的及任务： 1) 熟悉填料塔的构造与操作。 2) 观察填料塔流体力学状况，测定压降与气速的关系曲线。 3) 掌握液相体积总传质系数Kx a 的测定方法并分析影响因素。 学习气液连续接触式填料塔，利用传质速率方程处理传质问题的方法。 二、基本原理： 本装置先用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水后，送入解吸塔顶再用空气进行解吸，实验需要测定不同液量和气量下的解吸液相体积总传质系数K x a ，并进行关联，得到K x a=AL a V b 关联式，同时对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。 1、 填料塔流体力学特性 气体通过干填料层时，流体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律相一致。填料层压降—空塔气速关系示意图如下，在双对数坐标系中，此压降对气速作图可得一斜率为~2的直线（图中aa ’）。当有喷淋量时，在低气速下（c 点以前）压降正比于气速的~2次幂，但大于相同气速下干填料的压降（图中bc 段）。随气速的增加，出现载点（图中c 点），持液量开始
氧吸收/解吸系数测定实验报告 一、实验目的 1、了解传质系数的测定方法； 2、测定氧解吸塔内空塔气速与液体流量对传质系数的影响； 3、掌握气液吸收过程液膜传质系数的实验测定方法； 4、关联圆盘塔液膜传质系数与液流速率之间的关系； 4、掌握VOC 吸收过程传质系数的测定方法。 二、实验原理 1) 吸收速率 吸收是气、液相际传质过程，所以吸收速率可用气相内、液相内或两相间传质速率表示。在连续吸收操作中，这三种传质速率表达式计算结果相同。对于低浓度气体混合物单组分物理吸收过程，计算公式如下。 气相内传质的吸收速率： )(i y A y y F k N -= 液相内传质的吸收速率： )(x x F k N i x A -= 气、液相相际传质的吸收速率： )()(**x x F K y y F K N x y A -=-= 式中：y ，y i ——气相主体和气相界面处的溶质摩尔分数； x ，x i ——液相主体和液相界面处的溶质摩尔分数； x *，y *——与x 和y 呈平衡的液相和气相摩尔分数； k x ，K x ——以液相摩尔分数差为推动力的液相分传质系数和总传质系数； k y ，K y ——以气相摩尔分数差为推动力的气相分传质系数和总传质系数； F ——传质面积，m 2。 对于难溶气体的吸收过程，称为液膜控制，常用液相摩尔分数差和液相传质系数表达吸收速率式。 对于易溶气体的吸收过程，称为气膜控制，常用气相摩尔分数差和气相传质系数表达吸收速率式。 本实验为一解吸过程，将空气和富氧水接触，因富氧水中氧浓度高于同空气处于平衡的水中氧浓度，富氧水中的氧向空气中扩散。解吸是吸收的逆过程，传质方向与吸收相反，其 原理和计算方法与吸收类似。但是传质速率方程中的气相推动力要从吸收时的(y －y * )改为 解吸时的(y *－y )，液相推动力要从吸收时的(x *－x )改为解吸时的(x －x * )。 2) 吸收系数和传质单元高度 吸收系数和传质单元高度是反映吸收过程传质动力学特性的参数，是吸收塔设计计算的必需数据。其数值大小主要受物系的性质、操作条件和传质设备结构形式及参数三方面的影响。由于影响因素复杂，至今尚无通用的计算方法，一般都是通过实验测定。 本实验计算填料解吸塔的体积传质系数K x a (kmol/(m 3 ·h))的公式如下：
二氧化碳吸收与解吸实验 一、实验目的 1.了解填料吸收塔的结构、性能和特点，练习并掌握填料塔操作方法；通过实验测定数据的处理分析，加深对填料塔流体力学性能基本理论的理解，加深对填料塔传质性能理论的理解。 2.掌握填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法，练习实验数据的处理分析。 二、实验内容 1. 测定填料层压强降与操作气速的关系，确定在一定液体喷淋量下的液泛气速。 2. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，取两个相差较大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质单元高度和体积吸收总系数）。 3. 进行纯水吸收二氧化碳、空气解吸水中二氧化碳的操作练习，同时测定填料塔液侧传质膜系数和总传质系数。 三、实验原理： 气体通过填料层的压强降：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降P ?与气速u 的关系如图一所示： 1 2 3 L 3L 2L 1 L 0 = ＞＞0 图一 填料层的P ?～u 关系 当液体喷淋量00=L 时，干填料的P ?～u 的关系是直线，如图中的直线0。 ΔP , k P a
当有一定的喷淋量时，P ?～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。这两个转折点将P ?～u 关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。 传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收系数。对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。 1.二氧化碳吸收-解吸实验 根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为 气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （1） 液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （2） 式中：A G —A 组分的传质速率，1-?s kmoI ； A —两相接触面积，m 2 ； A P —气侧A 组分的平均分压，Pa ； Ai P —相界面上A 组分的平均分压，Pa ； A C —液侧A 组分的平均浓度，3-?m kmol Ai C —相界面上A 组分的浓度3-?m kmol g k —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---???Pa s m kmol ; l k —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-?s m 。 以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别表达为： )(*-=A A G A p p A K G （3） )(A A L A C C A K G -=* （4） 式中：*A p —液相中A 组分的实际浓度所要求的气相平衡分压，Pa ； * A C —气相中A 组分的实际分压所要求的液相平衡浓度，3-?m kmol ； G K —以气相分压表示推动力的总传质系数或简称为气相传质总系数，112---???Pa s m kmol ；
北京化工大学 化原实验报告 学院：化学工程学院 姓名：娄铮 学号： 2013011345 班级：环工1302 同组人员：郑豪，刘定坤，邵鑫 课程名称：化工原理实验 实验名称：氧解吸实验 实验日期： 2014-4-15
实验名称： 氧 解 吸 实 验 报告摘要：本实验首先利用气体分别通过干填料层、湿填料层，测流体流动引起的填料层压 降与空塔气速的关系，利用双对数坐标画出关系。其次做传质实验求取传质单元高度，利用 K x a =G A /（ V p △x m ）]) ()(ln[) ()x -x (112221e22m e e e x x x x x x ----=?X G A =L （x 2-x 1）求出 H OL = Ω a K L X 一、实验目的及任务： 1) 熟悉填料塔的构造与操作。 2) 观察填料塔流体力学状况，测定压降与气速的关系曲线。 3) 掌握液相体积总传质系数K x a 的测定方法并分析影响因素。 学习气液连续接触式填料塔，利用传质速率方程处理传质问题的方法。 二、基本原理： 本装置先用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水后，送入解吸塔顶再用空气进行解吸，实验需要测定不同液量和气量下的解吸液相体积总传质系数K x a ，并进行关联，得到K x a =AL a V b 关联式，同时对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。 1、 填料塔流体力学特性 气体通过干填料层时，流体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律相一致。填料层压降—空塔气速关系示意图如下，在双对数坐标系中，此压降对气速作图可得一斜率为1.8~2的直线（图中aa ’）。当有喷淋量时，在低气速下（c 点以前）压降正比于气速的1.8~2次幂，但大于相同气速下干填料的压降（图中bc 段）。随气速的增加，出现载点（图中c 点），持液量开始增大，压降—气速线向上弯，斜率变陡（图中cd 段）。到液泛点（图中d 点）后，在几乎不变的气速下，压降急剧上升。 2、传质实验 在填料塔中，两相传质主要在填料有效湿表面上进行，需要计算完成一定吸收任务所需的填料高度，其计算方法有传质系数、传质单元法和等板高度法。 本实验是对富氧水进行解吸，如图下所示。由于富氧水浓度很低，可以认为气液两相平衡关系服从亨利定律，及平衡线位置线，操作线也是直线，因此可以用对数平均浓 l g △p
实验名称:吸收（解吸）实验 一、实验目的 1 了解填料塔吸收装置的基本结构及流程； 2 掌握总体积传质系数的测定方法； 3 测定填料塔的流体力学性能； 4 了解气体空塔速度和液体喷淋密度对总体积传质系数的影响； 5 了解气相色谱仪和六通阀在线检测CO2浓度和测量方法； 6 学会化工原理实验软件库的使用。 二、实验装置流程示意图及实验流程简述 1〕装置流程 本实验装置流程如图6－1所示：水经转子流量计后送入填料塔塔顶再经喷淋头喷淋在填料顶层。由风机输送来的空气和由钢瓶输送来的二氧化碳气体混合后，一起进入气体混合稳压罐，然后经转子流量计计量后进入塔底，与水在塔内进行逆流接触，进行质量和热量的交换，由塔顶出来的尾气放空，由于本实验为低浓度气体的吸收，所以热量交换可略，整个实验过程可看成是等温吸收过程。
2〕主要设备 （1）吸收塔：高效填料塔，塔径100mm，塔内装有金属丝网板波纹规整填料，填料层总高度2000mm.。塔顶有液体初始分布器，塔中部有液体再分布器，塔底部有栅板式填料支承装置。填料塔底部有液封装置，以避免气体泄漏。 （2）填料规格和特性： 金属丝网板波纹填料：型号JWB—700Y，填料尺寸为φ100×50mm，比表面积700m2/m3。 （4）气泵：层叠式风机，风量0～90m3/h，风压40kPa； （5）二氧化碳钢瓶； （6）气相色谱仪（型号：SP6801）； （7）色谱工作站：浙大NE2000。 三、简述实验操作步骤及安全注意事项 1 实验步骤 （1）熟悉实验流程及弄清气相色谱仪及其配套仪器结构、原理、使用方法及其注意事项；（2）打开仪表电源开关及风机电源开关； （3）开启进水总阀，使水的流量达到400L/h左右。让水进入填料塔润湿填料。 （4）塔底液封控制：仔细调节阀门○2的开度，使塔底液位缓慢地在一段区间内变化，以免塔底液封过高溢满或过低而泄气。 （5）打开CO2钢瓶总阀，并缓慢调节钢瓶的减压阀（注意减压阀的开关方向与普通阀门的开关方向相反，顺时针为开，逆时针为关），使其压力稳定在0.1Mpa左右； （6）仔细调节空气流量阀至1m3/h，并调节CO2调节转子流量计的流量，使其稳定在100L/h～160 L/h； （7）仔细调节尾气放空阀的开度，直至塔中压力稳定在实验值； （8）待塔操作稳定后，读取各流量计的读数及通过温度数显表、压力表读取各温度、压力，通过六通阀在线进样，利用气相色谱仪分析出塔顶、塔底气相组成； （9）改变水流量值，重复步骤（6）（7）（8）。 （10）实验完毕，关闭CO2钢瓶总阀，再关闭风机电源开关、关闭仪表电源开关，清理实验仪器和实验场地。 2 注意事项 （1）固定好操作点后，应随时注意调整以保持各量不变。 （2）在填料塔操作条件改变后，需要有较长的稳定时间，一定要等到稳定以后方能读取有关数据。
一、实验目的 12 3 4 二、实验原理 ㈠、吸收实验 根据传质速率方程，在假定Kxa 低浓、难溶等] 条件下推导得出吸收速率方程： Ga=Kxa ·V ·Δx m 则： Kxa=Ga/(V ·Δx m ) 式中：Kxa ——体积传质系数 [kmolCO 2/m 3hr Ga ——填料塔的吸收量 [Kmol CO 2 V ——填料层的体积 [m 3] Δx m ——填料塔的平均推动力 1、Ga 的计算 已知可测出：Vs[m 3/h]、V B [m 3/h]（可由色谱直接读出） Ls[Kmol/h]=Vs ×ρ水/M 水 101 1'29]/[ρρρρV M V h Kmol G B B B =?=?= 空气 标定情况：T 0=273+20 P 0=101325 测定情况：T 1=273+t1 P 1=101325+ΔP 因此可计算出L S 、G B 。又由全塔物料衡算：G a =Ls(X 1-X 2)=G B (Y 1-Y 2) 2 2 21 1111y y Y y y Y -= -= 且认为吸收剂自来水中不含CO 2，则X 2=0，则可计算出G a 和X 1 2、Δx m 的计算 根据测出的水温可插值求出亨利常数E[atm]，本实验为P=1[atm] 则 m=E/P m y x m y x x x x x x x x x x x x e e e e m 1 1221 112221 2 1 2ln = = -=?-=????-?= ?
㈡、解吸实验 低浓、难溶等] Ga=K Y a ·V 则： K Y a=Ga/(V 式中：K Y a Ga V ΔY m 1、Ga 的计算 已知可测出：y 2 ]/[h Kmol G B 标定情况：T 0 测定情况：T 1因此可计算出L S 、G B 。又由全塔物料衡算：G a =Ls(X 1-X 2)=G B (Y 1-Y 2) 0112 2 21 11=-= -= y y Y y y Y 且认为空气中不含CO 2，则y 2=0；又因为进塔液体中X 1有两种情况，一是直接将吸收后的液体用于解吸，则其浓度即为前吸收计算出来的实际浓度X 1；二是只作解吸实验，可将CO 2用文丘里吸碳器充分溶解在液体中，可近似形成该温度下的饱和浓度，其X 1*可由亨利定律求算出： m m y x 1 *1== 则可计算出G a 和X 2 2、ΔY m 的计算 根据测出的水温可插值求出亨利常数E[atm]，本实验为P=1[atm] 则 m=E/P 1 12 21112221 2 1 2ln x m y x m y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y e e e e m ?=?=-=?-=????-?= ? 根据 e e Y y y y Y 换算成将-= 1 三、实验装置
氧化碳吸收与解吸实验 一、 实验目的 1. 了解填料吸收塔的结构、性能和特点，练习并掌握填料塔操作方法；通过实验测 定数据的处理分析，加深对填料塔流体力学性能基本理论的理解， 加深对填料塔传 质性能理论的理解。 2. 掌握填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法，练习实验数据的处理分析。 二、 实验内容 1. 测定填料层压强降与操作气速的关系，确定在一定液体喷淋量下的液泛气速。 2. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，取两个相差较 大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传 质单元高度和体积吸收总系数）。 3. 进行纯水吸收二氧化碳、空气解吸水中二氧化碳的操作练习，同时测定填料 塔液侧传质膜系数和总传质系数。 三、 实验原理： 气体通过填料层的压强降：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强 降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下 填料层的压强降JP 与气速U 的关系如图一所示： 图一填料层的P ?U 关系 当液体喷淋量L o =0时，干填料的丄P ?U 的关系是直线，如图中的直线
当有一定的喷淋量时，厶P?U的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。这两个转折点将P?U关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。 传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收系数。对于相同的物系及一定的设备(填料类型与尺寸)，吸收系数随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。 1. 二氧化碳吸收-解吸实验 根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A的传质速率方程可分别表达为气膜G A = k g A( P A - P Ai) ( 1) 液膜G^k I A(C Ai -C A) (2) 式中：G A —A组分的传质速率，kmoI S J; A —两相接触面积，m； P A —气侧A组分的平均分压，Pa; P Ai —相界面上A组分的平均分压，Pa; C A—液侧A组分的平均浓度，kmol m j3 C Ai —相界面上A组分的浓度kmol m J3 k g —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，kmol m^ s^1 Pa j； kι—以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，m S J。 以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别表 达为：G A=K G A(P A-P A)(3) G A=K L A(C A -C A)(4) 式中：P A —液相中A组分的实际浓度所要求的气相平衡分压，Pa; C A —气相中A组分的实际分压所要求的液相平衡浓度，kmol m^ ； K G —以气相分压表示推动力的总传质系数或简称为气相传质总系数， kmol m ^2SV Pa 4；
吸收解吸实训实验
目录 一、前言 (1) 二、实训目的 (2) 三、实训原理 (2) 四、吸收解吸实训装置介绍 (4) (一)装置介绍 (4) (二)吸收解吸工艺 (5) (三)工艺流程图 (5) (四)吸收解吸配置单 (7) (五)装置仪表及控制系统一览表 (9) (六)设备能耗一览表 (10) 五、实训步骤 (10) (一)开机准备 (10) (二)正常开机 (10) (三)正常关机 (15) (四)液泛 (16) (五)记录数据表 (16)
一、前言 职业教育的根本是培养有较强实际动手能力和职业精神的技能型人才，而实训设备是培养这种能力的关键环节。 传统的实验设备更多是验证实验原理，缺乏对学生实际动手能力的培养，更无法实现生产现场的模拟，故障的发现，分析，处理能力等综合素质的培养。 为了实现职业技术人才的培养，必须建立现代化的实训基地，具有现代工厂情景的实训设备。 本吸收解吸实训装置把化工技术、自动化技术、网络通讯技术、数据处理等最新的成果揉合在了一起，实现了工厂模拟现场化、故障模拟、故障报警、网络采集、网络控制等培训任务。按照“工学结合、校企合作”的人才培养模式，以典型的化工生产过程为载体，以液——液传质分离任务为导向，以岗位操作技能为目标，真正做到学中做、做中学，形成“教、学、做、训、考”一体化的教学模式。以任务驱动、项目导向、学做合一的教学方法构建课程体系，开发设计吸收解吸操作技能训练装置。 本吸收解吸实训装置具有以下特点： 课程体系模块化；实训内容任务化；技能操作岗位化；安全操作规范化；考核方案标准化；职业素养文明化。
二、实训目的 1)了解填料塔的结构和特点； 2)能正确使用设备、仪表，及时进行设备、仪器、仪表的维护与保养； 3)能及时掌握设备的运行情况，随时发现、正确判断、及时处理各种异常现象，特殊 情况能进行紧急停车操作； 4)掌握填料吸收、解吸塔的基本操作、调节方法； 5)了解吸收、解吸总传质系数的意义； 6)了解影响吸收解吸的主要因素； 7)学会做好开车前的准备工作； 8)正常开车，按要求操作调节到指定数值； 操作，分析吸收前后的浓度，并计算传质系数、传质单元高9)完成水吸收空气中CO 2 度； 操作，分析解析前后的浓度，并计算传质系数、传质单元高10)完成空气解吸水中CO 2 度； 11)能进行故障点的排除工作； 12)正常停车； 13)了解掌握工业现场生产安全知识。
化工专业技能操作实训装置Array UTS系列 产品操作规程 吸收解吸操作实训装置 (UTS-TX) 浙江中控科教仪器设备有限公司 二○一○年四月
化工专业技能操作实训装置UTS系列产品操作规程 吸收解吸操作实训装置 (UTS-TX) 编制：张增良、刘慧、雷继红、王英 校对： 审核： 批准： 浙江中控科教仪器设备有限公司 二○一○年四月 前言 中控集团创建于1993年，多年来以工业自动化国家工程研究中心、工业控制技术国家重点实验室和浙江大学先进控制研究所等的科研积累为技术支撑，充分利用浙江大学多学科的综合优势，以自身雄厚的科研实力、广泛的科技交流和超前的科技产业意识，及时了解和把握自动化技术的发展趋势，始终站在自动化技术的最前沿，保证了在国内工业自动化领域的绝对综合优势地位。 浙江中控科教仪器设备有限公司是中控集团下属子公司。以专业自动化技术优势、长期从事化工行业控制系统优势、丰富的教学经验优势，进入教学仪器行业。致力于教学仪器的科研开发、生产制造、市场营销及工程服务。拥有专业的实验室设备培训基地、先进的实验室建设理念和系统化的解决方案，把现场运行的稳定可靠的工业化产品带入高校实验室，使高校实验室在人才培养过程中与
社会无缝连接，并凭借多年积累的雄厚技术底蕴长期从软硬件上持续支持高校实验室建设，使高校实验室真正站在科技的最前沿。 化工专业技能操作实训装置UTS系列产品是以化工原理八大单元为基础背景,结合高校实训课程教学大纲要求而成功开发的。该系列产品在设计中尽力贴近工厂装置的原则下：（1）重点考虑装置的安全性、科学性、环保性、实用性、资源的可循环利用；（2）选用多种形式的设备、仪表、阀门、管件等，以拓展教学范围，丰富教学内容；（3）配置不同控制系统（常规控制与DCS控制）。可满足化工工艺类、化工机械类和过程控制类专业学生认识实习、实训操作的要求。体现工厂情景化、操作实际化、控制网络化（DCS）、故障模拟真实化等。 本手册将分单元分别介绍该系列的原理、功能、特点及其使用方法。
吸收解吸实训装置实验指导书 郑州树仁科技有限公司
目录 一、前言......................................................................................................................... 错误！未定义书签。 二、实训目的................................................................................................................. 错误！未定义书签。 三、实训原理................................................................................................................. 错误！未定义书签。 四、吸收解吸实训装置介绍......................................................................................... 错误！未定义书签。 (一) 装置介绍..................................................................................................... 错误！未定义书签。 (二) 吸收解吸工艺............................................................................................. 错误！未定义书签。 (三) 工艺流程图 (6) (四) 吸收解吸配置单......................................................................................... 错误！未定义书签。 (五) 装置仪表及控制系统一览表..................................................................... 错误！未定义书签。 (六) 设备能耗一览表......................................................................................... 错误！未定义书签。 五、实验步骤................................................................................................................. 错误！未定义书签。 (一) 开机准备 (8) (二) 正常开机 (8) (三)正常关机 (10) (四) 液泛 (9) (五) 记录数据表................................................................................................. 错误！未定义书签。
一、实训目的 1.认识吸收解吸设备结构 2.认识吸收解吸装置流程及仪表 3.掌握吸收解吸装置的运行操作技能 4.学会常见异常现象的判别及处理方法 二、吸收与解吸实训装置功能： 1开车前准备和正常开停车实训任务 1.1工艺文件准备 能识记吸收、解吸生产过程工艺文件（能识读吸收岗位的工艺流程图、实训设备示意图、实训设备的平面和立面布置图，能绘制工艺配管简图，能识读仪表联锁图。熟悉吸收塔、解吸塔、填料及附属设备等主要设备的结构和布置）。 1.1.1吸收与解吸基本原理 气体吸收是典型的化工单元操作过程，其原理是根据气体混合物中各组分在选定液体吸收剂中物理溶解度或化学反应活性的不同而实现气体组分分离的传质单元操作。前者称物理吸收，后者称化学吸收。吸收操作所用的液体溶剂称为吸收剂，以S表示；混合气体中，能够显著溶解于吸收剂的组分称为吸收物质或溶质，以A表示；而几乎不被溶解的组分统称为惰性组分或载体，以B表示。吸收操作所得的溶液称为吸收液或溶液，它是溶质A在溶剂S中的溶液；被吸收后排除出的气体称为吸收尾气，其主要成分为惰性气体B，但仍含有少量未被吸收的溶质A。吸收操作在石油化工、天然气化工以及环境工程中有极其广泛的应用，按工程目的可归纳为： ①净化原料气或精制气体产品； ②分离气体混合物以获得需要的目的组分； ③制取气体溶液作为产品或中间产品； ④治理有害气体的污染、保护环境。 与吸收相反的过程，即溶质从液相中分离出来而转移到气相的过程（用惰性气体吹扫溶液或将溶液加热或将其送入减压容器中使溶质放出），称为解吸或提馏。吸收与解吸的区别仅仅是过程中物质传递的方向相反，它们所依据的原理一样。
. . .. . . 二氧化碳吸收与解吸实验 一、实验目的 1.了解填料吸收塔的结构、性能和特点，练习并掌握填料塔操作方法；通过实验测定数据的处理分析，加深对填料塔流体力学性能基本理论的理解，加深对填料塔传质性能理论的理解。 2.掌握填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法，练习实验数据的处理分析。 二、实验容 1. 测定填料层压强降与操作气速的关系，确定在一定液体喷淋量下的液泛气速。 2. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，取两个相差较大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质单元高度和体积吸收总系数）。 3. 进行纯水吸收二氧化碳、空气解吸水中二氧化碳的操作练习，同时测定填料塔液侧传质膜系数和总传质系数。 三、实验原理： 气体通过填料层的压强降：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降P 与气速u的关系如图一所示：
图一 填料层的P ?～u 关系 当液体喷淋量00=L 时，干填料的P ?～u 的关系是直线，如图中的直线0。 当有一定的喷淋量时，P ?～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点 称为“载点”，上转折点称为“泛点”。这两个转折点将P ?～u 关系分为三个区 段：既恒持液量区、载液区及液泛区。 传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收 系数。对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数随着操作条 件及气液接触状况的不同而变化。 1.二氧化碳吸收-解吸实验 根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达 为 气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （1） 液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （2） 式中：A G —A 组分的传质速率，1-?s kmoI ； A —两相接触面积，m 2；
1、概述 吸收法是利用液态吸收剂处理气体混合物以除去其中某一种或几种气体的过程，一般采用物理吸附。在这过程中会发生某些气体在溶液中溶解的物理作用，这是物理吸收。也有气液中化学物质之间发生化学反应，这是化学吸收。吸收作用常用于气体污染物的处理与回收，如用石灰乳液吸收烟气中的二氧化硫，生成石膏；用碱性溶液或稀硝酸吸收硝酸厂尾气中的氮氧化物，回收再用；还有用碳酸钠等碱性溶液吸收硫化氢。我国研究成功的APS法以苦味酸为催化剂，以煤气中的氨为吸收剂，可同时吸收脱除硫化氢、氰化氢，效率较高。吸收法还广泛作为有机废气的预处理，如除尘、除油雾、除水溶性组成，为进一步净化做准备。 吸附法是对溶解态污染物的物理化学分离技术。废水处理中的吸附处理法，主要是指利用固体吸附剂的物理吸附和化学吸附性能，去除废水中多种污染物的过程，处理对象为剧毒物质和生物难降解污染物。吸附法可分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种类型。 不论是吸附法还是吸收法都对处理VOC废气有很大的作用，实际上，很多人总是分不清吸附法和吸收法的区别，下面就为大家介绍一下这两种处理方法的异同点。 2、异同点 吸收：物质吸取其他实物或能量的过程。气体被液体或固体吸取，或液体被固体所吸取。在吸收过程中，一咱物质将另一种物质吸进体
内与其融和或化合，例如，硫酸或石灰吸收水分，血液吸收营养。 吸附：当流体与多孔固体接触时，流体中某一组分或多个组分在固体表面处产生积蓄，此现象称为吸附。 吸附也指物质（主要是固体物质）表面吸住周围介质（液体或气体）中的分子或离子现象。 吸附属于一种传质过程，物质内部的分子和周围分子有互相吸引的引力，但物质表面的分子，其中相对物质外部的作用力没有充分发挥，所以液体或固体物质的表面可以吸附其他的液体或气体，尤其是表面面积很大的情况下，这种吸附力能产生很大的作用，所以工业上经常利用大面积的物质进行吸附，如活性炭，水膜等。 吸收法是用水或者其他溶液吸收烟气中的NOx。该法工艺简单，能够以硝酸盐等形式回收N进行综合利用，但是吸收效率不高。尾部脱氮又称烟气净化技术，即把尾部烟气中已经生成的氮氧化物还原或吸附，从而降低NOx排放。烟气脱氮的处理方法可分为:催化还原法、液体吸收法和吸附法三大类。
北京化工大学 学生实验报告 院（部）：化学与化学工程 姓名：张道兴学号： 200811226 专业：化学工程与工艺班级：化工0808 同组人员：余斌、张文芊 课程名称：化工原理实验 实验名称：氧解析实验 实验日期： 2011.3.21 批阅日期： 成绩：教师签名：
实验名称： 氧 解 析 实 验 报告摘要：本实验首先利用气体分别通过干填料层、湿填料层，测流体流动引起的填料层压 降与空塔气速的关系，利用双对数坐标画出关系。其次做传质实验求取传质单元高度，利用 K x a =G A /（ V p △x m ）]) ()(ln[) ()x -x (112221e22m e e e x x x x x x ----=?X G A =L （x 2-x 1）求出 H OL = Ω a K L X 一、实验目的及任务： 1) 熟悉填料塔的构造与操作。 2) 观察填料塔流体力学状况，测定压降与气速的关系曲线。 3) 掌握液相体积总传质系数K x a 的测定方法并分析影响因素。 4) 学习气液连续接触式填料塔，利用传质速率方程处理传质问题的方法。 二、基本原理： 本装置先用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水后，送入解吸塔顶再用空气进行解吸，实验需要测定不同液量和气量下的解吸液相体积总传质系数K x a ，并进行关联，得到K x a =AL a V b 关联式，同时对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。 1、 填料塔流体力学特性 气体通过干填料层时，流体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律相一致。填料层压降—空塔气速关系示意图如下，在双对数坐标系中，此压降对气速作图可得一斜率为1.8~2的直线（图中aa ’）。当有喷淋量时，在低气速下（c 点以前）压降正比于气速的1.8~2次幂，但大于相同气速下干填料的压降（图中bc 段）。随气速的增加，出现载点（图中c 点），持液量开始增大，压降—气速线向上弯，斜率变陡（图中cd 段）。到液泛点（图中d 点）后，在几乎不变的气速下，压降急剧上升。 2、传质实验 在填料塔中，两相传质主要在填料有效湿表面上进行，需要计算完成一定吸收任务所需的填料高度，其计算方法有传质系数、传质单元法和等板高度法。 本实验是对富氧水进行解吸，如图下所示。由于富氧水浓度很低，可以认为气液两相平衡关系服从亨利定律，及平衡线位置线，操作线也是直线，因此可以用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。整理得到相应的传质速率方程为 lg u l g △p
吸收解吸单元： 1.吸收解吸与蒸馏操作一样是属于汽-液两相操作，目的是（AB ） A.分离气相混合物 B.分离均相混合物 C.分离液相混合物 D.分离非均相混合物 2.利用气体混合物各组分在液体中溶解度的差异而使气体中不同组分分离的操作称为（C ） A.蒸馏 B.萃取 C.吸收 D.解吸 3.在吸收过程中不能被溶解的气体组分是（BCD ） A.富气 B.贫气 C.惰性气体 D.载体 4.以下操作有利于溶质吸收的是（D ） A.提高压力、提高温度 B.降低压力、降低温度 C.降低压力、提高温度 D.提高压力、降低温度 5.冷态开车首先要进行的过程是（A ） A.充压 B.吸收塔进吸收油 C.解吸塔进吸收油 D.向解吸塔塔顶回流罐进C4物料 6.富油从塔釜排出，经贫富油换热器E-103预热至多少度进入解吸塔（C ） A.50度 B.65度 C.80度 D.105度 7.塔顶出C4产品经冷凝器E-104全部冷凝至多少度后凝液送入集液罐D-103（B ） A.0度 B.-10度 C.20度 D.40度
8.打开泵P101A的操作顺序是（A ） A.打开前阀VI9、打开泵P101A、打开泵后阀VI10 B.打开前阀VI9、打开泵后阀VI10、打开泵P101A C.打开泵P101A、打开前阀VI9、打开泵后阀VI10 D.打开泵后阀VI10、打开前阀VI9、打开泵P101A 9. 打开调节阀FV103的操作顺序是（C ） A.打开前阀VI1、打开调节阀FV103、打开后阀VI2 B.打开调节阀FV103、打开前阀VI1、打开后阀VI2 C.打开前阀VI1、打开后阀VI2、打开调节阀FV103 D.打开后阀VI2、打开前阀VI1、打开调节阀FV103 10.正常运行时要定期观察C6油储罐D-101的液位，当液位低于（C ）时要打开阀V9补充C6油。 A.50% B.40% C.30% D.20% 11.生产过程中当D-102的液位高于（B ）时打开V7阀向解吸塔排液。 A.60% B.70% C.80% D.90% 12.当加热蒸汽中断时事故的主要现象是（ABCD） A.解吸塔温度降低 B.冷却水流量为0 C.解吸塔压力降低 D.冷却水入口管路各阀开度正常 13.调节阀LV104阀卡的处理方法是（BCD ） A.打开LV104的后阀VI14、前阀VI13 B.关闭LV104的后阀VI14、前阀VI13 C.开旁路阀V12至60%左右 D.调节V12的开度，使液位保持在50%左右
二氧化碳吸收与解吸实 验装置说明书 仁爱化工基础实验中心 王立轩 2014．05
一、实验目的： 1.了解填料吸收塔的结构和流体力学性能。 2．学习填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法。 二、实验内容 1. 测定填料层压强降与操作气速的关系，确定填料塔在一定液体喷淋量下的 液泛气速。 2. 固定液相流量和入塔混合气氨的浓度，在液泛速度以下取两个相差较大的 气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质 单元高度和体积吸收总系数）。 3. 采用纯水吸收二氧化碳、空气解吸水中二氧化碳，测定填料塔的液侧传质 膜系数和总传质系数。 三、实验原理 1.气体通过填料层的压强降：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层 压强降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气、液流量有关，不同液体喷淋 量下填料层的压强降P ?与气速u 的关系如图1-1所示： 图1-1 填料层的P ? ～u 关系 当无液体喷淋即喷淋量00=L 时，干填料的P ?～u 的关系是直线，如图
中的直线0。当有一定的喷淋量时，P ?～u 的关系变成折线，并存在两个转 折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。这两个转折点将P ?～u 关系分为三个区段：恒持液量区、载液区与液泛区。 2. 传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，而实验测定是 获取吸收系数的根本途径。对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸）， 吸收系数将随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。 （1）二氧化碳吸收-解吸实验 根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别 表达为 气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （1-1） 液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （1-2） 式中：A G —A 组分的传质速率，1-?s kmoI ； A —两相接触面积，m 2 ； A P —气侧A 组分的平均分压，Pa ； Ai P —相界面上A 组分的平均分压，Pa ； A C —液侧A 组分的平均浓度，3-?m kmol Ai C —相界面上A 组分的浓度3-?m kmol g k —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---???Pa s m kmol ; l k —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-?s m 。 以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别 表达为：)(* -=A A G A p p A K G （1-3） )(A A L A C C A K G -=* （1-4） 式中：* A p —液相中A 组分的实际浓度所要求的气相平衡分压，Pa ； *A C —气相中A 组分的实际分压所要求的液相平衡浓度，3-?m kmol ； G K —以气相分压表示推动力的总传质系数或简称为气相传质总系数， 112---???Pa s m kmol ；