化工原理实验 吸收实验 伯努利方程实验

实验数据：
A、C、D 截面直径 DA=DC=DD14mm，B 截面直径 DB=28mm，AD、BD、CD 截面垂直距离 ZA=ZB=ZC=115mm
实验导管出口开
A 截面
B 截面
C 截面
D 截面
度位置（mmH2O 柱） 静压头 冲压头 动压头 静压头 冲压头 动压头 静压头 冲压头 动压头 静压头 冲压头
32.2
11.9
干料层 L=0 和 L=40L/h 水喷洒量下填料层 lg（△ P/Z）与 lgu 的关系如下：
△P/Z （cmH2O/m）
0.625 2 4 6.5 10 14
19.5
△P/Z （cmH2O/m）
1 2.5 4.5 7 10.25 17.5 29.75
2、传质实验：
空气流量 Vn 氨气流量 （m3/h） （m3/h）
气相总传质单元数 气相总传质单元高度 空气的摩尔流量 塔的横截面积 气相总体积吸收系数 回收率
NOG =（Y1-Y2）/△ Ym=（0.022-0.011429）/0.01098=0.9626 HOG =Z / NOG=0.4/0.9626=0.4155m V=Vn/（3600×22.4）=10/（3600×22.4）=0.124mol/s Ω=π/ 4×D2=π/ 4×0.0752=0.004418m2 KYa=V /（HOG×Ω）=0.124/（0.4155×0.004418）=67.55mol/（m3·s） η=（Y1-Y2） / Y1=（0.022-0.011429）/0.022=48.05％
0.8
3
7.5
0.472
19.7
43
1.6
4
10
0.629
21.5
43.1
2.6
5
12.5
0.786
25
43.8
4
6
15
0.943
28.5
44
5.6
7
17.5
1.100
32.7
44.5
7.8
水的喷洒量 L=40L/h
序号
空气流量 Vn （m3/h）
空塔气速 u （m/h）
空气入口压差 （cmH2O）
实验数据处理：
填料层高度 Z=0.4m，填料塔内径 D=0.075m
1、填料塔流体力学性能测定：
水的喷洒量 L=0
序号
空气流量 Vn （m3/h）
空塔气速 u （m/h）
空气入口压差 （cmH2O）
气相温度 填料层压强降△P
（℃）
（cmH2O）
1
2.5
0.157
17
42
0.25
2
5
0.314
18
42.5
全开标尺读数
596 630.5 34.5
530
534
4
481 513
32
431 469
以 D 截面为 0 基准面读数
711 715.5
645 649
596 613
0
0
半开标尺读数 590 598.5 8.5 667.5 669
1.5
655
662
7
640.5 651
以 D 截面为 0 基准面读数
705 713.5
平衡浓度：Y1*=mX1=1.475×0.0077652=0.011454
平衡浓度：Y2*=mX2=0
△Y1=Y1-Y1*=0.022-0.011454=0.010546
△Y2=Y2-Y2*=0.011428-0=0.011429
平均浓度差
△Ym=（△Y1-△Y2） / ln（△Y1 / △Y2）
=（0.010546-0.011429）/ln（0.010546/0.011429）=0.01098
782.5 784
770 762
0
0
全关标尺读数 715.5 714.5
-1
714 714
0
716.5 713 -3.5 715.5 715
以 D 截面为 0 基准面读数
830.5 829.5
829 829
831.5 813
0
0
Байду номын сангаас
动压头
38
10.5
-0.5
流量（L/h） A 截面-B 截面
压头损失（mmH2O） B 截面-C 截面 C 截面-D 截面
A 截面-D 截面
0
1
-1
114
115
300
-74
10
128
64
600
66
56
167
278
冲压头为静压头与动压头之和。
在实验导管窗口流量开 600（L/h）时，A 处的静压头为 596 mmH2O 柱，B 处的静压头为 530 mmH2O 柱，PA>PB， 说明 B 处的静压能转化为动能。
以上面数据进行计算：
塔底气相浓度：Y1=氨气流量/空气流量=0.022
塔顶气相浓度：Y2=2M 硫酸×V 硫酸/（V 量气管/22.4）=0.011429
塔底液相浓度：X1=2M 硫酸×V 硫酸/（V 氨气×1000/18）=0.0077652
液相温度为 33.5℃
∴根据相平衡常数 m 与温度 T 关系曲线得相平衡常数 m 为 1.475
10
0.22
水流量 填料层压强降△P
（L/h） （cmH2O）
32
6.7
空气入口压差 （cmH2O） 24.2
气相温度（℃） 液相温度（℃）
44.2
33.5
尾气分析： 5mL 0.005mol/L 硫酸吸收尾气，甲基橙作为指示剂，量气筒内空气体积 V 为 量气管 98mL 塔底吸收液的分析： 滴定 10mL 塔底吸收液消耗 43.14mL 0.05mol/L 硫酸
液相温度 填料层压强降△P
（℃）
（cmH2O）
1
2.5
0.157
18.2
32.2
0.4
2
4
0.252
18.8
32.1
1
3
5.5
0.346
20
32.1
1.8
4
7
0.440
21.3
32.1
2.8
5
8.5
0.534
23.6
32.1
4.1
6
10
0.629
26.2
32.1
7
7 11.5（液泛） 0.723
30.5