【推荐】化工原理实验实验报告word版本 (18页)
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篇一:化工原理实验报告吸收实验姓名专业月实验内容吸收实验指导教师一、实验名称:吸收实验二、实验目的:1.学习填料塔的操作;2. 测定填料塔体积吸收系数kya.三、实验原理:对填料吸收塔的要求,既希望它的传质效率高,又希望它的压降低以省能耗。
但两者往往是矛盾的,故面对一台吸收塔应摸索它的适宜操作条件。
(一)、空塔气速与填料层压降关系气体通过填料层压降△p与填料特性及气、液流量大小等有关,常通过实验测定。
若以空塔气速uo[m/s]为横坐标,单位填料层压降?p[mmh20/m]为纵坐标,在z?p~uo关系z双对数坐标纸上标绘如图2-2-7-1所示。
当液体喷淋量l0=0时,可知为一直线,其斜率约1.0—2,当喷淋量为l1时,?p~uo为一折线,若喷淋量越大,z?p值较小时为恒持z折线位置越向左移动,图中l2>l1。
每条折线分为三个区段,液区,?p?p?p~uo关系曲线斜率与干塔的相同。
值为中间时叫截液区,~uo曲zzz?p值较大时叫液泛区,z线斜率大于2,持液区与截液区之间的转折点叫截点a。
姓名专业月实验内容指导教师?p~uo曲线斜率大于10,截液区与液泛区之间的转折点叫泛点b。
在液泛区塔已z无法操作。
塔的最适宜操作条件是在截点与泛点之间,此时塔效率最高。
图2-2-7-1 填料塔层的?p~uo关系图 z图2-2-7-2 吸收塔物料衡算(二)、吸收系数与吸收效率本实验用水吸收空气与氨混合气体中的氨,氨易溶于水,故此操作属气膜控制。
若气相中氨的浓度较小,则氨溶于水后的气液平衡关系可认为符合亨利定律,吸收姓名专业月实验内容指导教师平均推动力可用对数平均浓度差法进行计算。
其吸收速率方程可用下式表示: na?kya???h??ym(1)式中:na——被吸收的氨量[kmolnh3/h];?——塔的截面积[m2]h——填料层高度[m]?ym——气相对数平均推动力kya——气相体积吸收系数[kmolnh3/m3·h]被吸收氨量的计算,对全塔进行物料衡算(见图2-2-7-2):na?v(y1?y2)?l(x1?x2) (2)式中:v——空气的流量[kmol空气/h]l——吸收剂(水)的流量[kmolh20/h]y1——塔底气相浓度[kmolnh3/kmol空气]y2——塔顶气相浓度[kmolnh3/kmol空气]x1,x2——分别为塔底、塔顶液相浓度[kmolnh3/kmolh20]由式(1)和式(2)联解得:kya?v(y1?y2)(3) ??h??ym为求得kya必须先求出y1、y2和?ym之值。
流体综合实验实验目的1)能进行光滑管、粗糙管、闸阀局部阻力测定实验,测出湍流区阻力系数与雷诺数关系曲线图;2)能进行离心泵特性曲线测定实验,测出扬程与流量、功率与流量以及离心泵效率与流量的关系曲线图;3)学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法,使学生了解涡轮流量计、电动调节阀以及相关仪表的原理和操作;离心泵特性测定实验一、基本原理离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一,其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H、轴功率N及效率η与泵的流量Q之间的关系曲线,它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。
由于泵内部流动情况复杂,不能用理论方法推导出泵的特性关系曲线,只能依靠实验测定。
1.扬程H的测定与计算取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面,列机械能衡算方程:(1-1)由于两截面间的管子较短,通常可忽略阻力项fhΣ,速度平方差也很小,故也可忽略,则有(1-2)式中:H=Z2-Z1,表示泵出口和进口间的位差,m;ρ——流体密度,kg/m3 ;g——重力加速度m/s2;p 1、p2——分别为泵进、出口的真空度和表压,Pa;H1、H2——分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头,m;u 1、u2——分别为泵进、出口的流速,m/s;z 1、z2——分别为真空表、压力表的安装高度,m。
由上式可知,只要直接读出真空表和压力表上的数值,及两表的安装高度差,就可计算出泵的扬程。
2.轴功率N的测量与计算N=N电×k (W)(1-3)其中,N电为电功率表显示值,k代表电机传动效率,可取k=0.953.效率η的计算泵的效率η是泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。
有效功率Ne是单位时间内流体经过泵时所获得的实际功率,轴功率N是单位时间内泵轴从电机得到的功,两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的大小。
泵的有效功率Ne可用下式计算:N e=HQρg (1-4)故泵效率为(1-5)四、实验步骤及注意事项(一)实验步骤:1.实验准备:(1)实验用水准备:清洗水箱,并加装实验用水。
第1篇一、实验目的1. 理解并掌握化工原理中的基本概念和原理。
2. 通过实验验证理论知识,提高实验技能。
3. 熟悉化工原理实验装置的操作方法,培养动手能力。
4. 学会运用实验数据进行分析,提高数据处理能力。
二、实验内容本次实验共分为三个部分:流体流动阻力实验、精馏实验和流化床干燥实验。
1. 流体流动阻力实验实验目的:测定流体在圆直等径管内流动时的摩擦系数与雷诺数Re的关系,将测得的~Re曲线与由经验公式描出的曲线比较;测定流体在不同流量流经全开闸阀时的局部阻力系数。
实验原理:流体在管道内流动时,由于摩擦作用,会产生阻力损失。
阻力损失的大小与流体的雷诺数Re、管道的粗糙度、管道直径等因素有关。
实验中通过测量不同流量下的压差,计算出摩擦系数和局部阻力系数。
实验步骤:1. 将水从高位水槽引入光滑管,调节流量,记录压差。
2. 将水从高位水槽引入粗糙管,调节流量,记录压差。
3. 改变流量,重复步骤1和2,得到一系列数据。
4. 根据数据计算摩擦系数和局部阻力系数。
实验结果与分析:通过实验数据绘制~Re曲线和局部阻力系数曲线,与理论公式进行比较,验证了流体流动阻力实验原理的正确性。
2. 精馏实验实验目的:1. 熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。
2. 了解板式塔的结构,观察塔板上汽-液接触状况。
3. 测定全回流时的全塔效率及单板效率。
4. 测定部分回流时的全塔效率。
5. 测定全塔的浓度分布。
6. 测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。
实验原理:精馏是利用混合物中各组分沸点不同,通过加热使混合物汽化,然后冷凝分离各组分的方法。
精馏塔是精馏操作的核心设备,其结构对精馏效率有很大影响。
实验步骤:1. 将混合物加入精馏塔,开启加热器,调节回流比。
2. 记录塔顶、塔釜及各层塔板的液相和气相温度、压力、流量等数据。
3. 根据数据计算理论塔板数、全塔效率、单板效率等指标。
4. 绘制浓度分布曲线。
实验结果与分析:通过实验数据,计算出了理论塔板数、全塔效率、单板效率等指标,并与理论值进行了比较。
化工原理实验报告实验目的:本实验的目的是通过对不同溶液的比色实验,了解光度计的使用方法,并探究不同溶液浓度与吸光度之间的关系。
实验器材:1. 比色皿2. 光度计3. 分析天平4. 滴定管5. 容量瓶6. 试剂:硫酸铜、硫酸铁钾、苯酚酞指示剂实验步骤:1. 将硫酸铜固体溶解于100mL的蒸馏水中,制备一定浓度的硫酸铜溶液。
使用分析天平精确称取硫酸铜固体,保证浓度的准确性。
2. 准备不同浓度的硫酸铜溶液,分别为0.1mol/L、0.08mol/L、0.06mol/L、0.04mol/L和0.02mol/L。
3. 使用容量瓶将每份溶液调至100mL,确保体积的准确性。
4. 取一定量的硫酸铜溶液,放入比色皿中。
5. 使用滴定管向每个比色皿中滴加同样体积的硫酸铁钾溶液,并快速搅拌均匀。
6. 每个比色皿中加入一滴苯酚酞指示剂,继续搅拌。
7. 将每个比色皿置于光度计中,测量各溶液的吸光度值,并记录下来。
实验结果:根据实验所得数据,使用图表对不同浓度的硫酸铜溶液的吸光度与浓度之间的关系进行分析。
通过图表可以明显看出,溶液的浓度与吸光度呈正相关关系。
实验讨论:在本实验中,我们通过比色法测量了不同浓度溶液的吸光度,并观察了吸光度与浓度之间的关系。
从实验结果中可以看出,吸光度随着溶液浓度的增加而增加。
这与我们的预期一致,符合比尔-朗伯定律。
光度计是一种非常重要的实验仪器,用于测量溶液的吸光度。
在实验中,我们需要注意一些细节,以确保实验结果的准确性。
首先,需要保证比色皿的干净,避免杂质对实验结果的影响。
其次,溶液的体积和浓度也要精确控制,以避免误差的产生。
最后,在使用光度计时,要按照仪器的使用说明进行操作,确保结果的准确性。
通过本实验,我们对光度计的使用方法和比色实验有了更深入的了解。
同时,我们也验证了吸光度与溶液浓度之间的关系,加深了对化工原理中的比尔-朗伯定律的理解。
结论:本实验通过比色法测量了不同浓度硫酸铜溶液的吸光度,并观察了吸光度与浓度之间的关系。
一、实验目的1. 理解并掌握化工原理的基本概念和原理。
2. 学习化工实验的基本操作技能和数据处理方法。
3. 通过实验,验证化工原理的理论知识,加深对化工工艺过程的理解。
4. 培养严谨的科学态度和良好的实验习惯。
二、实验内容及步骤1. 实验一:流体力学实验实验目的:测定流体在圆直等径管内流动时的摩擦系数与雷诺数Re的关系,测定流体在不同流量流经全开闸阀时的局部阻力系数。
实验步骤:(1)根据实验装置流程图,连接实验装置,包括光滑管、粗糙管、倒U形压差计、1151压差传感器、铂电阻温度传感器、流量计等。
(2)调整进水阀,使水从高位水槽流入光滑管,调节球阀,使水分别流经光滑管和粗糙管。
(3)记录不同流量下的压差值和温度值。
(4)计算摩擦系数和局部阻力系数。
2. 实验二:精馏实验实验目的:熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法,测定全回流时的全塔效率及单板效率。
实验步骤:(1)根据实验装置流程图,连接实验装置,包括精馏塔、回流液收集器、塔顶冷凝器、塔釜加热器等。
(2)调整塔釜加热器,使塔釜温度达到设定值。
(3)调整回流液收集器,使回流液流量达到设定值。
(4)记录塔顶和塔釜的液相折光度,计算液相浓度。
(5)根据数据绘出x-y图,用图解法求出理论塔板数,从而得到全回流时的全塔效率及单板效率。
3. 实验三:流化床干燥实验实验目的:熟悉流化床干燥器的基本流程及操作方法,掌握流化床流化曲线的测定方法,测定物料含水量及床层温度随时间变化的关系曲线。
实验步骤:(1)根据实验装置流程图,连接实验装置,包括流化床干燥器、物料进料装置、温度传感器、流量计等。
(2)将物料放入流化床干燥器中,调整进料量和空气流量。
(3)记录不同时间下的物料含水量和床层温度。
(4)绘制物料含水量和床层温度随时间变化的关系曲线。
三、实验结果与分析1. 流体力学实验:根据实验数据,绘制摩擦系数与雷诺数Re的关系曲线,与理论公式进行比较,分析实验误差产生的原因。
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但两者往往是矛盾的,故面对一台吸收塔应摸索它的适宜操作条件。
(一)、空塔气速与填料层压降关系气体通过填料层压降△P与填料特性及气、液流量大小等有关,常通过实验测定。
若以空塔气速uo[m/s]为横坐标,单位填料层压降?P[mmH20/m]为纵坐标,在Z?P~uo关系Z双对数坐标纸上标绘如图2-2-7-1所示。
当液体喷淋量L0=0时,可知为一直线,其斜率约1.0—2,当喷淋量为L1时,?P~uo为一折线,若喷淋量越大,Z?P值较小时为恒持Z折线位置越向左移动,图中L2>L1。
每条折线分为三个区段,液区,?P?P?P~uo关系曲线斜率与干塔的相同。
值为中间时叫截液区,~uo曲ZZZ?P值较大时叫液泛区,Z线斜率大于2,持液区与截液区之间的转折点叫截点A。
姓名专业月实验内容指导教师?P~uo曲线斜率大于10,截液区与液泛区之间的转折点叫泛点B。
在液泛区塔已Z无法操作。
塔的最适宜操作条件是在截点与泛点之间,此时塔效率最高。
图2-2-7-1 填料塔层的?P~uo关系图 Z图2-2-7-2 吸收塔物料衡算(二)、吸收系数与吸收效率本实验用水吸收空气与氨混合气体中的氨,氨易溶于水,故此操作属气膜控制。
若气相中氨的浓度较小,则氨溶于水后的气液平衡关系可认为符合亨利定律,吸收姓名专业月实验内容指导教师平均推动力可用对数平均浓度差法进行计算。
其吸收速率方程可用下式表示: NA?KYa???H??Ym(1)式中:NA——被吸收的氨量[kmolNH3/h];?——塔的截面积[m2]H——填料层高度[m]?Ym——气相对数平均推动力KYa——气相体积吸收系数[kmolNH3/m3·h]被吸收氨量的计算,对全塔进行物料衡算(见图2-2-7-2):NA?V(Y1?Y2)?L(X1?X2) (2)式中:V——空气的流量[kmol空气/h]L——吸收剂(水)的流量[kmolH20/h]Y1——塔底气相浓度[kmolNH3/kmol空气]Y2——塔顶气相浓度[kmolNH3/kmol空气]X1,X2——分别为塔底、塔顶液相浓度[kmolNH3/kmolH20] 由式(1)和式(2)联解得:KYa?V(Y1?Y2)(3) ??H??Ym为求得KYa必须先求出Y1、Y2和?Ym之值。
化工原理实验报告
一、实验目的
1.掌握化工实验中的安全操作规范和基本实验技能。
2.了解分离技术中蒸馏的基本原理,掌握蒸馏实验的基本操作方法。
二、实验原理
1.蒸馏的基本原理
蒸馏是物质分离技术中常用的一种方法,它利用不同物质的沸点不同来实现物质的分离。
在蒸馏的过程中,液体中含有的易挥发成分被蒸发,然后通过冷凝形成液体或固体,并收集在另一个容器中。
2.蒸馏实验的基本操作方法
(1)设备准备:将蒸馏设备清洗干净,安装好各个部件,将试样加入至蒸馏瓶中。
(2)运行操作:接通冷凝器的冷却水源,并通过加热器将试样中含有的易挥发成分加热蒸发。
蒸发的气体在冷凝器中被冷却后形成液体或固体,从凝华管中排出。
(3)收集液体或固体:将蒸馏出的液体或固体通过凝华管收集于集液瓶或集固瓶中。
三、实验仪器和试剂
仪器:蒸馏装置、热水浴、恒温水浴、电磁搅拌器等。
试剂:甲醇、水。
四、实验步骤
1.按照实验原理和实验步骤进行实验仪器和试剂的准备。
2.将蒸馏瓶加入甲醇和水的混合溶液。
3.启动加热器和恒温水浴,将试样加热至沸腾。
4.当蒸发的气体经过冷凝管后,收集冷凝管出口的液体。
5.结束实验,关闭设备。
五、实验结果
经过蒸馏实验,我们可以得到甲醇与水的分离液体。
六、实验分析
本实验通过蒸馏方法实现了甲醇与水的分离,证明了分离技术中
蒸馏的基本原理是可行的。
七、实验总结
本实验通过对化工原理中分离技术中的基本方法——蒸馏的学习,使我们掌握了蒸馏实验的基本操作方法和操作规范,提高了我们的实
验技能和实验安全意识。
化工原理雷诺实验报告篇一:化工原理实验报告(流体阻力)摘要:本实验通过测定流体在不同管路中流动时的流量qv、测压点之间的压强差ΔP,结合已知的管路的内径、长度等数据,应用机械能守恒式算出不同管路的λ‐Re变化关系及突然扩大管的?-Re关系。
从实验数据分析可知,光滑管、粗糙管的摩擦阻力系数随Re增大而减小,并且光滑管的摩擦阻力系数较好地满足Blasuis关系式:??0.3163Re0.25 。
突然扩大管的局部阻力系数随Re的变化而变化。
一、目的及任务①掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法。
②测定直管的摩擦阻力系数λ及突然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ。
③验证湍流区内摩擦系数λ为雷诺数Re 和相对粗糙度的函数。
④将所得光滑管λ-Re方程与Blasius方程相比较。
二、基本原理1. 直管摩擦阻力不可压缩流体,在圆形直管中做稳定流动时,由于黏性和涡流的作用产生摩擦阻力;流体在流过突然扩大、弯头等管件时,由于流体运动的速度和方向突然变化,产生局部阻力。
影响流体阻力的因素较多,在工程上通常采用量纲分析方法简化实验,得到在一定条件下具有普遍意义的结果,其方法如下:流体流动阻力与流体的性质,流体流经处的几何尺寸以及流动状态相关,可表示为:△p=?(d,l,u,ρ, μ, ε) 引入下列无量纲数群。
雷诺数 Re?相对粗糙度管子长径比从而得到lddu???d??(du??l,,) ?dd?p?u2令(Re,)d??p??ld?(Re,?ud)22可得到摩擦阻力系数与压头损失之间的关系,这种关系可用实验方法直接测定。
hf??p???ld?u22式中hf——直管阻力,J/kg;——被测管长,m; d——被测管内径,m; u——平均流速,m/s; ?——摩擦阻力系数。
当流体在一管径为d的圆形管中流动时,选取两个截面,用U形压差计测出这两个截面间的静压强差,即为流体流过两截面间的流动阻力。
根据伯努利方程找出静压强差和摩擦阻力系数的关系式,即可求出摩擦阻力系数。
化工原理实习报告化工原理实习报告精选4篇(一)实习报告一、实习目的和背景本次化工原理实习旨在通过实际操作,加深对化工原理的理解,掌握化工实验常用设备的使用方法,学习实验技术和实验数据处理方法,并对所学的化工原理理论进行应用。
二、实习内容1. 实验一:测定某溶液的密度和浓度本实验通过测定溶液的密度和折射率,计算出溶液的浓度,以加深对溶液浓度计算和质量测量的理解。
2. 实验二:观察固体物质的溶解过程本实验通过观察固体物质在不同温度下的溶解过程,了解溶解过程的规律,进一步深入了解浓溶液的制备方法。
3. 实验三:测定物质的蒸汽压本实验通过测定不同温度下物质的蒸汽压,掌握蒸汽压实验的操作方法,并了解蒸汽压与温度之间的关系。
4. 实验四:测定反应物的溶解度本实验通过测定反应物在不同温度下的溶解度,掌握测定溶解度的方法,并了解温度对溶解度的影响。
1. 实验一结果:测定某溶液的密度和浓度经过实验测定,得出该溶液的密度为1.02g/cm³,折射率为1.50。
根据密度和折射率的关系,计算出该溶液的浓度为10%。
2. 实验二结果:观察固体物质的溶解过程在不同温度下观察到固体物质的溶解度随温度的升高而增加,符合溶解度与温度之间的正相关关系。
3. 实验三结果:测定物质的蒸汽压通过实验测定不同温度下物质的蒸汽压,得到蒸汽压随温度的升高而增加的结果,符合蒸汽压与温度之间的正相关关系。
4. 实验四结果:测定反应物的溶解度通过实验测定不同温度下反应物的溶解度,得到温度对溶解度的影响,随着温度的升高,溶解度增加的结果,符合温度对溶解度的影响规律。
四、实习心得和体会通过本次化工原理实习,我深入了解了化工实验常用设备的使用方法和实验技术,掌握了实验数据处理方法,并将所学的化工原理理论应用到实验中。
在实验过程中,我注意了操作规范和安全注意事项,提高了实验技能和实验安全意识。
通过实验结果的分析,我进一步加深了对化工原理的理解,也了解了实际应用中化工原理的重要性。
一、实验目的1. 理解并掌握化工原理中基本的热力学、流体力学和传质原理。
2. 通过实验验证理论知识,加深对化工过程的理解。
3. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验内容1. 热力学实验:测定饱和蒸汽压、汽液平衡数据。
2. 流体力学实验:测定管道摩擦系数、局部阻力系数。
3. 传质实验:测定精馏塔效率、吸收塔效率。
三、实验原理1. 热力学实验:根据热力学定律,通过测定饱和蒸汽压和汽液平衡数据,计算不同温度下的饱和蒸汽压,验证相平衡关系。
2. 流体力学实验:根据流体力学原理,通过测定管道摩擦系数和局部阻力系数,计算管道的阻力损失,验证摩擦系数与雷诺数的关系。
3. 传质实验:根据传质原理,通过测定精馏塔和吸收塔的效率,计算理论塔板数和操作塔板数,验证传质过程。
四、实验装置与仪器1. 热力学实验:饱和蒸汽压测定仪、温度计、压力计、量筒。
2. 流体力学实验:U型管压差计、流量计、管道、阀门。
3. 传质实验:精馏塔、吸收塔、温度计、压力计、液面计。
五、实验步骤1. 热力学实验:a. 将饱和蒸汽压测定仪放入恒温槽中,调整温度。
b. 记录温度和对应的饱和蒸汽压。
c. 改变温度,重复步骤b,得到一系列的饱和蒸汽压数据。
2. 流体力学实验:a. 将U型管压差计连接到管道上,调整阀门开度,使流体稳定流动。
b. 记录不同流量下的压差值。
c. 计算摩擦系数和局部阻力系数。
3. 传质实验:a. 将精馏塔和吸收塔安装好,调整温度、压力等参数。
b. 记录不同塔板处的温度、压力、液面等数据。
c. 计算理论塔板数和操作塔板数。
六、实验结果与讨论1. 热力学实验:a. 通过实验数据绘制饱和蒸汽压与温度的关系曲线,与理论曲线进行比较,验证相平衡关系。
b. 计算不同温度下的饱和蒸汽压,与理论值进行比较,分析误差原因。
2. 流体力学实验:a. 根据实验数据绘制摩擦系数与雷诺数的关系曲线,与理论曲线进行比较,验证摩擦系数与雷诺数的关系。
b. 计算不同流量下的阻力损失,分析管道的阻力特性。
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化工原理实验实验报告
篇一:化工原理实验报告吸收实验
姓名
专业月实验内容吸收实验指导教师
一、实验名称:
吸收实验
二、实验目的:
1.学习填料塔的操作;
2. 测定填料塔体积吸收系数KYa.
三、实验原理:
对填料吸收塔的要求,既希望它的传质效率高,又希望它的压降低以省能耗。
但两者往往是矛盾的,故面对一台吸收塔应摸索它的适宜操作条件。
(一)、空塔气速与填料层压降关系
气体通过填料层压降△P与填料特性及气、液流量大小等有关,常通过实验测定。
若以空塔气速uo[m/s]为横坐标,单位填料层压降?P[mmH20/m]为纵坐标,在Z
?P~uo关系Z双对数坐标纸上标绘如图2-2-7-1所示。
当液体喷淋量L0=0时,可知
为一直线,其斜率约1.0—2,当喷淋量为L1时,?P~uo为一折线,若喷淋量越大,Z
?P值较小时为恒持Z折线位置越向左移动,图中L2>L1。
每条折线分为三个区段,
液区,?P?P?P~uo关系曲线斜率与干塔的相同。
值为中间时叫截液区,~uo曲ZZZ
?P值较大时叫液泛区,Z线斜率大于2,持液区与截液区之间的转折点叫截点A。
姓名
专业月实验内容指导教师?P~uo曲线斜率大于10,截液区与液泛区之间的转折点叫泛点B。
在液泛区塔已Z
无法操作。
塔的最适宜操作条件是在截点与泛点之间,此时塔效率最高。
图2-2-7-1 填料
塔层的?P~uo关系图 Z
图2-2-7-2 吸收塔物料衡算
(二)、吸收系数与吸收效率
本实验用水吸收空气与氨混合气体中的氨,氨易溶于水,故此操作属气膜控制。
若气相中氨的浓度较小,则氨溶于水后的气液平衡关系可认为符合亨利定律,
吸收
姓名
专业月实验内容指导教师平均推动力可用对数平均浓度差法进行计算。
其吸收速率方程可用下式表示: NA?KYa???H??Ym(1)式中:NA——被吸收的氨量[kmolNH3/h];
?——塔的截面积[m2]
H——填料层高度[m]
?Ym——气相对数平均推动力
KYa——气相体积吸收系数[kmolNH3/m3·h]
被吸收氨量的计算,对全塔进行物料衡算(见图2-2-7-2):
NA?V(Y1?Y2)?L(X1?X2) (2)式中:V——空气的流量[kmol空气/h]
L——吸收剂(水)的流量[kmolH20/h]
Y1——塔底气相浓度[kmolNH3/kmol空气]
Y2——塔顶气相浓度[kmolNH3/kmol空气]
X1,X2——分别为塔底、塔顶液相浓度[kmolNH3/kmolH20] 由式(1)和式(2)联解得:
KYa?V(Y1?Y2)(3) ??H??Ym
为求得KYa必须先求出Y1、Y2和?Ym之值。
1、Y1值的计算:
Y1?0.98V01 (4) V02
式中:V01——氨气换算为标态下的流量[m3/h]
V02——空气换算为标态下的流量[m3/h]
姓名
专业月实验内容指导教师
0.98——氨气中含纯NH3分数
对氨气:
V01?V1T0P0?02P1?P2? (5) ?01T1?T2
式中:V1——氯气流量计上的读数[m3/h]
T。
,P。
——标准状态下氨气的温度[K]和压强[mmHg]
T1,P1——氨气流量计上标明的温度[K]和压强[mmHg]
T2,P2——实验所用氨气的温度[K]和压强[mmHg]
?0——标准状态下氨气的密度(=0.769kg/m3)
?02——标准状态下空气的密度(=1.293kg/m3)
对空气:
V02?V2T0P0P3?P4 (6) T3?T4
式中:V2——空气流量计读数[m3/h]
T。
,P。
——标准状态下空气的温度[K]和压强[mmHg]
T3,P3——空气流量计上标明的温度[K]和压强[mmHg]
T4,P4——实验所用空气的温度[K]和压强[mmHg]
Y1也可用取样分析法确定(略)。
2、Y2值分析计算
在吸收瓶内注入浓度为NS的H2SO4VS[ml],把塔顶尾气通入吸收瓶中。
设从吸收瓶出口的空气体积为V4[ml]时瓶内H2SO4Vs即被NH3中和完毕,那么进入吸收瓶的NH3体积Vo3可用下式计算:
V03?22.1NSVS[ml] (7)
姓名
专业月实验内容指导教师通过吸收瓶空气化为标准状态体积为:
V04?V4T0P5?[ml] (8) P0T5
式中:V4——通过吸收瓶空气体积[ml],由湿式气量计读取
T。
,P。
——标准状态下空气的温度[K]和压强[mmHg]
T5,P5——通过吸收瓶后空气的温度[K]和压强[mmHg]
故塔顶气相浓度为:
Y2?V03(9) V04
3、塔底X1~Y*1的确定
由式(2)知:X1?
X1?V(Y1?Y2)?X2,若X2=0,则得: LV(Y1?Y2) (10) L
X1值亦可从塔底取氨水分析而得。
设取氨水VN`[ml],用浓度为NS`的H2SO4来滴定,中和后用量为VS`[ml],则:
X1?0.018NS`VS` (11) VN`
又根据亨利定律知,与塔底X1成平衡的气相浓度Y1*为:
Y1??EX1 (12) P
式中:P——塔底操作压强绝对大气压(atm)。