模拟二氧化碳海水吸收实验

家长和幼师都可以带着宝贝做的科学小实验
实验二十三海底世界
一、实验准备
透明塑料瓶、雪碧、葡萄干
二、实验目的
1.了解碳酸饮料含有大量的二氧化碳。

三、实验过程
1、谈话导入
小朋友们，你们去参观过海底世界吗？海底世界是什么样子的呢？今天我们就利用雪碧和葡萄干来制作一个简易的海底世界，揭示实验主题——海底世界。

2、认识实验材料
透明塑料瓶、雪碧、葡萄干
3、实验步骤
(1) 往透明塑料瓶中倒入大半瓶雪碧。

一手扶着瓶子，一手轻弹瓶壁，将附着在瓶壁的气泡弹开。

(2)往瓶中倒入约10粒葡萄干。

4、观察实验现象
葡萄干竟然象小鱼一样，在瓶子里忽上忽下的游了起来。

5、了解实验原理
碳酸饮料含有大量二氧化碳，打开饮料瓶盖后，二氧化碳以气体形态溢出，形成许多小气泡。

部分气泡附于葡萄干，导致其浮力大于自身重力，葡萄干因此上浮。

随着气泡逐渐破裂，浮力小于重力，葡萄干又下沉。

此反复，就出现了类似水族箱的奇妙场景。

附：
材料图片（图片来自百度图片）：。

实验四吸收实验（一）实验目的1.了解吸收装置的基本流程和操作特性，加深对传质过程的了解。

2.了解填料塔的结构，测定其流体力学性能。

3.通过用水吸收二氧化碳，研究物质传递过程，确立吸收传质系数与操作条件及填料性质的关系。

（二）实验原理吸收是利用气体在液体中溶解度的差异来分离气体混合物的传质过程。

吸收过程一般在塔设备中进行，常用的吸收塔为填料塔和板式塔。

在操作填料塔时，气体自下而上从填料间隙穿过，与从塔顶喷淋而下的液体（吸收剂）在填料表面进行接触，实现相间传质。

而在板式塔中，塔板是气、液两相接触传质的场所。

液体沿降液管流入塔板，上升的气相通过塔板的开孔鼓泡通过液相层，在塔板上气液两相以错流方式接触。

吸收塔内气液两相的流体力学状态直接影响到吸收过程的操作性能。

1、吸收塔的流体力学特性吸收塔的流体力学特性包括压强降和液泛规律，计算吸收塔需用动力时，必须知道压强降的大小；而确定吸收塔的气、液负载量时，则必须了解液泛的规律，所以测量流体力学性能是吸收实验的一项内容。

在填料塔中，被吸收气体通过填料时，由于填料造成的局部阻力及摩擦力而产生压强降。

气体通过床层的压强降与空塔气速、填料的特性（材质、形状和尺寸）以及液体的喷淋密度等因素有关。

当气体通过干填料时，气体的压强降仅与气体的流速有关，在双对数坐标纸上进行标绘，可得到压强降ΔP与空塔速度u为一直线；当塔内有液体喷淋时，气体通过填料的压强降不但与气体流速有关，且与液体的喷淋密度有关，在一定的喷淋密度下，由于液膜有一定厚度，占有一定空间，液膜的存在使气体在填料空隙间的实际流速有所增加，所以压强随气体流速增加的趋势要比干填料层大。

低气速操作时，膜厚随气速变化不大，液膜增厚所造成的附加压降增高并不显著，此时压降曲线基本上与干填料层的压降曲线平行。

随气速增加，上升气流与下降液体间的摩擦力增大，开始阻碍液体的下流，使得填料层内的持液量随气速的增加而增加，此种现象称为拦液。

二氧化碳吸收实验报告广西大学实验报告姓名院专业班年月日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u[m/s]为横坐标，单位填料层压降oPZ[mmH20/m]为纵坐标，在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PZ~uo关系为一直线，其斜率约1.0—2，当喷淋量为L1时，PZ~uo为一折线，若喷淋量越大，折线位置越向左移动，图中L2＞L1。

每条折线分为三个区段，PZ值较小时为恒持液区，PZ~uo关系曲线斜率与干塔的相同。

PZ值为中间时叫截液区，PZ~uo曲线斜率大于2，持液区与截液区之间的转折点叫截点A。

PZ值较大时叫液泛区，广西大学实验报告姓名院专业班年月日实验内容指导教师PZ~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PZ~uo关系图图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，吸收广西大学实验报告姓名院专业班年月日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：NAKHY（1）Yam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）：NAV(Y1Y2)L(X1X2)（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：KV(Y1Y2)YaHYm（3）为求得KYa必须先求出Y1、Y2和Ym之值。

二氧化碳吸收实验报告二氧化碳吸收实验报告引言：二氧化碳是一种重要的温室气体，它的排放是导致全球气候变暖的主要原因之一。

为了减少二氧化碳的排放，许多科学家和研究人员致力于寻找有效的二氧化碳吸收方法。

本实验旨在探究不同材料对二氧化碳吸收的效果，并评估其吸收能力及可行性。

实验过程：1. 实验材料准备：我们选择了三种常见的材料作为实验样本：活性炭、氧化铁和纳米孔材料。

这些材料都具有一定的吸附能力，有望在二氧化碳吸收中发挥作用。

2. 实验装置搭建：我们使用了一套自制的实验装置，包括一个二氧化碳气源、一个装有样本的吸附罐和一个二氧化碳浓度测量仪。

吸附罐中的样本与二氧化碳气体接触，通过测量浓度变化来评估吸附效果。

3. 实验操作：首先，我们将吸附罐中的样本与二氧化碳气体充分接触，使其吸附二氧化碳。

然后，使用浓度测量仪测量吸附后的二氧化碳浓度，并记录下来。

重复以上步骤，以获得准确的数据。

实验结果：通过多次实验，我们得到了以下结果：1. 活性炭吸附效果较好：活性炭是一种多孔材料，具有较大的比表面积，因此具有较好的吸附能力。

在实验中，我们发现活性炭对二氧化碳的吸附效果较好，能够有效地降低二氧化碳的浓度。

2. 氧化铁表现出一定的吸附能力：氧化铁是一种常见的吸附材料，它与二氧化碳之间存在一定的相互作用力。

实验结果显示，氧化铁对二氧化碳的吸附效果较活性炭略逊一筹，但仍具有一定的吸附能力。

3. 纳米孔材料吸附效果有待改进：纳米孔材料是一种新型的吸附材料，具有微小的孔隙结构，有望提高吸附效果。

然而，在我们的实验中，纳米孔材料对二氧化碳的吸附效果较差，需要进一步改进和优化。

讨论与结论：通过本次实验，我们得出了以下结论：1. 活性炭是一种较为理想的二氧化碳吸附材料，具有较好的吸附效果和可行性。

2. 氧化铁虽然吸附效果稍逊于活性炭，但仍具备一定的吸附能力，值得进一步研究和应用。

3. 纳米孔材料在二氧化碳吸附方面表现不佳，需要进一步改进和优化。

海洋二氧化碳排放与吸收过程数值模拟研究随着人类在工业和农业等领域的快速发展，大量的二氧化碳被排放进入大气中，从而引起了全球变暖等环境问题。

而且二氧化碳不仅仅只存在于大气中，还会溶入海洋中，从而引起了海洋酸化问题。

因此，对于海洋中的二氧化碳排放与吸收过程进行数值模拟研究是非常重要的。

一、海洋二氧化碳排放过程数值模拟研究海洋中的二氧化碳主要来自于陆地的污染物排放及大气中的二氧化碳排放。

在研究中，我们需要考虑到海洋中的各种物理、化学因素，如水温、海流、营养盐等，这些因素可能影响到二氧化碳的溶解速度。

因此，我们需要以实验数据为基础，构建一个集成了物理、化学过程的模型，来模拟海洋中的二氧化碳排放过程。

二、海洋二氧化碳吸收过程数值模拟研究海洋中的二氧化碳吸收主要分为生物吸收和非生物吸收两类。

生物吸收主要是指海洋中的浮游植物通过光合作用吸收二氧化碳，这主要受到光强、温度、盐度、营养盐等因素的影响。

而非生物吸收主要是指海洋中的化学作用，如碳酸盐平衡等，这些化学作用可能会影响到海洋中二氧化碳的吸收速率。

因此，我们需要构建一个较为完整的数值模拟模型，考虑到各种物理、化学因素，以模拟海洋中的二氧化碳吸收过程。

三、数值模拟模型的优化在构建数值模拟模型的时候，我们需要考虑到模型中的参数的准确性与可靠性。

同时，我们还需要进行数值模拟与实验数据的对比验证，以确定模型中参数的准确性。

此外，我们也可以采用机器学习的方法，通过不断地调整参数，来实现模型的优化。

通过模型优化，我们可以更加准确地模拟海洋中的二氧化碳排放与吸收过程。

四、海洋二氧化碳排放与吸收过程研究的意义海洋中的二氧化碳排放与吸收过程对于全球气候和生态环境都有着重要的影响。

对于海洋中的二氧化碳排放与吸收过程的深入研究，可以帮助我们更好地了解全球二氧化碳平衡的形成机制和变化规律，同时也可以为环境保护提供科学依据。

此外，海洋中的二氧化碳排放与吸收过程也和人类经济发展密切相关，对于我们正确认识人类与自然关系具有重要意义。

实验四吸收实验（一）实验目的1.了解吸收装置的基本流程和操作特性，加深对传质过程的了解。

2.了解填料塔的结构，测定其流体力学性能。

3.通过用水吸收二氧化碳，研究物质传递过程，确立吸收传质系数与操作条件及填料性质的关系。

（二）实验原理吸收是利用气体在液体中溶解度的差异来分离气体混合物的传质过程。

吸收过程一般在塔设备中进行，常用的吸收塔为填料塔和板式塔。

在操作填料塔时，气体自下而上从填料间隙穿过，与从塔顶喷淋而下的液体（吸收剂）在填料表面进行接触，实现相间传质。

而在板式塔中，塔板是气、液两相接触传质的场所。

液体沿降液管流入塔板，上升的气相通过塔板的开孔鼓泡通过液相层，在塔板上气液两相以错流方式接触。

吸收塔内气液两相的流体力学状态直接影响到吸收过程的操作性能。

1、吸收塔的流体力学特性吸收塔的流体力学特性包括压强降和液泛规律，计算吸收塔需用动力时，必须知道压强降的大小；而确定吸收塔的气、液负载量时，则必须了解液泛的规律，所以测量流体力学性能是吸收实验的一项内容。

在填料塔中，被吸收气体通过填料时，由于填料造成的局部阻力及摩擦力而产生压强降。

气体通过床层的压强降与空塔气速、填料的特性（材质、形状和尺寸）以及液体的喷淋密度等因素有关。

当气体通过干填料时，气体的压强降仅与气体的流速有关，在双对数坐标纸上进行标绘，可得到压强降ΔP与空塔速度u 为一直线；当塔内有液体喷淋时，气体通过填料的压强降不但与气体流速有关，且与液体的喷淋密度有关，在一定的喷淋密度下，由于液膜有一定厚度，占有一定空间，液膜的存在使气体在填料空隙间的实际流速有所增加，所以压强随气体流速增加的趋势要比干填料层大。

低气速操作时，膜厚随气速变化不大，液膜增厚所造成的附加压降增高并不显著，此时压降曲线基本上与干填料层的压降曲线平行。

随气速增加，上升气流与下降液体间的摩擦力增大，开始阻碍液体的下流，使得填料层内的持液量随气速的增加而增加，此种现象称为拦液。

从天空中吸收二氧化碳种植和掩埋大量海草的复杂海洋方法1.引言1.1 概述概述随着全球气候变化的加剧和人类活动对环境的影响日益严重，寻找有效的减缓和应对气候变化的方法变得迫在眉睫。

二氧化碳（CO2）的大量排放是导致温室效应加剧的主要原因之一，因此控制和减少CO2排放是关键的环境挑战之一。

在过去的几十年中，人们已经开展了许多针对CO2减排的研究和行动。

然而，尽管这些努力取得了一些成果，但要实现全球CO2减排的目标仍然十分困难。

本文将就从天空中吸收二氧化碳以及种植和掩埋大量海草的复杂海洋方法展开讨论。

这是一种相对较新且有希望的方法，可以在一定程度上减少CO2的排放并促进海洋生态系统的恢复。

通过从天空中吸收二氧化碳，我们可以以有效的方式减少大气中的CO2浓度。

这种方法利用各种技术和设备，如碳捕集和储存技术（CCS）和直接空气捕集（DAC），将二氧化碳从大气中捕获并安全地储存或转化为其他有用的物质。

另一方面，种植和掩埋大量海草可以通过增加海洋生物固定CO2的能力来减少大气中的CO2浓度。

海草是一种生活在沿海水域的植物，它们能够通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气。

同时，海草的大规模种植和掩埋还可以为海洋生态系统提供栖息地，促进海洋生物的繁荣和多样性。

然而，尽管这些方法有着巨大的潜力，但它们也面临着一些挑战和限制。

例如，天空中吸收二氧化碳技术的成本和能源消耗较高，且存在储存容量的限制。

而种植和掩埋大量海草需要海洋资源的保护和管理，以确保其可持续性和有效性。

因此，本文将详细讨论天空中吸收二氧化碳和种植和掩埋大量海草的复杂海洋方法，探索它们的潜力、挑战和未来发展。

希望通过对这些方法的综合研究和探索，能够为全球气候变化的应对提供新的思路和解决方案。

文章结构部分的内容可以如下编写：1.2 文章结构本文将分为三个主要部分进行讨论。

首先，在引言部分中，我们将概述整个文章的背景和重要性，介绍本文的目的和结构。

然后，第二部分将详细介绍天空中吸收二氧化碳的方法，包括各类现有技术和新兴技术的原理和应用。

ΔP , k P aL 0 =1填料吸收塔(CO 2—H 2O ）实验讲义一、 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，确定填料塔在某液体喷淋量下的液泛气速。

2． 采用水吸收二氧化碳，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,不同喷淋量下的填料层的压强降ΔP 与气速 u 的关系如图 6-1—1 所示：L 3＞ L 2 ＞ L 132u , m/s图 6-1-1 填料层的ΔP~u 关系当无液体喷淋即喷淋量 L 0=0 时,干填料的ΔP ～u 的关系是直线,如图中的直线 0。

当有一定的喷淋量时，ΔP ～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ΔP ～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式中：G A —A 组分的传质速率， kmoI ⋅ s ；P A的不同而变化.(1） 膜系数和总传质系数根据双膜模型的基本假设，气相侧和液相侧的吸收质 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 ） （6-1—7）液膜G A = k l A (C Ai - C A ） （6—1-8）-1A —两相接触面积，m 2；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 -3C Ai —相界面上 A 组分的浓度 kmol ⋅ m -3k g —以分压表达推动力的气侧传质膜系数， kmol ⋅ m -2 ⋅ s -1 ⋅ Pa -1 ;k l —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数, m ⋅ s -1 。

二氧化碳水合物形成室内模拟实验研究黄延强【摘要】随着注二氧化碳驱油开发方式的深入研究与试验,在油田开采过程中间歇性出现了大量二氧化碳上返,采出流体气液比达到几千甚至上万,气相中二氧化碳浓度达到99%(体积分数)以上等问题,在集油管线中出现掺水结冰、管线冻堵,影响试验与生产进程.针对油井采出流体组成情况和生产参数,在实验室开展了二氧化碳水合物生成特性模拟实验,结果表明:集油管线冻堵的主要原因是井筒中形成的水合物经井口节流发生相变汽化吸收了大量的热量,造成掺水结冰、管线冻堵;气相中二氧化碳含量高是水合物生成的主要影响因素.%With the in-depth research and experiment of the development method of using carbon di-oxide flooding,problems that a large amount of carbon dioxide goes back to the ground,the gas-fluid ratio of produced fluid reaches thousands or even tens of thousands and carbon dioxide concentration in the gas phase reaches 99% (volume fraction) or above occur intermittently during the production process in oilfields.Meanwhile,freezing with water and frozen blocking appear in oil gathering pipelines,in-fluencing the experiment and production process. For the produced fluid composition of oil wells and production parameters, the simulation experiment of carbon dioxide hydrate formation characters is conducted in the laboratory. Results show that the main reason of gathering pipeline blocking is that the hydrates formed in wells absorb a lot of heat through the phase change when they go through the wellhead,which causes freezing with water and frozenblocking in pipelines; high carbon dioxide con-centration in the gas phase is the major factor for hydrate formation.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2017(036)006【总页数】3页(P29-31)【关键词】二氧化碳驱;二氧化碳水合物;实验;温度;压力【作者】黄延强【作者单位】大庆油田工程有限公司【正文语种】中文自WHORTON等[1]在1952年取得第一个利用二氧化碳驱油的专利以来，二氧化碳驱油技术始终是石油开采领域的研究重点。