最新化工原理实验报告吸收实验要点

广 西 大 学 实 验 报 告

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年 月 日

实验内容 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ou[m/s]为横坐标，单位填料层压降ZP[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ZP~ou关系为一直线，其斜率约1.0—2，当喷淋量为L1时，ZP~ou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，ZP值较小时为恒持液区，ZP~ou关系曲线斜率与干塔的相同。ZP值为中间时叫截液区，ZP~ou曲线斜率大于2，持液区与截液区之间的转折点叫截点A。ZP值较大时叫液泛区，吸收实验 广 西 大 学 实 验 报 告

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一、实验目的

1.了解填料塔的一般结构及吸收操作的流程。

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.掌握总传质系数Kxa的测定方法并分析其影响因素。

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、实验原理

本实验先用吸收柱将水吸收纯氧形成富氧水后（并流操作），送入解吸塔再用空气进行解吸，实验需测定不同液量和气量下的解吸总传质系数Kxa，并进行关联，得Kxa=ALaVb的关联式。同时对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。在双对数坐标系中△P/Z对G＇作图得到一条斜率为1.8～2的直线（图1中的aa线）。而有喷淋量时，在低气速时（c点以前）压降也比例于气速的1.8～2次幂，但大于同一气速下干填料的压降（图中bc段）。随气速增加，出现载点（图中c点），持液量开始增大。图中不难看出载点的位置不是十分明确，说明汽液两相流动的相互影响开始出现。压降～气速线向上弯曲，斜率变徒（图中cd段）。当气体增至液泛点（图中d点，实验中可以目测出）后在几乎不变的气速下，压降急剧上升。

图1 填料层压降-空塔气速关系 2.传质实验

填料塔与板式塔气液两相接触情况不同。在填料塔中，两相传质主要是在填料有效湿表面上进行。需要完成一定吸收任务所需填料高度，其计算方法有：传质系数法、传质单元法和等板高度法。

本实验对富氧水进行解吸。由于富氧水浓度很小，可认为气液两相平衡服从亨利定律，可用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。得速率方程式：

mpXAxVaKG••

mpAxX/VGaK•

2211ln)22()11(eeeemxxxxxxxxx

)x-L(xG21A •ZVp

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标准文案

实验报告

课程名称：过程工程原理实验（乙） 指导老师： 叶向群 成绩：__________________

实验名称：吸收实验 实验类型：工程实验 同组学生姓名：

一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填）

三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤

五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填）

七、讨论、心得

填料塔吸收操作及体积吸收系数测定

1 实验目的：

1.1 了解填料吸收塔的构造并熟悉吸收塔的操作；

1.2 观察填料塔的液泛现象，测定泛点空气塔气速；

1.3 测定填料层压降ΔP与空塔气速u的关系曲线；

1.4 测定含氨空气—水系统的体积吸收系数Kya。

2 实验装置：

2.1 本实验的装置流程图如图1：

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日期：2015.12.26

地点：教十2109 实用文档

标准文案

2.2物系：水—空气—氨气。惰性气体由漩涡气泵提供,氨气由液氮钢瓶提供，吸收剂水采用自来水，他们的流量分别通过转子流量计。水从塔顶喷淋至调料层与自下而上的含氮空气进行吸收过程，溶液由塔底经过液封管流出塔外，塔底有液相取样口，经吸收后的尾气由塔顶排至室外，自塔顶引出适量尾气，用化学分析法对其进行组成分析。

3 基本原理：

实验中气体流量由转子流量计测量。但由于实验测量条件与转子流量计标定条件不一定相同，故转子流量计的读数值必须进行校正。校正方法如下：

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3.2 体积吸收系数的测定

3.2.1相平衡常数m

对相平衡关系遵循亨利定律的物系（一般指低浓度气体），气液平衡关系为：

化工原理实验报告吸收实验要点

———————————————————————————————— 作者：

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ﻩ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ou[m/s]为横坐标，单位填料层压降ZP[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ZP~ou关系为一直线,其斜率约1.0—2，当喷淋量为L1时,ZP~ou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,ZP值较小时为恒持液区，ZP~ou关系曲线斜率与干塔的相同。ZP值为中间时叫截液区,ZP~ou曲线斜率大于２,持液区与截液区之间的转折点叫截点Ａ。ZP值较大时叫液泛区,ZP~ou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。 吸收实验

图2-2－7－1 填料塔层的ZP～ou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:

mYaAYHKN

(1)

式中:NA——被吸收的氨量[kmolNＨ3／h];