化工原理实验—吸收
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(化工原理实验)吸收实验
100%
吸收操作
开启恒温水浴，使吸收塔内温度 恒定。将配制好的吸收剂从塔顶 缓慢加入，保持塔内液面稳定。
80%Βιβλιοθήκη 数据记录在实验过程中，定时记录气体流 量、塔内温度、压力以及吸收剂 液位等关键数据。
数据记录与处理
01
数据整理
将实验过程中记录的各项数据整理成表格，便于后续分析。
02
数据处理
根据实验原理，对数据进行处理，如计算吸收速率、吸收效率等关键指
实验注意事项
实验前准备
熟悉实验流程，了解设备构造及 功能，检查实验装置是否完好，
确保实验条件符合安全要求。
操作规范
严格遵守实验操作规程，避免误 操作引发事故。
数据记录
认真记录实验数据，确保数据真 实可靠，为后续分析提供依据。
安全防护措施
个人防护
实验人员需佩戴合适的防护用品，如实验服、护目镜、手套等， 以降低化学品对皮肤和眼睛的伤害。
数据处理结果
通过数据处理，得到了不同条 件下的吸收率和传质系数，为 后续结果分析和讨论提供了依 据。
结果分析与讨论
吸收率分析
01
分析了不同操作条件下吸收率的变化规律，探讨了温度、压力、
流量等因素对吸收率的影响。
传质系数讨论
02
讨论了传质系数与操作条件的关系，以及传质系数对吸收过程
的影响。
结果合理性判断
03
根据实验结果和理论分析，判断了实验结果的合理性，并对可
能存在的误差进行了分析。
与理论预测比较
理论预测模型
介绍了用于预测吸收过程的理论模型，包括传质方程、热力学模 型等。
实验结果与理论预测比较
将实验结果与理论预测进行了比较，分析了两者之间的差异和原因。
氧解析-化工原理-吸收-实验报告
氧解析-化工原理-吸收-实验报告一、实验目的1. 学习氧解析法的基本原理和实验操作。
2. 了解化学吸收法的原理及其在氧解析中的应用。
3. 掌握氧解析实验中的基本操作技能。
二、实验原理1.氧解析原理氧解析的原理是利用红色五价铁离子与氧气发生氧化反应的原理，通过测定铁离子还原的电位差来确定氧气的含量。
具体反应式如下：Fe2+ + 1/4O2 + 2H+ → Fe3+ + 1/2H2O由于1mol电子交换可产生1.23V电势，通过测定铁离子还原电位和标准电极电位的差值，即可得到氧气的含量。
2.化学吸收原理化学吸收法是通过某种吸收剂与被测气体的化学反应来去除被测气体中的某种成分的方法。
吸收剂可选择性地吸收被测气体中的某种成分，然后通过吸收前后吸收剂的质量差来确定该成分的含量。
在氧解析中，选择NaOH作为吸收剂，用于吸收氧气。
三、实验步骤1. 洗涤仪器：将氧解析仪、吸收瓶、饱和盐水瓶和试管用酒精清洗干净。
2. 理顺连接线：将氧解析仪与吸收瓶通过橡胶软管连接，吸收瓶与饱和盐水瓶通过橡胶软管连接，饱和盐水瓶与试管通过橡胶软管连接。
3. 加入吸收剂：将20mL的0.1mol/L NaOH溶液倒入吸收瓶中。
4. 预处理：将氧解析仪的样品室和参比室用稀硝酸洗涤干净，然后用蒸馏水冲洗干净。
5. 校准：用样品室中的氧气校准氧解析仪，通过调节样品室中的Hg电极电势，使得氧解析仪显示的氧气浓度与标准气体浓度一致。
6. 吸氧：将被测气体（氮气与氧气混合气体）通过饱和盐水瓶并以一定流速进入吸收瓶，其中氧气被NaOH吸收，剩余的氮气流经氧解析仪，接着通过排气口排出实验室。
7. 计算：通过测定吸收剂的重量差和转化率计算氧气的含量。
四、实验结果与分析实验中测得的吸收剂重量差为0.23g，转化率为95%，因此氧气的含量为100%-95%=5%。
五、实验结论本实验通过氧解析法和化学吸收法，成功测定了氧气的含量。
实验结果表明本实验的测量结果较为准确，具有较高的稳定性和重复性，可有效满足实际应用需求。
化工原理——吸收
1、吸收是根据混合气体中各组分（）不同而将混合（）进行分离的一种典型的单元操作2、吸收是分离（）的单元操作。
3、吸收操作的目的（），依据是（）4、吸收操作的应用：5、填料塔主要构件：6、常用填料：7、填料塔内提供气液两相接触的场所的是（）。
8、填料应具有较（）的（），以增大塔内传质面积。
9、吸收塔内填装一定高度的料层，作用是为气液两相提供足够的（）10、对吸收操作影响较大的填料特性（）11、常见的连续接触式的气液传质设备是（）塔，塔内（）为分散相，（）为连续相，塔内顶部应设（）装置，中部应设（）装置。
12、吸收速度取决于（），因此，要提高气-液两流体相对运动速率，可以（）来增大吸收速率将（），13、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则该塔的HOGN将（）OG14、填料层高度的计算将要涉及（）这三种关系式的应用15、在选取吸收剂时，首先要考虑是是所选用的吸收剂必须有（）16、实验室用水吸收空气中的20C，基本属于（）控制，其气膜中的浓度梯度（）液膜中的浓度梯度，气膜阻力（）液膜阻力17、易溶气体吸收过程，气膜传质阻力（）液膜传质阻力。
其他条件不变，入口气量减少，气相总传质单元高度将（）；出塔气体组成y2将（）18、在吸收操作中（）压力和（）湿度可提高气体的溶解度，有利于吸收。
19、易溶气体溶液上方的分压（），难容气体溶液上方的分压（），只要组分在气相中的分压（）液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行。
20、多组分吸收中的“关键组分”是指操作中必须保证其（）达到预定指标21、对接近常压的溶质浓度低的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数E（），相平衡常数m（），溶解度系数H（）。
22、由于吸收过程中气相溶质分压总是（）溶质的平衡分压，因此吸收操作线总在平衡线的（）。
增加吸收剂用量，操作线的斜率（），则操作线向（）平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（）此斜率又称为（）。
23、某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用（）常数表示，而操作线的斜率可用()表示。
最新化工原理实验报告吸收实验要点
最新化工原理实验报告吸收实验要点在进行化工原理实验，特别是吸收实验时，有几个关键要点需要关注：1. 实验目的：理解吸收过程中的质量传递原理，掌握吸收塔的操作和设计基础，以及熟悉相关设备的使用。
2. 实验原理：吸收实验通常涉及将气体中的某一组分通过与液体接触而转移到液体中的过程。
这一过程依赖于气液之间的浓度差和接触面积。
通常，气体从塔底进入，液体从塔顶喷洒下来，气体和液体在塔内逆流接触，实现质量传递。
3. 实验设备：主要包括吸收塔、气体流量计、液体流量计、温度计、压力计、分析仪器（如气相色谱仪）等。
确保所有设备校准正确，以保证实验数据的准确性。
4. 实验步骤：- 准备工作：检查所有设备是否正常，准备实验所需的化学试剂和标准溶液。
- 实验操作：按照实验指导书进行操作，包括设定气体和液体的流速、温度和压力等参数。
- 数据记录：准确记录实验过程中的所有观察和测量数据，包括气液流量、塔内温度和压力等。
- 结果分析：根据实验数据，计算吸收效率，分析影响吸收效果的因素。
5. 安全注意事项：在实验过程中，要严格遵守实验室安全规则，使用个人防护装备，处理化学品时要小心谨慎。
6. 实验结果分析：通过对收集到的数据进行分析，可以确定吸收塔的效率和操作条件对吸收效果的影响。
此外，还可以通过对比理论值和实验值，来评估实验的准确性和可靠性。
7. 结论：基于实验结果和分析，得出关于吸收过程效率和操作参数对吸收效果影响的结论。
同时，提出可能的改进措施和建议。
8. 参考文献：列出实验报告中引用的所有文献和资料，确保信息来源的准确性和可靠性。
以上是吸收实验的主要内容要点，每个实验报告的具体内容可能会根据实验的具体要求和条件有所不同。
《化工原理》第八章 吸收
AБайду номын сангаас
中一
Y A mX A
（8-11）
第二节 吸收过程的相平衡关系
（3）吸收平衡线 表明吸收过程中气、液相平衡关系 的图线称吸收平衡线。在吸收操作中，通常用图来表示。
图8-2吸收平衡线
第二节 吸收过程的相平衡关系
式（8-10）是用比摩尔分数表示的气液相平衡关系。 它在坐标系中是一条经原点的曲线，称为吸收平衡线，如 图8-2（a）所示；式（8-11）在图坐标系中表示为一条经 原点、斜率为m的直线。如图8-2（b）所示。 （4）相平衡在吸收过程中的应用 ①判断吸收能否进行。由于溶解平衡是吸收进行的极 限，所以，在一定温度下，吸收若能进行，则气相中溶质 的实际组成 Y A 必须大于与液相中溶质含量成平衡时的组 成 Y ，即YA Y 。若出现 YA Y 时，则过程反向进行，为 解吸操作。图8-2中的A点，为操作（实际状态）点，若A Y 点位于平衡线的上方， A Y 为吸收过程；点在平衡线上，
yB 1 yA
（3）比质量分数与比摩尔分数的换算关系
WA mA nAM A M XA A mB nB M B MB
（8-3）
第二节 吸收过程的相平衡关系
M 式中 M 、B 分别为混合物中、组分的千摩尔质量， kg/kmol 。 在计算比质量分数或比摩尔分数的数值时，通常以在 操作中不转移到另一相的组分作为组分。在吸收中，组分 是指吸收剂或惰性气，组分是指吸收质。 2．质量浓度与物质的量浓度 质量浓度是指单位体积混合物内所含物质的质量。对 于组分,有 m V （8-4） 式中 A ——混合物中组分的质量浓度，㎏/m3； V ——混合物的总体积，m3。
二、气液相平衡关系
吸收的相平衡关系，是指气液两相达到平衡时，被吸 收的组分（吸收质）在两相中的浓度关系，即吸收质在吸 收剂中的平衡溶解度。 1．气体在液体中的溶解度 在恒定的压力和温度下，用一定量的溶剂与混合气体 在一密闭容器中相接触，混合气中的溶质便向液相内转移， 而溶于液相内的溶质又会从溶剂中逸出返回气相。随着溶 质在液相中的溶解量增多，溶质返回气相的量也在逐渐增 大，直到吸收速率与解吸速率相等时，溶质在气液两相中 的浓度不再发生变化，此时气液两相达到了动平衡。平衡 p A 表示； 时溶质在气相中的分压称为平衡分压，用符号 溶质在液相中的浓度称为平衡溶解度，简称溶解度；它们 之间的关系称为相平衡关系。
中一
Y A mX A
（8-11）
第二节 吸收过程的相平衡关系
（3）吸收平衡线 表明吸收过程中气、液相平衡关系 的图线称吸收平衡线。在吸收操作中，通常用图来表示。
图8-2吸收平衡线
第二节 吸收过程的相平衡关系
式（8-10）是用比摩尔分数表示的气液相平衡关系。 它在坐标系中是一条经原点的曲线，称为吸收平衡线，如 图8-2（a）所示；式（8-11）在图坐标系中表示为一条经 原点、斜率为m的直线。如图8-2（b）所示。 （4）相平衡在吸收过程中的应用 ①判断吸收能否进行。由于溶解平衡是吸收进行的极 限，所以，在一定温度下，吸收若能进行，则气相中溶质 的实际组成 Y A 必须大于与液相中溶质含量成平衡时的组 成 Y ，即YA Y 。若出现 YA Y 时，则过程反向进行，为 解吸操作。图8-2中的A点，为操作（实际状态）点，若A Y 点位于平衡线的上方， A Y 为吸收过程；点在平衡线上，
yB 1 yA
（3）比质量分数与比摩尔分数的换算关系
WA mA nAM A M XA A mB nB M B MB
（8-3）
第二节 吸收过程的相平衡关系
M 式中 M 、B 分别为混合物中、组分的千摩尔质量， kg/kmol 。 在计算比质量分数或比摩尔分数的数值时，通常以在 操作中不转移到另一相的组分作为组分。在吸收中，组分 是指吸收剂或惰性气，组分是指吸收质。 2．质量浓度与物质的量浓度 质量浓度是指单位体积混合物内所含物质的质量。对 于组分,有 m V （8-4） 式中 A ——混合物中组分的质量浓度，㎏/m3； V ——混合物的总体积，m3。
二、气液相平衡关系
吸收的相平衡关系，是指气液两相达到平衡时，被吸 收的组分（吸收质）在两相中的浓度关系，即吸收质在吸 收剂中的平衡溶解度。 1．气体在液体中的溶解度 在恒定的压力和温度下，用一定量的溶剂与混合气体 在一密闭容器中相接触，混合气中的溶质便向液相内转移， 而溶于液相内的溶质又会从溶剂中逸出返回气相。随着溶 质在液相中的溶解量增多，溶质返回气相的量也在逐渐增 大，直到吸收速率与解吸速率相等时，溶质在气液两相中 的浓度不再发生变化，此时气液两相达到了动平衡。平衡 p A 表示； 时溶质在气相中的分压称为平衡分压，用符号 溶质在液相中的浓度称为平衡溶解度，简称溶解度；它们 之间的关系称为相平衡关系。
(化工原理实验)吸收实验
化工原理实验：吸收实验
本实验将介绍吸收实验的目的、原理、吸收塔的介绍，以及操作条件对吸收 效果的影响等内容。同时，还将探讨吸收剂的种类及选择，以及吸收剂的循 环使用方法。
实验步骤
1. 准备实验装置，并确保安全 2. 根据实验要求，执行操作步骤 3. 记录实验过程中的数据和观察结果 4. 对实验结果进行数据处理和误差分析 5. 总结实验结果，并讨论实验的应用和价值
吸收剂的种类及循环使用
物理吸收剂
如水、有机溶剂等。可 以通过循环使用来提高 吸收效率。
化学吸收剂
如酸碱溶液等。通过反 应物不断参与吸收过程， 需要周期性更新。
选择适合的吸收剂
需考虑反应速率、选择 性、价格等因素，以满 足实验或生产的要求。
实验安全注意事项
• 佩戴适当的个人防护装备，如实验服和手套。 • 确保实验室通风良好，以避免有害气体积聚。 • 严格按照实验操作步骤进行，避免潜在的危险。 • 注意化学品的正确使用和储存。
吸收过程的优缺点
• 优点：高效去除有害气体，可实现大规模生产。 • 缺点：操作复杂，消耗能源，产生废液等环境问题。
吸收过程与其他分离技术的比较
分离技术 蒸馏 萃取 结晶
原理
依靠液体的沸点差异进行 分离
利用溶剂对物质的选择性 溶解性
通过物质的溶解度差异实 现分离
适用场景 适用于易挥发物质分离
适用于溶剂可分离的混合物
适用于固溶体或溶剂晶体 分离
吸收剂的再生方法
1
萃取再生
2
通过将吸收剂与合适的溶剂混合，
利用两者的溶解度差异来实现分离
与再生。
3
蒸馏再生
通过加热吸收液体，使其中的溶质 蒸发并收集，再作为吸收剂。
本实验将介绍吸收实验的目的、原理、吸收塔的介绍，以及操作条件对吸收 效果的影响等内容。同时，还将探讨吸收剂的种类及选择，以及吸收剂的循 环使用方法。
实验步骤
1. 准备实验装置，并确保安全 2. 根据实验要求，执行操作步骤 3. 记录实验过程中的数据和观察结果 4. 对实验结果进行数据处理和误差分析 5. 总结实验结果，并讨论实验的应用和价值
吸收剂的种类及循环使用
物理吸收剂
如水、有机溶剂等。可 以通过循环使用来提高 吸收效率。
化学吸收剂
如酸碱溶液等。通过反 应物不断参与吸收过程， 需要周期性更新。
选择适合的吸收剂
需考虑反应速率、选择 性、价格等因素，以满 足实验或生产的要求。
实验安全注意事项
• 佩戴适当的个人防护装备，如实验服和手套。 • 确保实验室通风良好，以避免有害气体积聚。 • 严格按照实验操作步骤进行，避免潜在的危险。 • 注意化学品的正确使用和储存。
吸收过程的优缺点
• 优点：高效去除有害气体，可实现大规模生产。 • 缺点：操作复杂，消耗能源，产生废液等环境问题。
吸收过程与其他分离技术的比较
分离技术 蒸馏 萃取 结晶
原理
依靠液体的沸点差异进行 分离
利用溶剂对物质的选择性 溶解性
通过物质的溶解度差异实 现分离
适用场景 适用于易挥发物质分离
适用于溶剂可分离的混合物
适用于固溶体或溶剂晶体 分离
吸收剂的再生方法
1
萃取再生
2
通过将吸收剂与合适的溶剂混合，
利用两者的溶解度差异来实现分离
与再生。
3
蒸馏再生
通过加热吸收液体，使其中的溶质 蒸发并收集，再作为吸收剂。
化工原理吸收
(-2 27
液相： N Az D L ' cC sm (ic-c )作k业L(：ic-复c习)所讲(2 。-218 4 )
2.2.6 吸收过程的机理
1、双膜理论
(1)目的：建立传质速率方程。
(2)双膜理论 ①传质过程
②双膜理论基本论点：
1）相界面，滞流膜层，分子扩散；
2）相界面处达于平衡；
3）流体主体为湍流， dc A 0，膜层内存在 dc A 。
式中： D — 分子扩散系数，m2／s；
(2 -26)
DE一 涡流扩散系数，m2／s；
dcA/dz 一 沿z方向的浓度梯度，kmol／m4；
J — 扩散通量，kmol／(m2·s)。
DE不是物性，与湍动程度有关。
气相： N AR D G T p P B z( m- p p i)k G (- p p i)
NA不涉及传递形式。
推导NA计算式：
NA＝JA
-D
dCA dZ
- D dpA RT dZ
（2－15）
稳定过程，NA为常数。因而
dp A dZ
NA
Z
D
dZ-
pA2dpA
0
RTpA1 dZ
也是常数， 故pA～Z为直线关系。
N AR DT (A P Z -1P A)2
(2 -16
9
二、一组分通过另一停滞组分的扩散
平衡分压
p*
一、亨利(Henry)定律
P总不高，T一定， p*=E x (2-1)
x
实际浓度
说明：1、 p*、x 、E（亨利系数，压强单位 ）
推导：1m3：
2、适用于 t 一定，理想溶液。E为该 t 下纯溶质p°;
化工原理-吸收
精馏：为对液相组分A、B的分离，利用液相组分挥发度 的差异，加热溶液使之沸腾，从而产生汽、液两相共存的情况 易挥发组分较多地进入汽相；汽液平衡时，对于稀溶液其含量 高的组分在一定浓度范围内服从拉乌尔定律，若为理想体系， 则任何浓度时，A与B均服从拉乌尔定律。
一、目的 1.制取产品及回收有用物质，如用水吸HCL气体制取
二、 吸收过程的分类 分类方法: 物理吸收与化学吸收—依有无化学反应。 单组份吸收与多组份吸收，依吸收组份数 等温吸收与非等温吸收，依温度是否变化。
* 在气体吸收操作中，由气相较易转移至液相的组分为溶 质气体，不易由气相转移至液相的组分为惰性气体；吸收 了溶质气体的吸收剂称为溶液。当溶质气体为多种组分时， 吸收为多组分吸收
吸收
吸收是利用气体在溶剂中溶解度的不同，使混合气体组分得以 分离的重要单元操作。可分为物理吸收和化学吸收。
物理吸收是利用混合气中各组分在溶剂中的溶解度的差异分离 气体混合物，如以水吸收NH3 、HCl、CO2等，溶质气体溶于 液相后，在液相中不发生显著化学反应；
化学吸收则是以气体混合物各组分能否在溶剂中发生化学反应 来分离混合气体。如用K2CO3水溶液吸收CO2，水中含有的化 学组分K2CO3与溶入液体的CO2进行下列反应： K2CO3 + CO2 = 2KHCO3 化学反应不断地“移走”溶入液相的溶质组 分CO2，促使气相中的CO2更多、更快地转移至液相。化学吸 收能明显地增强吸收效果。
过程方向判断与过程推动力
设A、B点对应的状态点分别为A（x， y），B（x’，y’）所示，过程平衡 关系为y = mx
令： 与x，x’相平衡的气相浓度分别为 ye1，ye1’
与y，y’相平衡的气相浓度分别为xe1，xe1’ 过程进行的方向与推动力可能出现三种情况： y = mx 过程推动力y- ye1=0，气液相浓度达到平衡； y > mx 即过程推动力 y- ye1 > 0 ， 气液相浓度未达到平衡， 溶质向液体转移； y< mx 即过程推动力 y- ye1 < 0 ， 气液相浓度未达到平衡， 溶质向气相转移。
一、目的 1.制取产品及回收有用物质，如用水吸HCL气体制取
二、 吸收过程的分类 分类方法: 物理吸收与化学吸收—依有无化学反应。 单组份吸收与多组份吸收，依吸收组份数 等温吸收与非等温吸收，依温度是否变化。
* 在气体吸收操作中，由气相较易转移至液相的组分为溶 质气体，不易由气相转移至液相的组分为惰性气体；吸收 了溶质气体的吸收剂称为溶液。当溶质气体为多种组分时， 吸收为多组分吸收
吸收
吸收是利用气体在溶剂中溶解度的不同，使混合气体组分得以 分离的重要单元操作。可分为物理吸收和化学吸收。
物理吸收是利用混合气中各组分在溶剂中的溶解度的差异分离 气体混合物，如以水吸收NH3 、HCl、CO2等，溶质气体溶于 液相后，在液相中不发生显著化学反应；
化学吸收则是以气体混合物各组分能否在溶剂中发生化学反应 来分离混合气体。如用K2CO3水溶液吸收CO2，水中含有的化 学组分K2CO3与溶入液体的CO2进行下列反应： K2CO3 + CO2 = 2KHCO3 化学反应不断地“移走”溶入液相的溶质组 分CO2，促使气相中的CO2更多、更快地转移至液相。化学吸 收能明显地增强吸收效果。
过程方向判断与过程推动力
设A、B点对应的状态点分别为A（x， y），B（x’，y’）所示，过程平衡 关系为y = mx
令： 与x，x’相平衡的气相浓度分别为 ye1，ye1’
与y，y’相平衡的气相浓度分别为xe1，xe1’ 过程进行的方向与推动力可能出现三种情况： y = mx 过程推动力y- ye1=0，气液相浓度达到平衡； y > mx 即过程推动力 y- ye1 > 0 ， 气液相浓度未达到平衡， 溶质向液体转移； y< mx 即过程推动力 y- ye1 < 0 ， 气液相浓度未达到平衡， 溶质向气相转移。
化工原理实验—吸收
填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定一、实验目的(1)了解填料吸收塔的结构和流程；(2)了解吸收剂进口条件的变化对吸收操作结果的影响；(3)掌握吸收总传质系数的测定方法．二、基本原理1.吸收速率方程式吸收传质速率由吸收速率方程式决定: Na = Ky A Δym式中 Ky 为气相总传质系数，mol/m2*h；A 为填料的有效接触面积，m2；Δym 为塔顶、塔底气相平均推动力。
a 为填料的有效比表面积，m2/m3；V 为填料层堆积体积， m3 ；Kya 为气相总容积吸收传质．系数，mol/m3*h。
从上式可看出，吸收过程传质速率主要由两个参数决定：Δym为过程的传质推动力，Kya的倒数1/Kya表征过程的传质阻力。
2．填料吸收塔的操作吸收操作的结果最终表现在出口气体的组成y2上，或组分的回收率η上。
在低浓度气体吸收时，回收率可近似用下式计算：η = （y1 - y2）/y1吸收塔的气体进口条件是由前一工序决定的，一般认为稳定不变。
控制和调节吸收操作结果的操作变量是吸收剂的进口条件：流率 L 、温度 t 和浓度 x2 这三个要素。
由吸收分析可知，改变吸收剂用量是对吸收过程进行调节的最常用方法，当气体流率 G 不变时，增加吸收剂流率，吸收速率η增加，溶质吸收量增加，出口气体的组成y2随着减小，回收率η增大。
当液相阻力较小时，增加液体的流量，总传质系数变化较小或基本不变，溶质吸收量的增加主要是由于传质平均推动力Δym的增大而引起，即此时吸收过程的调节主要靠传质推动力的变化。
但当液相阻力较大时，增加液体的流量，可明显降低传质阻力，总传质系数大幅度增加，而平均推动力却有可能减小（视调节前操作工况的不同而不同），但总的结果使传质速率增大，溶质吸收量增大。
吸收剂入口温度对吸收过程的影响也甚大，也是控制和调节吸收操作的一个重要因素。
降低吸收剂的温度，使气体的溶解度增大，相平衡常数减小。
对于液膜控制的吸收过程，降低操作温度，吸收过程的阻力随之减小，使吸收效果变好，y2降低，但平均推动力Δym或许会有所减小。
化工原理实验报告_吸收
化工原理实验报告_吸收
实验名称：吸收实验
实验目的：
1. 掌握吸收塔的操作方法；
2. 熟悉吸收塔的工作原理；
3. 了解吸收塔在化工过程中的应用。
实验原理：
吸收是指将气体中的某种成分溶解在液体中的过程。
在工业生产中，吸收常用于气体分离和净化。
吸收塔是常用的吸收装置，常见的吸收塔有塔板吸收塔和填料吸收塔两种类型。
实验仪器及材料：
1. 塔式吸收塔；
2. 气源；
3. 转子流量计；
4. 吸收液；
5. 相应的连接管道。
实验步骤：
1. 将吸收液倒入吸收塔中，注意液位不要过高；
2. 连接气源至吸收塔的底部，控制气源流量；
3. 打开气源，调节气源流量；
4. 连接转子流量计并调节流量；
5. 观察吸收液的变化并记录实验数据。
实验数据记录和分析：
根据实验步骤所得到的数据，可以计算出气体吸收的效率和吸收塔的传质系数。
根据数据分析，可以得到吸收塔的工作效果和适用范围。
实验结果和结论：
通过实验可以得到气体吸收的效率和吸收塔的传质系数，进而评估吸收塔的性能。
根据实验结果，可以判断吸收塔是否适用于化工过程中的气体分离和净化。
根据实验结果和结论，可以调整吸收塔的操作方法和参数，进一步优化吸收塔的性能。
实验注意事项：
1. 操作吸收塔时需注意安全，避免发生意外事故；
2. 控制气源流量时需谨慎，避免发生压力过大或流量过大的情况；
3. 实验结束后，及时清洗吸收塔和相关设备。
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填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定
一、实验目的
1．了解填料吸收塔的结构和流程；
2．了解吸收剂进口条件的变化对吸收操作结果的影响； 3．掌握吸收总传质系数K y a 的测定方法 4. 学会使用GC
二、实验原理
吸收操作是分离气体混合物的方法之一，在实际操作过程中往往同时具有净化与回收双重目的。
因而，气体出口浓度y 2是度量该吸收塔性能的重要指标，但影响y 2的因素很多，因为吸收传质速率N A 由吸收速率方程式决定。
(一). 吸收速率方程式：
吸收传质速率由吸收速率方程决定 ： m y A y aV K N ∆=填 或 m y A y A K N ∆= 式中： Ky 气相总传系数，mol/m 3.s ； A 填料的有效接触面积，m 2； Δy m 塔顶、塔底气相平均推动力， V 填 填料层堆积体积，m 3；
K y a 气相总容积吸收传质系数，mol/m 2.s 。
从前所述可知，N A 的大小既与设备因素有关，又有操作因素有关。
(二).影响因素： 1．设备因素：
V 填与填料层高度H 、填料特性及放置方式有关。
然而，一旦填料塔制成，V 填就为一定值。
2．操作因素：
a ．气相总容积吸收传质系数K y a
根据双膜理论，在一定的气温下，吸收总容积吸收传质系数K y a 可表示成：
a
k m a k a K x y y +=11 又有文献可知：a y G A a k ⋅=和b x L B a k ⋅=，综合可得b a y L G C a K ⋅=，显然K y a 与气体流量及液体流量均有密切关系。
比较a 、b 大小，可讨论气膜控制或液膜控制。
b ．气相平均推动力Δy m
将操作线方程为：22)(y x x G
L
y +-=
的吸收操作线和平衡线方程为：y ＝mx 的平衡线在方格纸上作图，从图5-1中可得知： 2
12
1ln y y y y y m ∆∆∆-∆=
∆
图5-1 吸收操作线和平衡线
其中 ；11*1
11mx y y y y -=-=∆，22*222mx y y y y -=-=∆，另外，从图5-1中还可看出，该塔是塔顶接近平衡。
(三). 吸收塔的操作和调节：
吸收操作的结果最终表现在出口气体的组成y 2上，或组分的回收率η上。
在低浓度气体吸收时，回收率η可近似用下式计算：
1
21211y y
y y y -=-=
η 吸收塔的气体进口条件是由前一工序决定的，控制和调节吸收操作结果的是吸收剂的进口条件：流率L 、温度t 、浓度x 2三个因素。
由吸收分析可知，改变吸收剂用量是对吸收过程进行调节的最常用方法，当气体流率G 不变时，增加吸收剂流率，吸收速率N A 增加，溶质吸收量L 增加，那么出口气体的组成y 2减小，回收率η增大。
当液相阻力较小时，增加液体的流量，传质总系数K y a 变化较小或基本不变，溶质吸收量的增加主要是由于传质平均推动力Δy m 的增大而引起，即
此时吸收过程的调节主要靠传质推动力的变化。
当液相阻力较大时增加液体的流量。
传质系数K y a 大幅度增加，而平均推动力可能减小，但总的结果使传质速率N A 增大，溶质吸收量增大。
吸收剂入口温度对吸收过程影响也甚大，也是控制和调节吸收操作的一个重要因素。
降低吸收剂的温度，使气体的溶解度增大，相平衡常数减小。
对于液膜控制的吸收过程，降低操作温度，吸收过程的阻力
a
k m
a K x y ≈1将随之减小，结果使吸收效果变好，y 2降低，而平均推动力Δy m 或许会减小。
对于气相控制的吸收过程，降低操作温度，过程阻力
a
k a K y y 11≈不变．但平均推动力Δy m 增大，吸收效果同样将变好。
总之，吸收剂温度的降低，改变了相平衡常数，对过程阻力及过程推动力都产生影响，其总的结果使吸收效果变好，吸收过程的回收率增加。
吸收剂进口浓度x 2是控制和调节吸收效果的又一重要因素。
吸收剂进口浓度的降低，液相进口处的推动的增大，全塔平均推动力也将随之增大而有利于吸收过程回收率的提高。
应当注意，当气液两相在塔底接近平衡（L/G ＜m ）（见图5－2a ）欲降低y 2，提高回收率，用增加吸收剂用量的方法更有效。
但是当气液两相在塔顶接近平衡时（L/G ＞m ）（见图5－2b ）提高吸收剂用量，即增大L/G 并不能使y 2明显的降低，只有用降低吸收剂入塔浓度x 2才是有效的。
a b
图5 - 2 L/G大小对操作的影响
三、实验要点
1．单元操作----- 吸收单元操作的特点；回收率η的影响因素；
2．实验结果----- 双膜理论、分析吸收过程属于气膜控制或液膜控制；
3．实验测量----- 气体转子流量计的读数以及校正；
4．实验流程----- 液泛现象及预防，液封的作用及控制；
5．实验设备----- 填料吸收塔的结构及操作及填料介绍。
四、实验装置示意图及流程
五、实验步骤
(一).设备：
本实验装置是空气―丙酮混合气―水吸收系统，吸收塔为填料吸收塔，气体是经定值器将压力恒定的室温空气，进入丙酮容器鼓泡而出，得到的丙酮已达饱和的混合气，吸收剂为自来水，用色谱分析的方法，测定混合气进
口浓度y1及混合气出口浓度y2。
(二).测试准备：
1.接通气路，打开水流量计开关，再打开定值器开关，将压力恒定在0.02MPa左右，然后，打开气体转子流量计，把水和气的转子流量计调节至测试时的最大值，仔细检查设备是否有漏液、液泛等不正常现象，如果一切正常，即可开始调试。
2．测试：
在上面的步骤完成后，用分别改变水流量、空气流量（均由小至大）、及水温（升高）的方法，测数组数据。
每改变一次水流量或空气流量，均需间隔数分钟取样，或出口水温基本恒定。
取样时，先取y1再取y2。
3. 注意事项：
气体流量不能超过600 L/h，液体流量不能超过7L/h，否则有可能液泛。
液封的液位高低由后面的阀门控制。
六、实验操作原则及容
(一).实验操作原则：
1．先开水的开关，后开气的开关，并测量空气的温度。
？
2．y1每次都要测量，且要先测y2，后测y1，防止影响吸收的平衡。
3．注意控制液封的水位，且要防止液泛。
4．加热温度要小于50℃，。
（电压95伏左右）
5．改变控制条件时，要经过10 ~ 15 min时间稳定。
(二).实验容：
1．在空气流量恒定条件下，改变清水流量，测定气体进出浓度y1、y2，计算组分回收率η，传质推动力面Δy m和传质系数K y a。
2．在清水流量恒定条件下，改变空气流量，测定气体进出口浓度y1、y2，计算组分回收率η，传质推动力面Δy m和传质系数K y a。
3．在空气流量和清水流量恒定条件下，改变清水温度，测定气体进出口浓度y1、y2，计算组分回收率η，传质推动力面Δy m和传质系数K y a。
七、实验数据记录及数据处理
(一). 设备参数：
填料：瓷质拉西环；气液接触方式：气~ 液逆流；
(二). 操作参数：
定值器压力：0.02-0.04MPa ( 表压)
(三).原始数据记录：
1．常数：
填料塔直径D：40 mm；填料塔高度H：220 mm；
色谱仪系数：0.18；室温：10℃；气压：101.3KPa
2．实验数据记录：
(四)计算结果
八、实验数据处理中注意事项说明：
1．气体流量计在0.02MPa 下使用，与气体流量计标定时的状态不同，故需校正：
0PT T
P G G N
2．吸收剂的进口温度由半导体温度计测得，需计算全塔平均温度，来
查得各组的m 值。
全塔平均温度为： 2
出
进t t t +=
3．色谱仪上读得的峰面积正比于取样气相浓度，进出口峰面积之比，等于气体进出口浓度y 1， y 2之比。
4. 丙酮的安托因方程系数 t C B A lgP +-
=
P ：mmHg A ：6.75.30 B ：1030.96 C ：209.83
t ：℃ （5~45℃）
九、实验数据处理结果的讨论及要求
1．在空气流量恒定条件下，改变清水流量，讨论组分回收率η，传质推动力面Δy m 和传质系数K y a 的变化规律。
2．在清水流量恒定条件下，改变空气流量，讨论组分回收率η，传质推动力面Δy m 和传质系数K y a 的变化规律。
3．从实验数据分析水吸收丙酮是气膜控制还是液膜控制，还是两者兼而有之。
十、思考题
1．从传质推动力和传质阻力两方面分析吸收剂流量和吸收温度对吸收过程的影响？
2．从实验数据分析水吸收丙酮是气膜控制还是液膜控制，还是两者兼而有之？
3．填料吸收塔塔底为什么必须有液封装置，液封装置是如何设计的。
4．将液体丙酮混入空气中，除实验装置鼓泡器中用到的方法外，还可有哪几种？。