化学反应工程实验1
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化学反应⼯程(1)1、幂函数型反应动⼒学⽅程和双曲函数型反应动⼒学⽅程⼀般各适⽤什么场合?各有什么特点与区别?答:上述两类动⼒学模型都具有很强的拟合实验数据的能⼒,都既可⽤于均相反应体系,也可⽤于⾮均相反应体系。
以均匀表⾯吸附理论为基础的L -H 型反应动⼒学⽅程称为双曲函数型动⼒学⽅程;以不均匀表⾯吸附理论为基础的反应动⼒学⽅程,且只有单组分吸附态时,可形成幂函数型,称为数型反应动⼒学⽅程。
幂函数反应动⼒学⽅程形式简单,参数数⽬少,通常也能够精确地拟合实验数据,所以在⾮均相反应过程开发和⼯业反应器设计得到⼴泛应⽤。
若反应产物对反应起到抑制作⽤,反应物的浓度将出现在反应动⼒学⽅程中,即)(幂级函数s S C r R C B C A C k A r βα=- )(1双曲函数型s SC r R C k B C A C k A r *+=-βα当反应开始时,反应产物浓度为0,r A 趋于⽆穷⼤,不符合事实。
⽽⽤双曲型函数修正,既可避免上述困难。
2、⽓固催化反应⼀般要经历哪⼏个步骤?其中具有化学变化特征的是哪⼏个步骤?答:⼀般要经历以下⼏个步骤:①反应物从⽓流主体扩散到催化剂颗粒表⾯;②反应物从催化剂颗粒外表⾯向催化剂孔道内部扩散;③在催化剂内部孔道所组成的内表⾯上进⾏催化反应;④产物从外表⾯扩散到内表⾯;⑤产物从外表⾯扩散到⽓流主体。
①⑤称为外扩散过程,②④称为内扩散过程,③为本征动⼒学⽅程,其中步骤三具有化学特征变化。
3、在什么样的情况下,反应原料的预混合相当重要的?答:当反应发⽣在两种或两种以上组分之间时,这些组分必须预先混合,提供不同组分互相接触的机会,反应能进⾏。
当反应速率很快或流体黏度很⾼,达到分⼦尺度的均匀混合时间很长时,预混合将对反应结果产⽣重⼤影响。
如在⽓固催化反应中,反应物⼀经接触就开始反应,必须采⽤有效地预混合措施以保证最佳的浓度和温度分布。
在均相反应的极快反应中,如对⼀些易燃易爆的组分预混合必不可少,否则物料在流动中容易形成爆炸死⾓。
实验一反应精馏合成乙酸乙酯一实验目的1 了解反应精馏过程原理及适用场合.2 掌握反应精馏装置的操作方法和反应精馏研究方法。
3 了解反应精馏与常规精馏的区别。
4 学会用色谱-热导检测器分析塔内物料浓度组成。
二实验原理反应精馏法是将化学反应过程与精馏分离过程同时进行生产产品的操作。
由于物理过程与化学过程同时存在,使过程更加复杂。
(1)对可逆平行反应,通过精馏将反应产物中的高沸物或低沸物连续的从系统中排出,可使总转化率超过平衡转化率,大大提高生产效率。
(2)对于异构体混合物分离比较困难时,若其中的某组分能发生化学反应并生成沸点不同的物质,就可以加以分离。
本实验用乙酸、乙醇为原料,加入少量浓硫酸为催化剂通过反应精馏合成乙酸乙酯。
边反应边将乙酸乙酯分离出来,提高乙酸的转化率。
操作方式:间歇过程;塔釜连续进料过程;塔身某处连续进料过程。
产物分析方法:采用色谱-热导检测分析,色谱工作站处理。
GDX分离柱(φ3mm,L 2m) , 柱温110度,汽化温度130度,检测温度120度;载气压力0.04Mpa;桥流100mA.出峰的先后顺序为:H2O , CH3CH2OH , CH3COOH ,CH3COOC2H5.它们的摩尔校正因子分别为:3.03, 2.09, 1.39, 0.91。
三实验装置与试剂反应精馏装置一套,直径20mm, 内装填料,可自动加热、保温、回流控制。
操作过程见说明书。
无水乙醇200mL ;含浓硫酸0.3%(wt)的冰乙酸200mL.四实验步骤1 配置1:1.3(mol)酸醇混合液250mL,加入到塔釜中。
并用色谱准确测其组成。
2 开启色谱-热导检测分析仪及色谱工作站,按分析方法操作。
3 通冷却水,接通电源。
按操作说明书对反应精馏装置加热升温,并开启保温电流。
待塔顶有液体出现时,全回流30分钟。
以微量注射器在塔身不同高度取样口取样分析,作出塔内各组分的浓度分布曲线。
4 开启回流比3:1 ,塔顶开始出产品。
例 1。
1 在350℃等温恒容下纯丁二烯进行二聚反应,测得反应系统总压 p 与反应时间 t 的 关系如下:t/min 0612263860p/kPa66 。
762 。
358 。
953 。
550.446 。
7试求时间为 26min 时的反应速率.解:以 A 和 R 分别代表丁二烯及其二聚物,则该二聚反应可写成: 2A → R 反应体系中各组分的浓度关系如下:由理想气体定律得: (A ) p0 为 t = 0 时物系的总压, 整理上式为: (B ) 将(B )式代入速率式中,得:) (c )理想气体:将 CA0 代入 (C ) 式,为: D解析法:对 p-t 关系进行回归分析,得: 图解法:以 p 对 t 作图,如图所示.于 t =26 min 处作曲线的切线,切线的斜率为 dp/dt ,该值等于 ‐0.32 kPa/min. 将有关数据代入 (D ) 式,即得到丁二烯转化量表示的反应速率值.若以生成二聚物表示反应速率,则: 1, 2例 1 。
2 等温进行醋酸(A )和丁醇(B )的酯化反应醋酸和丁醇初始浓度为 0 。
2332 和 1. 16kmol/m3。
测得不同时间下醋酸转化量如下表,试求 该反应的速率方程.解:由题中数据可知醋酸转化率较低,且丁醇又大量过剩,可以忽略逆反应的影响, 同时可以 不考虑丁醇浓度对反应速率的影响。
所以,设正反应的速率方程为:(a )以 0 级、 1 级、 2 级反应对上式进行积分式得:当 n = 0 时,当 n=1 时,当 n=2 时,(b (c)(d )采用图解法和试差法, 假设反应级数, 将实验数据分别按 0 级、 1 级、 2 级反应动力学 积分式做图,得到其 f (CA)—t 的关系曲线图,然后再根据所得的 f(CA ) —t 的关系曲线 图进行判断其动力学形式。
不同时间下 f (CA) –t 的变化关系CA0-CA0 0.01636CA0 。
2332 0 。
化学反应工程实验河北科技大学化学与制药工程学院化学反应工程课程组实验1 二氧化碳甲烷化反应动力学的测定一、实验目的测定催化剂的反应动力学数据及确定动力学方程中各参数值是化学动力学研究的重要内容,也是工业反应器设计的基础。
本实验通过测定不同温度下、不同初始组成的二氧化碳甲烷化反应的转化率,掌握一种获得气固相催化反应速度常数以及吸附平衡常数的定方法。
二、实验原理二氧化碳与水蒸汽在镍催化剂存在下,进行如下甲烷化反应:2242298CO +4H =CH +2H O 16508kJ/mol H .∆=-催化剂以氧化镍为主要成分,三氧化二铝为载体,氧化镁或三氧化二铬为促进剂,在使用前,需将氧化镍还原成具有催化活性的金属镍。
反应的动力学方程为:()222222222213CO CO H CO 2CO CO H H H O H Od mol CO /(s g cat.)d 1/N kp p r WKp K p K p =-=⋅+++220CO 0CO d d d 224d N V y x W.W-=()22222222213CO H 00CO CO CO H H H O H Od 224d 1/kp p x .W V y K p K p K p ∴=+++ 分离变量并积分得:()2222222220CO CO H H H O H O0CO130CO H 1d 224x/Kp K p K p V y W x .kp p +++=⎰因为二氧化碳甲烷化反应为变体积的反应,各组分分压可表示为(假设混合气体在低压下符合道尔顿分压定律):222222222222222200CO CO CO CO CO 00H O H O CO CO CO 000H H H CO CO CO (1)(1)2(1)(4)(1)p py py x y x p py py x y x p py p y y x y x δδδ⎧==-+⎪⎪==+⎨⎪==-+⎪⎩ 以上各式中,k 为反应速度常数;222(=CO , H O, H )i K i 为各组分的吸附平衡常数;222CO H O H y ,y ,y 为反应物瞬时摩尔分率;222000CO H O H y ,y ,y 为初始反应物摩尔分率;0V 为进口混合气体流量,Nm 3/h ;W 为催化剂质量,g ;2CO δ为该反应的化学膨胀因子,这里为-2。
实验一化学反应热的测定一、实验目的1. 掌握量热计热容的测定方法。
2. 掌握测定反应热的方法。
3. 学会作图处理数据的方法。
二、基本原理在一个孤立体系中,如果反应没有气体参加或气体产生,两种物质的溶液混合反应产生的热效应称为反应热。
反应热则反映在溶液温度的变化。
当反应放热时,体系的温度则升高;当反应是吸热时,体系的温度则下降。
本实验通过锌粉和硫酸铜溶液的反应测定反应热,反应如下:Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu + Q这个反应是放热反应。
每摩尔锌置换铜离子时所放出的热量就是这个反应的反应热,通过溶液的比热和反应过程中溶液的温升的测定进行计算,可以求得它的反应热。
计算公式如下:Q溶= ΔT·c s·V·d (1) 式中,Q-反应热(kJ·mol-1)溶T-温差(K) c s-溶液的比热容(J g-1K-1)V-CuSO4的溶液体积(mL) d-溶液的密度(g·mL-1)设反应前溶液中CuSO4物质的量为n mol·L-1则反应的摩尔焓变以kJ·mol-1计,则Δr H m = ΔT·c s·V·d/1000n (2) 设反应前后溶液的体积不变,则n = c(CuSO4)·V/1000若不考虑热量计的热容,则(2)式可写为:Δr H m = ΔT·c s·d/c(CuSO4)在标准状态下上反应的标准焓变的理论值为:Δr H m⊙= -218.66KJ·mol-11-温度计2-环形搅棒 3-塞子 4-保温图4-2 量热计 图4-3反应摩尔焓测定时温度随时间的变化三、主要试剂与仪器试剂:CuSO 4固体,Zn 粉(分析纯)。
仪器:量热计,台称,温度计(-5 — +50℃)。
四、实验步骤1、0.20 mol·L -1硫酸铜溶液的配制在台秤上称取约12.5 g CuSO 4·5H 2O 晶体,并将它倒入250 mL 烧杯中,加入少量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,待硫酸铜完全溶解后,将此溶液转移至250 mL 容量瓶中,再用少量蒸馏水淋洗烧杯和玻璃棒2-3次,洗涤溶液也一并注入容量瓶中,最后加蒸馏水稀释至刻度,摇匀。
填料吸收实验通过测定ΔP~u关系曲线来确定液泛气速,在对数坐标纸上作图反应精馏实验中,在塔上某处加带有催化剂的醋酸,塔下某部加乙醇电化学合成实验中的电解液包括四乙基高氯酸铵,苯甲酸,乙腈液相反应动力学实验采用连续流动搅拌釜式反应器进行液相反应动力学研究用连续输入的方法在定常流动下,测定乙酸乙酯皂化反应的反应速率和反应速率常数乙醛氧化法制取醋酸试验中,装釜盖拧螺母是要求对角对称的分多次拧紧萃取精馏试验中,萃取剂的选择原则有价格便宜,用量少,容易回收,挥发度小,选择性高填料塔吸收试验中所用气体混合物是含有少量氨的氨/空气混合物,吸收剂为水反应精馏过程不同于一般精馏,它既有精馏分离作用提高反映的平衡转化率,抑制串联副反应的发生,又能利用放热反应的放热效应降低精馏的能耗,强化传质电化学合成实验,电解池中溶剂为乙腈,支持电解剂为四乙基高氯酸铵,有机底物为苯甲酸对于恒容过程,进出口又无反混时,则空间时间就是平均停留时间100N/m萃取精馏实验中以水为萃取剂,他的沸点比被分离物高电化学实验由苯甲酸点解合成苯甲酸ni乙醛氧化法制醋酸所用的主要设备为高压反应釜,催化剂为醋酸锰,醋酸钴反应精馏试验中所用的主要原料为工业甲醇,甲醛水溶液萃取江流试验中塔顶馏分的色谱图出峰顺序为水甲醇丙酮精馏实验结束后的关机顺序为停止加料并将加热电压调为零关闭回流比调节器开关,停止加热十分钟后,关闭冷却水,开车时则相反实验用高压钢瓶的开启顺序是先逆时针打开钢瓶总开关,然后顺时针转动低压表压力调节螺杆,使其压缩主弹簧将活门打开,结束后,先顺时针关闭钢瓶总开关,再逆时针旋松减压阀。
在填料吸收塔试验中,分析尾气采用的吸收剂为硫酸萃取精馏试验中,萃取精馏塔底主要成分为水和甲醇填料吸收塔主要部件:鼓风机,空气转子流量计,填料吸收塔,氨/水转子流量计,U型压差管吸收瓶,量气管填料吸收塔实验中影响液泛气速的因素:1 填料的特性,主要表现在填料因子上比表面积小,范点气速大,不易发生液范现象 2 流体的物理性质体现在气体的密度,液体的密度,粘度。
连续流动反应器中的返混性能测定一、实验目的本实验通过单釜与三釜反应器中停留时间分布的测定,将数据计算结果用多釜串联模型来定量返混程度,从而认识限制返混的措施。
本实验目的为(1) 掌握停留时间分布的测定方法。
(2) 了解停留时间分布与多釜串联模型的关系。
(3) 了解模型参数n 的物理意义及计算方法。
二、实验原理在连续流动的反应器内,不同停留时间的物料之间的混和称为返混。
返混程度的大小,一般很难直接测定,通常是利用物料停留时间分布的测定来研究。
然而测定不同状态的反应器内停留时间分布时,我们可以发现,相同的停留时间分布可以有不同的返混情况,即返混与停留时间分布不存在一 一对应的关系,因此不能用停留时间分布的实验测定数据直接表示返混程度,而要借助于反应器数学模型来间接表达。
物料在反应器内的停留时间完全是一个随机过程,须用概率分布方法来定量描述。
所用的概率分布函数为停留时间分布密度函数f 和停留时间分布函数F 。
停留时间分布密度函数f 的物理意义是:同时进入的N 个流体粒子中,停留时间介于t 到t+dt 间的流体粒子所占的分率为f dt 。
停留时间分布函数F 的物理意义是:流过系统的物料中停留时间小于t 的物料的分率。
停留时间分布的测定方法有脉冲法,阶跃法等,常用的是脉冲法。
当系统达到稳定后,在系统的入口处瞬间注入一定量Q 的示踪物料,同时开始在出口流体中检测示踪物料的浓度变化。
由停留时间分布密度函数的物理含义,可知(1)(2)所以 (3) ()t ()t ()t N dN ()t ()t ()()Q dt t C V dt t f ⋅=()⎰∞=0dt t VC Q ()()()()()dt t C t C dt t VC t VC t f ⎰⎰∞∞==00由此可见与示踪剂浓度成正比。
因此,本实验中用水作为连续流动的物料,以饱和作示踪剂,在反应器出口处检测溶液电导值。
在一定范围内,浓度与电导值成正比,则可用电导值来表达物料的停留时间变化关系,即,这里,为t 时刻的电导值,为无示踪剂时电导值。
实验一变压吸附利用多孔固体物质的选择性吸附分离和净化气体或液体混合物的过程称为吸附分离。
吸附过程得以实现的基础是固体表面过剩能的存在,这种过剩能可通过范德华力的作用吸引物质附着于固体表面,也可通过化学键合力的作用吸引物质附着于固体表面,前者称为物理吸附,后者称为化学吸附。
一个完整的吸附分离过程通常是由吸附与解吸(脱附)循环操作构成,由于实现吸附和解吸操作的工程手段不同,过程分变压吸附和变温吸附,变压吸附是通过调节操作压力(加压吸附、减压解吸)完成吸附与解吸的操作循环,变温吸附则是通过调节温度(降温吸附,升温解吸)完成循环操作。
变压吸附主要用于物理吸附过程,变温吸附主要用于化学吸附过程。
本实验以空气为原料,以5A分子筛为吸附剂,通过变压吸附的方法分离空气中的氮气和氧气,达到提纯氧气的目的。
1 实验目的(1)了解和掌握连续变压吸附过程的基本原理和流程;(2)了解和掌握影响变压吸附效果的主要因素;(3)了解和掌握5A分子筛变压吸附提纯氧气的基本原理;2 实验原理物质在吸附剂(固体)表面的吸附必须经过两个过程:一是通过分子扩散到达固体表面,二是通过范德华力或化学键合力的作用吸附于固体表面。
因此,要利用吸附实现混合物的分离,被分离组分必须在分子扩散速率或表面吸附能力上存在明显差异。
空气中的主要组份是氮和氧,因此可选择对氮和氧具有不同吸附选择性的吸附剂,设计适当的工艺过程,使氮和氧分离制得氧气。
氮和氧都具有四极矩,但氮的四极矩(四极矩用来描述核内正电荷分布与球对称之间的偏离状况)(0.31A)比氧的(0.10 A)大得多,因此氮气在沸石分子筛上的吸附能力比氧气强(氮与分子筛表面离子的作用力强)。
因此,当空气在加压状态下通过装有沸石分子筛吸附剂的吸附床时,氮气被分子筛吸附,氧气因吸附较少,在气相中得到富集并流出吸附床,使氧气和氮气分离获得氧气。
当分子筛吸附氮气至接近饱和后,停止通空气并降低吸附床的压力,分子筛吸附的氮气可以解吸出来,分子筛得到再生并重复利用。
两个以上的吸附床轮流切换工作,便可连续生产出氧气。
众所周知,当气体与多孔和固体吸附剂(如活性炭类)接触,因固体表面分子与内部分子不同,具有剩余的表面自由力场或称表面引力场,因此使气相中的可被吸附的组分分子碰撞到固体表面后即被吸附。
当吸附于固体表面分子数量逐渐增加,并将要被覆盖时,吸附剂表面的再吸附能力下降,即失去吸附能力,此时己达到吸附平衡。
变压吸附是在较高压力进行吸附,在较低压力下使吸附的组分解吸出来。
从图1吸附等温线可看出,吸附量与分压的关系,升压吸附量增加,而降压可使吸附分子解吸,但解吸不完全,故用抽空方法得到脱附解吸并使吸附剂再生。
图1、变压吸附的吸附等温线吸附-解吸的压力变换为反复循环过程,但解吸条件不同,可以有不同结果,可通过图2(a)、(b)得到解释。
当被处理的吸附混合物中有强吸附物和弱吸附物存在时,强吸附物被吸附,而弱吸附物被强吸附物取代而排出,在吸附床未达到吸附平衡时,弱吸附物可不断排出,并且被提纯。
1、常压解吸(1)升压过程(A-B)经解吸再生后的吸附床处于过程的最低压力P1,床层内杂质的吸留量为Q1(A点),在此条件下让其他塔的吸附出口气体进入该塔,使塔压升至吸附压力P3,此时床内杂质的吸留量Q1不变(B点)。
(2)吸附过程(B-C)在恒定的吸附压力下原料气不断进入吸附床,同时输出产品组分,吸附床内杂质组分的吸留量逐步增加,当达到规定的吸留量Q3 时(C点),停止进入原料气,吸附终止,此时吸附床上部仍预留有一部分未吸附杂质的吸附剂。
(3)顺放过程(C-D)沿着进入原料气输出产品的方向降低压力,流出的气体仍然是产品组分,这部分气体用于其他吸附床升压或冲洗。
在此过程中,随床内压力不断下降,吸附剂上的杂质被不断解吸,解吸的杂质又继续被吸附床上部未充分吸附杂质的吸附剂吸附,因此杂质并未离开吸附床,床内杂质吸留量Q3不变。
当吸附床降压到D点时,床内吸附剂全部被杂质占用,压力为P2。
(4)逆放过程(D-E)逆着进入原料气输出产品的方向降低压力,直到变压吸附过程的最低压力P1(通常接近大气压力),床内大部分吸留的杂质随气流排出器外,床内杂质吸留量为Q2。
(5)冲洗过程(E-A)根据实验测定的吸附等温线,在压力P1下吸附床仍有一部分杂质吸留量,为使这部分杂质尽可能解吸,要求床内压力进一步降低。
为此利用其他吸附床顺向降压过程排出的产品组分,下对床层进行逆向冲洗不断降低杂质分压使杂质解吸并随冲洗气带出吸附在过程最低压力P1时,再生结束。
至此,吸附床。
经一定程度冲洗后,床内杂质吸留量降低到过程的最低量Q1床完成了一个吸附解吸再生过程,准备再次升压进行下一个循环。
2、真空解吸该过程见图2。
图2、变压吸附的基本过程(1)升压过程(A-B)经真空解吸再生后的吸附床处于过程的最低压力P0、床内杂质吸留量为Q1(A点),在此条件下用让其他塔的吸附出口气体进入该塔,使塔压升至吸附压力P3,床内杂质吸留量Q1不变(B点)。
(2)吸附过程(B-C)在恒定的吸附压力下原料气不断进入吸附床,同时输出产品组分,吸附床内杂质组分的吸留量逐步增加,当达到规定的吸留量Q3时(C点)停止进入原料气,吸附终止,此时吸附床上部仍预留有一部分未吸附杂质的吸附剂。
(3)顺放过程(C-D)沿着进入原料气输出产品的方向降低压力,流出的气体仍为产品组分,这部分气体用于其他吸附床升压或冲洗。
在此过程中,随床内压力不断下降,吸附剂上的杂质被不断解吸,解吸的杂质又继续被吸附床上部未充分吸附杂质的吸附剂吸附,因此杂质并未离开吸附床,床内杂质吸留量Q3不变。
当吸附床降压到D点时,床内吸附剂全部被杂质占用,压力为P2。
(4)逆放过程(D-E)逆着进入原料气输出产品的方向降低压力,直到变压吸附过程的最低压力P1(通常接近大气压力),床内大部分吸留的杂质随气流排出器外,床内杂质吸留量为Q2。
(5)抽空过程(E-A)根据实验测定的吸附等温线,在压力P1下吸附床仍有一部分杂质吸留量,为使这部分杂质尽可能解吸,要求床内压力进一步降低。
在此利用真空泵抽吸的方法降低床层压力,从而降低了杂质分压使杂质解吸并随抽空气带出吸附床。
抽吸一定时间后,床内压力为P,杂质吸留量降低到过程的最低量Q1时,再生结束。
至此,吸附床完成了一个吸附-解吸再生过程,准备再次升压进行下一个循环。
当被处理的吸附混合物中有强吸附和弱吸附质,而强吸附质被吸附是弱吸附质在加压条件下不被吸附而排出,利用这规律就可提纯弱吸附。
而强吸附质达到吸附平衡后,可通过真空操作解吸出来,也提高了纯度。
当多吸附床联合操作,并采用多自动阀门转换,即可一端出高浓度的弱吸附质,另一端出高纯度强吸附质。
三实验技术指标1、最高使用压力:0.4Mpa;2、变压吸附器φ外32×750mm(双吸附器);吸附剂 5A型分子筛,ф0.6-0.7mm, 堆积密度0.61kg/l,每一个变压吸附器装填量400ml;3、干燥器:φ32×300mm 干燥剂:变色硅胶;4、产品罐:φ76×100 mm;5、空压机:WM-6型,排气压力:0.3 MPa排气量:0.9m3/h6、压力变送器规格0.4MPa2个7、三位五通中封管接电磁阀,美国MAC,400系列8、KY-2F型控氧仪 1台四实验装置及流程装置由无油空压机供气,配备气体缓冲罐,气体由转子流量计计量,由稳压阀控制,通过干燥器进入变压吸附器。
变压吸附器内装填5A 分子筛,变压吸附器的吸附、解吸由三位五通中封管接电磁阀及时间控制器控制,吸附、解吸压力由压力变送器和压力表进行测量,产生的氧气由控氧仪测定纯度,实验操作方便。
1. 装置面板布置如图1。
2.装置流程示意如图2。
PIK 3 K 2K 233F 21V 2V 152K 1PIV 3F 1PI PI64产品罐B AAB7变压吸附实验装置流程示意图F-转子流量计,V-阀门,PI-压力计,K -调节阀1-空压机,2-缓冲罐,3-干燥器,4-压力变送器,5-三位五通中封管接电磁阀,6-变压吸附器,7-产品罐,8-氧分析仪符号说明五 操作步骤1、试漏:按流程图连接好管路,打开进气截止阀,通过气体减压阀调节进入吸附器的压力,用调节阀调节进气量。
关闭系统出口压力,检查系统气密性,如有压力下降,用肥皂水涂拭各接点,直至找出漏点,使系统不漏气为止。
2、吸附与解吸:本装置通过三位五通中封管接电磁阀及吸附控制器(时间继电器)控制吸附器工作,吸附器在一个吸附周期经历吸附、均压降、解吸、均压升四个状态,电磁阀通电情电磁阀A 、电磁阀B 通电时间(吸附、解吸时间)、不通电时间(两个吸附器均压时间)由吸附控制器(时间控制器)控制,两个吸附控制器不应同时开启,第2个吸附控制器应比第1个吸附控制器晚开启周期1+周期2的时间。
电磁阀工作原理如下:BAAB13524在实验中,可通过压力变送器及压力表测定系统压力(如进气压力、吸附压力、解吸压力、均压后吸附器压力等),可随时通过控氧仪测定产气氧含量,判断分离效果,根据分离情况改变工艺参数,如吸附时间(解吸时间)、均压时间、吸附压力、解吸压力等。
3、再生:本装置原料气(空气)由空压机输送,通过干燥器中的干燥剂干燥,通过吸附器中的5A 型分子筛吸附空气中的氮气,分离出氧气。
干燥剂为变色硅胶,吸附剂为5A 型分子筛。
干燥剂、吸附剂工作一段时间后,干燥剂会饱和、吸附剂分离效率会下降,此时应对干燥剂、吸附剂进行再生。
变色硅胶在烘箱中150℃以下进行干燥可恢复干燥功能,5A 型分子筛在马福炉中于350℃灼烧2 小时,可恢复分离效能。
六 故障处理1、开启电源开关指示灯不亮,并且没有交流接触器吸合声,则保险坏或电源线没有接好。
2、开启仪表等各开关时指示灯不亮,并且没有继电器吸合声,则分保险坏,或接线有脱落的地方。
3、显示仪表出现四位数字闪烁,则告知有断路现象。
4、仪表正常但指示不正常,可能传感器坏。
5、操作中有强列的交流响声,交流接触器吸合不良,可反复开启电源开关。
如果多次按此操作仍不消失,须拆换之。
特别注意:在操作中发生电磁阀不能关闭或开启,须检查进气压力,当进气压力低于0.2 Mpa 时,电磁阀不能正常工作,需调整进气压力。
七思考题1 一个完整的吸附循环包括哪些操作步骤?2 影响吸附的因素有哪些?。