当前位置：文档之家 › 试验七填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定

试验七填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定

  • 格式：docx
  • 大小：37.11 KB
  • 文档页数：2

试验七填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定

1.实验目的

本实验旨在通过填料吸收塔的操作，测定其中一种气体在液体中的吸收特性，并计算其吸收传质系数。

2.实验原理

填料吸收塔是一种用于气体吸收液体的设备，常用于废气治理和化学工艺中。填料吸收塔的主要组成部分包括填料层和液相层。气体从塔底进入填料层，通过填料与液相进行接触，在质量传递的作用下，溶于气体中的物质被液相吸收，并由塔顶排出。

吸收传质系数是描述气体在液体中传质性能的参数，通常用k来表示。吸收塔中气体的吸收速率与扩散速率成正比，与接触面积成反比。传质速率可通过如下公式计算：

NTU = k * A * (Cg - Cgi)

其中，NTU为传质单位时间内的传质量，k为吸收传质系数，A为塔内液相与气相的有效接触面积，Cg为塔底气相的浓度，Cgi为塔顶气相的浓度。

通过测量塔底和塔顶气相的浓度，以及塔底传质率，即可计算出吸收传质系数k。

3.实验步骤

（1）准备工作：将填料装入填料层，根据需要确定填料层的高度；

（2）连接好气相和液相导管，并确保无漏气现象； （3）启动搅拌器，使液相均匀分布在填料层上；

（4）将适量的气体通入塔底，并记录下通气时间；

（5）在通气过程中，采集塔底和塔顶气相的样品，并测定其浓度；

（6）根据浓度和通气时间计算塔底传质率；

（7）根据传质率、填料表面积等参数计算吸收传质系数k。

4.实验注意事项

（1）操作过程中需注意安全，避免吸入有害气体；

（2）确保气相和液相导管的连接紧密，无泄漏现象；

（3）在取样时，保持塔内气相的稳定，避免因取样产生扰动；

（4）实验结束后，清洗设备，存放妥善。

5.计算与分析

根据实验测得的塔底和塔顶气相浓度，以及通气时间，计算出塔底传质率。根据塔底传质率、填料表面积等参数，计算出吸收传质系数k。

6.结论

通过填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定，可以了解其中一种气体在液体中的吸收特性，并进一步计算其吸收传质系数。吸收传质系数的测定可用于化学工程中的设计与优化。

合集下载

填料吸收塔体积传质系数的测定

填料吸收塔体积传质系数的测定

====Word行业资料分享--可编辑版本--双击可删====

源-于-网-络-收-集 实验六 填料吸收塔体积传质系数的测定

一、实验目的

1．了解填料塔吸收装置的基本结构及流程；

2．掌握总体积传质系数的测定方法；

3．了解气体空塔速度和液体喷淋密度对总体积传质系数的影响；

二、基本原理

气体吸收是典型的传质过程之一。由于CO2气体无味、无毒、廉价，所以气体吸收实验常选择CO2作为溶质组分。本实验采用水吸收空气中的CO2组分。一般CO2在水中的溶解度很小，即使预先将一定量的CO2气体通入空气中混合以提高空气中的CO2浓度，水中的CO2含量仍然很低，所以吸收的计算方法可按低浓度来处理，并且此体系CO2气体的解吸过程属于液膜控制。因此，本实验主要测定Kxa和HOL。

1．计算公式

填料层高度Z为

OLOLxxxZNHxxdxaKLdZz120

式中： L 液体通过塔截面的摩尔流量，kmol / (m2·s)；

Kxa 以△X为推动力的液相总体积传质系数，kmol / (m3·s)；

HOL 液相总传质单元高度，m；

NOL 液相总传质单元数，无因次。

令：吸收因数A=L/mG

])1ln[(111121AmxymxyAANOL

2．测定方法

（1）空气流量和水流量的测定

本实验采用转子流量计测得空气和水的流量，并根据实验条件（温度和压力）和有关公式换算成空气和水的摩尔流量。

（2）测定填料层高度Z和塔径D； ====Word行业资料分享--可编辑版本--双击可删==== 源-于-网-络-收-集 （3）测定塔顶和塔底气相组成y1和y2；

（4）平衡关系。

本实验的平衡关系可写成

y = mx

填料塔吸收操作及体积吸收系数测定..

填料塔吸收操作及体积吸收系数测定..

实验报告

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

实验名称： 填料塔吸收操作及体积吸收系数测定 同组学生姓名：

实验类型： 传质实验

一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填）

三、实验材料与试剂（必填） 四、实验器材与仪器（必填）

五、操作方法和实验步骤（必填） 六、实验数据记录和处理

七、实验结果与分析（必填） 八、讨论、心得

一．实验目的

1.了解填料吸收塔的构造并熟悉吸收塔的操作；

2.观察填料吸收塔的液泛显现，测定泛点空塔气速；

3.测定填料层压降ΔP与空塔气速u的关系曲线；

4.测定含氨空气—水系统的体积吸收系数KYa。

二．实验原理

（一）填料层压力降ΔP与空塔气速u的关系

气体通过干填料层时（喷淋密度L=0），其压力降ΔP与空塔气速u如图6中直线A所示，此直线斜率约为1.8，与气体以湍流方式通过管道时ΔP与u的关系相仿。如图6可知，当气速在L点以下时，在一定喷淋密度下，由于持液量增加而使空隙率减小，使得填料层的压降随之增加，又由于此时气体对液膜的流动无明显影响，在一定喷淋密度下，持液量不随气速变化，故其ΔP~u关系与干填料相仿。

在一定喷淋密度下，气速增大至一定程度时，随气速增大，液膜增厚，即出现“拦液状态”（如图6中L点以上），此时气体通过填料层的流动阻力剧增；若气速继续加大，喷淋液的下流严重受阻，使极具的液体从填料表面扩展到整个填料层空间，谓之“液泛状态”（如图6中F点），此时气体的流动阻力急剧增加。图6中F点即为泛点，与之相对应的气速称为泛点气速。 专业：

姓名：

学号：

填料塔吸收操作及体积吸收系数测定

填料塔吸收操作及体积吸收系数测定

实验报告

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

实验名称： 填料塔吸收操作及体积吸收系数测定 同组学生姓名：

实验类型： 传质实验

一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填）

三、实验材料与试剂（必填） 四、实验器材与仪器（必填）

五、操作方法和实验步骤（必填） 六、实验数据记录和处理

七、实验结果与分析（必填） 八、讨论、心得

一．实验目的

1.了解填料吸收塔的构造并熟悉吸收塔的操作；

2.观察填料吸收塔的液泛显现，测定泛点空塔气速；

3.测定填料层压降ΔP与空塔气速u的关系曲线；

4.测定含氨空气—水系统的体积吸收系数KYa。

二．实验原理

（一）填料层压力降ΔP与空塔气速u的关系

气体通过干填料层时（喷淋密度L=0），其压力降ΔP与空塔气速u如图6中直线A所示，此直线斜率约为1.8，与气体以湍流方式通过管道时ΔP与u的关系相仿。如图6可知，当气速在L点以下时，在一定喷淋密度下，由于持液量增加而使空隙率减小，使得填料层的压降随之增加，又由于此时气体对液膜的流动无明显影响，在一定喷淋密度下，持液量不随气速变化，故其ΔP~u关系与干填料相仿。

在一定喷淋密度下，气速增大至一定程度时，随气速增大，液膜增厚，即出现“拦液状态”（如图6中L点以上），此时气体通过填料层的流动阻力剧增；若气速继续加大，喷淋液的下流严重受阻，使极具的液体从填料表面扩展到整个填料层空间，谓之“液泛状态”（如图6中F点），此时气体的流动阻力急剧增加。图6中F点即为泛点，与之相对应的气速称为泛点气速。 专业：

姓名：

学号：

填料塔吸收传质系数的测定

填料塔吸收传质系数的测定

百度文库 - 让每个人平等地提升自我

8 化工原理实验报告

学院： 专业： 班级：

姓名 学号 实验组号

实验日期 指导教师 成绩

实验名称 填料塔吸收传质系数的测定

一、实验目的

1．了解填料塔吸收装置的基本结构及流程；

2．掌握总体积传质系数的测定方法；

3．了解气相色谱仪和六通阀的使用方法。

二、实验原理

气体吸收是典型的传质过程之一。由于CO2气体无味、无毒、廉价，所以气体吸收实验常选择CO2作为溶质组分。本实验采用水吸收空气中的CO2组分。一般CO2在水中的溶解度很小，即使预先将一定量的CO2气体通入空气中混合以提高空气中的CO2浓度，水中的CO2含量仍然很低，所以吸收的计算方法可按低浓度来处理，并且此体系CO2气体的解吸过程属于液膜控制。因此，本实验主要测定Kxa和HOL。

计算公式

填料层高度Z为

OLOLxxxaZNHxxdxKLdZz120

式中： L 液体通过塔截面的摩尔流量，kmol / (m2·s)；

Kxa 以△X为推动力的液相总体积传质系数，kmol / (m3·s)；

HOL 液相总传质单元高度，m；

NOL 液相总传质单元数，无因次。

令：吸收因数A=L/mG

])1ln[(111121AmxymxyAANOL

测定方法

（1）空气流量和水流量的测定

本实验采用转子流量计测得空气和水的流量，并根据实验条件（温度和压力）和有关公式换算成空气和水的摩尔流量。

（2）测定填料层高度Z和塔径D；

（3）测定塔顶和塔底气相组成y1和y2；

（4）平衡关系。

本实验的平衡关系可写成

y = mx

式中： m 相平衡常数，m=E/P；

E 亨利系数，E＝f(t)，Pa，根据液相温度由附录查得；