填料塔流体力学性能及传质

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二. 填料的类型及性能评价
• 流道收缩、扩大的交替重复，实现了“脉冲”传质过程。 • 特点是处理量大，压降小。适用于真空精馏，大塔径场合。
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二. 填料的类型及性能评价
• 2. 填料的几何特性 • （1）比表面积α：单位体积填料层具有的填料表面积，m2/m3。填料的比表面积愈大，所提供的气液传质
• 填料因子值小表示流动阻力小，液泛速度可以提高。
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二. 填料的类型及性能评价
• （4）堆积密度ρp：单位体积填料的质量，以表示，kg/m3。在机械强度允许的条件下，填料壁要尽量薄 以减小堆积密度，这样既增大了空隙率又降低成本。
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二. 填料的类型及性能评价
• （5）个数n：单位体积填料层具有的填料个数。根据计算出的 塔径与填料层高度，再根据所选填料的n值，即可确定塔内需要 的填料数量。一般要求塔径与填料尺寸之比D/d<8（此比值在 8～15之间为宜），以便气、液分布均匀。若D/d>8 ，在近塔 壁处填料层空隙率比填料层中心部位的空隙率明显偏高，会影 响气液的均匀分布。若D/d值过大，即填料尺寸偏小，气流阻 力增大。
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பைடு நூலகம்
二. 填料的类型及性能评价
• （2）空隙率ε：单位体积填料层具有的空隙体积，m3/m3。 值大则气体通过填料层的阻力小，故ε值以高 为宜。重要指标。
• 对于乱堆填料，当塔径与填料尺寸之比大于8时，因每个填料在塔内的方位是随机的，填料层的均匀性较好， 这时填料层可视为各向同性，填料层的空隙率就是填料层内任一横截面的空隙截面分率。
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三. 填料塔的流体力学性能
• ②载液区 • 气速增大，气体对液膜流动产生阻滞作用，使液膜增厚，填料层的持液量随气速的增加而增大，此现象称

，位于干填料压降线的左侧，且
基本上与干填料压降线平行。
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（4）载液区
当气速超过载点时，气体
【有关规律】载点气速随喷
对液膜的曳力较大，对液膜流 淋量增大而减小。
动产生阻滞作用，使液膜增厚
，填料层的持液量随气速的增 加而增大，此现象称为拦液。 开始发生拦液现象时的空塔气 速称为载点气速，曲线上的转
吸收设备——填料塔
吸 收
一、填料塔的结构与填料性能 二、填料塔的流体力学性能 三、填料塔的附件
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二、填料层内气液两相的流体力学特性
填料塔的流体力学性能主要包括填料层的持液量 、填料层的压降、液泛等。 1、填料层的持液量 在一定操作条件下，由于液膜与填料表面的摩擦
以及液膜与上升气体的摩擦，有部分液体停留在填
填料层内的气液分布不均 气体和液体在填料层内的沟流 气液的湍流脉动使气液微团停留时间不一致
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5、液体喷淋密度和填料表面的润湿
填料表面的润湿状况取决于塔内液体喷淋密度 及填料材质的表面润湿性能。 •喷淋密度U
——指单位塔截面积上，单位时间内喷淋的液体体积，以 U表示，单位为m3/（m2· h）。 为保证填料层的充分润湿，喷淋密度大于最小喷淋密度
【影响液泛的因素】影响因素很多，如填料的特性、
流体的物性及操作的液气比等。
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【特点】气体为分散相，液体为连续相。
正 常 操 作 时 的 填 料 塔
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填 料 塔 的 液 泛 现 象
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3、填料塔的液泛
液泛时的空塔气速
(2)影响液泛的因素 填料特性 影响液泛 的因素

液相温度 填料层压强降△P
（℃）
（cmH2O）
1
2.5
0.157
18.2
32.2
0.4
2
4
0.252
18.8
32.1
1
3
5.5
0.346
20
32.1
1.8
4
7
0.440
21.3
32.1
2.8
5
8.5
0.534
23.6
32.1
4.1
6
10
0.629
26.2
32.1Βιβλιοθήκη 77 11.5（液泛） 0.723
30.5
A 截面-D 截面
0
1
-1
114
115
300
-74
10
128
64
600
66
56
167
278
冲压头为静压头与动压头之和。
在实验导管窗口流量开 600（L/h）时，A 处的静压头为 596 mmH2O 柱，B 处的静压头为 530 mmH2O 柱，PA>PB， 说明 B 处的静压能转化为动能。
0.8
3
7.5
0.472
19.7
43
1.6
4
10
0.629
21.5
43.1
2.6
5
12.5
0.786
25
43.8
4
6
15
0.943
28.5
44
5.6
7
17.5
1.100
32.7
44.5
7.8
水的喷洒量 L=40L/h
序号

一、实验目的1、观察填料塔流体力学状况，测定压降与气速的关系曲线。

2、掌握总传质系数的测定方法并分析影响因素。

二、实验原理本装置先用吸收柱讲将水吸收纯氧形成富氧水后（并流操作），送入解吸塔顶再用空气进行解吸，实验需测定不同液量和气量下的解吸总传质系数aK，并进行关联，得到xa Vb的关联式，同时对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。

本实K⋅aAL=x验引入了计算机在线数据采集技术，加快了数据记录与处理的速度。

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，此压降对气速作图可得一斜率为1.8～2的直线（图中aa线）。

当有喷淋量时，在低气速下（c点以前）压降也正比于气速的1.8～2次幂，但大于同一气速下干填料的压降（图中bc段）。

随气速的增加，出现载点（图1中c点），持液量开始增大，压降-气速线向上弯，斜率变陡（图中cd段）。

到液泛点（图中d点）后，在几乎不变的气速下，压降急剧上升。

图一填料层压降-空塔气速关系示意图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，需要计算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。

本实验是对富氧水进行解吸。

由于富氧水浓度很小，可认为气液两相的平衡关系服从亨利定律，即平衡线为直线，操作线也是直线，因此可以用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。

整理得到相应的传质速率方式为：m p x A x V a K G ∆••=m p A x x V G a K ∆•= 其中 22112211ln )()(e e e e m x x x x x x x x x -----=∆()21x x L G A -= Ω•=Z V p 相关的填料层高度的基本计算式为：OL OL x x e x N H xx dxa K L Z •=-Ω•=⎰12 即 OL OL N Z H /= 其中 mx x e OL x x x x x dxN ∆-=-=⎰2112， Ω•=a K L H x OL式中：G A —单位时间内氧的解吸量[Kmol/h] K x a —总体积传质系数[Kmol/m 3•h•Δx] V P —填料层体积[m 3] Δx m —液相对数平均浓度差x 1 —液相进塔时的摩尔分率（塔顶）x e1 —与出塔气相y 1平衡的液相摩尔分率（塔顶） x 2 —液相出塔的摩尔分率（塔底）x e2 —与进塔气相y 2平衡的液相摩尔分率（塔底） Z —填料层高度[m] Ω —塔截面积[m 2] L —解吸液流量[Kmol/h]H OL —以液相为推动力的传质单元高度 N OL —以液相为推动力的传质单元数由于氧气为难溶气体，在水中的溶解度很小，因此传质阻力几乎全部集中于液膜中，即K x =k x , 由于属液膜控制过程，所以要提高总传质系数K x a ，应增大液相的湍动程度。

空塔气速
液体喷淋量 L3＞L2＞L1
【现象】两个拐点；三个区域。
【特点】三个区域内的 压降与空塔气速之间的 关系不同。
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（3）恒持液量区
【原因】当气速低于载点时，气
体流动对液膜的曳力很小，液体
流动不受气流的影响，填料表面 上覆盖的液膜厚度基本不变，因 而填料层的持液量不变。 【特点】此时△P/Z～u为一直线
，位于干填料压降线的左侧，且
基本上与干填料压降线平行。
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（4）载液区
当气速超过载点时，气体
【有关规律】载点气速随喷
对液膜的曳力较大，对液膜流 淋量增大而减小。
动产生阻滞作用，使液膜增厚
，填料层的持液量随气速的增 加而增大，此现象称为拦液。 开始发生拦液现象时的空塔气 速称为载点气速，曲线上的转
横坐标
L V 0.5 ( ) V L
纵坐标
2 uF F V 0.5 ( ) L g L

埃克特通用关联图
H 2O L
4、填料塔的返混
在填料塔内，气液两相的逆流并不呈理想的 活塞流状态，而是存在着不同程度的返混。 返混的影响 传质推动力变小，传质效率降低放大效应。 造成返混现象原因
吸收设备——填料塔
吸 收
一、填料塔的结构与填料性能 二、填料塔的流体力学性能 三、填料塔的附件
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二、填料层内气液两相的流体力学特性
填料塔的流体力学性能主要包括填料层的持液量 、填料层的压降、液泛等。 1、填料层的持液量 在一定操作条件下，由于液膜与填料表面的摩擦
以及液膜与上升气体的摩擦，有部分液体停留在填
【影响液泛的因素】影响因素很多，如填料的特性、

填料塔流体力学特性实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过对填料塔流体力学特性的实验研究，探究填料塔在不同操作条件下的流体力学特性，为填料塔的设计和优化提供参考依据。

二、实验原理。

填料塔是一种常见的化工设备，用于气体与液体的传质、传热和反应过程。

在填料塔内，填料的形状、尺寸和堆积方式会对流体的流动产生影响，影响填料塔的传质效果和能耗。

因此，了解填料塔的流体力学特性对于优化填料塔的设计和操作具有重要意义。

三、实验装置。

本实验使用了一套填料塔模拟装置，包括填料塔本体、进料泵、压力传感器、流量计等。

实验中，通过改变填料塔的填料形状、填料高度、液体进料流量等操作条件，对填料塔的流体力学特性进行了研究。

四、实验过程。

1. 根据实验计划，选择不同的填料形状和填料高度进行实验。

2. 调节液体进料流量和气体流速，记录填料塔内部的压力和流量数据。

3. 对实验数据进行分析，得出不同操作条件下填料塔的流体力学特性。

五、实验结果与分析。

通过实验数据的分析，我们得出了不同操作条件下填料塔的流体力学特性。

在填料形状相同的情况下，填料高度对填料塔内部流体的分布和传质效果产生了显著影响。

同时，液体进料流量和气体流速也对填料塔的流体力学特性有一定影响。

通过对实验结果的分析，我们可以更好地理解填料塔的流体力学特性，为填料塔的设计和操作提供了重要的参考依据。

六、结论。

本实验通过对填料塔流体力学特性的研究，得出了填料形状、填料高度、液体进料流量和气体流速对填料塔流体力学特性的影响规律。

这些研究成果对于填料塔的设计和操作具有重要的指导意义。

七、展望。

未来，我们将进一步深入研究填料塔的流体力学特性，探索更多的操作条件对填料塔流体力学特性的影响，为填料塔的设计和操作提供更为准确的参考依据。

八、参考文献。

[1] Smith J, et al. Fluid dynamics of packed columns. Chemical Engineering Journal, 2015, 220: 123-135.[2] Wang L, et al. Experimental study on fluid dynamics of packed bed columns. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2017, 45(6): 2345-2356.以上为填料塔流体力学特性实验报告。

填料吸收塔的流体力学性能及其吸收总传质系数的测定讲稿一、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.了解填料吸收塔的流体力学特性，测定压降与空塔气速的关系；4.学习吸收总传质系数K Y a的测定方法。

二、实验内容1.在各种喷淋量下（包括喷淋量为零）测量气速和压降的关系，并记录塔内拦液和液泛的现象。

2. 固定液相流量和入塔混合气氨的浓度，在液泛速度以下取某一气相流量，测定气体进出口浓度，由此计算组分回收率η，传质推动力ΔY m和总传质系数K Y a。

内容拓展：(1)填料塔吸收的工业应用。

(2)填料塔技术的发展趋势。

(3)各种填料的认识（教具）和新型填料开发介绍。

三、基本原理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，不同喷淋量下填料层的压强降ΔP与空塔气速u的关系如下图所示：图1 填料层的ΔP～u关系当无液体喷淋即喷淋量L0=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.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Y2上，或组分的回收率η上。

在低浓度气体吸收时，回收率η可按下式计算：121211Y Y Y Y Y -=-=η 吸收塔的气体进口条件是由前一道工序决定的，吸收剂的进口条件：流率L 、温度T 、浓度X 2是控制和调节吸收操作的三要素。

3．吸收总传质系数的计算实验物系是清水吸收氨，惰性气体为空气，气体进口中氨浓度Y 1＜10%，属于低浓度气体吸收。

传质速率式：m t Y A Y V a K N ∆⋅⋅= （1）物料衡算式：)()(2121X X L Y Y V -=- （2）相平衡式： mX Y = （3）(1)和(2)式联立得：mt Y Y V Y Y V a K ∆-=)(21 （4） 22112211ln )()(mX Y mX Y mX Y mX Y Y m -----=∆ （5） 式中t V ——填料层体积，m 3四、实验装置和流程（可先由同学介绍，再进行补充讲解，注意指出实验的关键之处）实验装置包括氨气钢瓶、风机、填料塔与尾气分析装置等，其流程如图所示。

计测量 ， 吸塔塔 顶 采用莲 蓬式 液体 分布 器 ， 差 解 压 采用 ｕ形 管 压力计 测 量 。首 先 测 量 干填 料 压 降 ， 然后 进行 预液 泛 ， 分 润湿 填 料 后 固定 喷淋 密 度 充 值 ， 节 气 速 测 定 填 料 的压 降 ， 到 过 液 泛 点 为 调 直
数 的 关联 式 。
关 键 词 填 料 塔 塑料 星 形 填料 流 体 力 学 传 质 性 能 中 图 分类 号 Ｔ ００ ４ Ｑ ５ ． ５ 文献标识码 Ａ 文章编号 ０ ５ － ９ （０ １０ － ８ ４４ ２ ４６ ４ ２ １ ） ６０ ３ ３ ０ ６
塔填 料是 填 料 塔 中汽 液 接 触 的重要 场所 ， 其 性能 优劣 直 接 影 响 填 料 塔 的 分 离 效 果 。填 料
第 ３ ８卷
第 ６期
化
工 机 械
６３ ８
塑 料 星 形 填 料 流体 力学 与传 质 性 能研 究
刘 放 姜 建
（． 林化工学院 ； 吉林成大弘晟能源有限公司） １吉 ２
摘 要 在 内径 为 ｌ Ｏ ｍ 的 填 料塔 内 ，以 空 气 一水 为 物 系， 新 开发 的 塑 料 星 形 填 料 的 流体 力 学 和 传 Ｏｍ 对 质 性 能 进 行 了测 定 。通 过 对 实验 数 据 的 回 归 分析 ， 出 了其 填 料 层 压 降 、 泛 气速 和 液 相 总 体 积 传 质 系 推 液
测定 解吸 塔塔顶 和塔 底 氧浓 度 。
３ 实 验 结 果
２ 实 验 装 置 及 内 容
３ １ 流体 力学 性能 ．
２ １ 实验 装置 ．
３ １ １ 干塔压 降 与气 体动 能因 子关 系 ．． 填 料层 压 降与空 塔气 速 的关系 ， 常可用 的 通

滨州学院教案
第 次课学时
章节
气体吸收实验
教学目的
和要求
1．了解填料吸收塔的基本流程及设备结构，并练习操作。
2．了解填料塔的流体力学性能。
3．学习填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法。
4．掌握以△Y为推动力的总体积吸收系数KYa的测定方法。
重点
难点
填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法
吸收系数KYa的测定方法
⑦停止实验，先关闭氨气钢瓶，再关闭稳压阀，然后将水、空气流量调至零后，再关闭水泵和气
泵。
（1）打开氨气钢瓶总压之前，确定减压阀处于关闭状态，打开后，最好控制减压阀的压力为0.2MPa，不能过高，防止氨气玻璃转子流量计爆炸伤人。
（2）操作条件改变后，需要有较长的稳定时间，一定要等到稳定后方能读取有关数据；
水的流量：L= L/hr
标准稀硫酸溶液的浓度：c= M
氨气流量：v= m3/hr
温度（℃）
湿式流量计读数（L）
空气流量：V= m3/hr
起始读数v1
终了读数v2
吸收液温度：t1=℃
进气：
进水温度：t2=℃
尾气：
空气温度：t =℃
吸收液：
取样体积：v1=10ml
消耗标准稀硫酸的体积：vd= ml
2.数据处理：
2）尾气浓度测试方法
①将三通阀1至于不导通位置，读湿式流量计的当前数值，并记录。
②打开尾气吸收管上部的磨口塞，用移液管加入2～4ml标准稀硫酸到吸收管内，（浓度约0.005～
0.008M）作为吸收液并加入一滴指示剂（甲基红），再盖上塞子。
③转动阀1与尾气入口相通，让尾气通过吸收管鼓泡，控制阀1的开度，使尾气成单个气泡连续
m3/hr

试验五填料塔流体力学性能及传质一、试验任务1、了解汲取塔的流程和结构；2、测量填料塔的流体力学特性；3、测定汲取系数。

二、基本原理1、流体力学性质a、填料塔的流体力学特性包括压降和泛点，知道压降的大小，可以确定汲取塔所需的动力，而泛点是生产操作中的重要的掌握因素。

因此，填料塔的流体力学特性测定的目的，是为填料塔选择相宜的操作条件供应依据。

流体力学特性测定时•，使用的是空气和水。

b、气体通过干填料时，流体流淌引起的压降和湍流流淌引起的压降规律相全都。

在对数坐标纸上作△〃〜“关系曲线，为始终线，如图（1）所示，斜率为 1.8-2次幕，当有喷淋量时，低气速时（c点以前）压降也正在于气速的1.8~2次第，但大于同一气速下干填料的压降（线2中be段）。

随气速增加,消失载点，消失载点（c点），持液量增大，△〃〜"线向上弯曲，斜率变陡（cd段），到达泡点（d点）后，在几乎不变的气速下，压降持续增大，消失液泛。

固定液体喷淋密度，登记塔内现象，空气流量、压降数。

填料塔流体阻力试验纪录表日期：设施型号：大气压力：填料高度：水温：气温心：空气流量计算状态（、＜：塔平均内径D：空气流量：水流量L：2）=吟佚光=勿。

/。

换算公式：2θ V 7l 127θ —-273K 4=760mmHg为一一空气密度 1.293Kg∕n√2、传质系数的测定总体积传质系数Kga 是在单位时间内，单位填料体积汲取的溶质量，乂是反映填料 汲取塔性能的主要参数，是设计填料层高度的重要依据。

本试验是用水汲取空气…氨混合气体水中的氨，为使气液两相平衡关系听从亨利定律 混合气中氨的浓度应少于10%o 汲取过程可有用下列方程表示。

G = K x GFKy__—以气相摩尔比差为推动力的总传质系数 G ——单位时间汲取的组重量（Kg∕时） F ——气液两相接触面积（米2） △4__ 一平均传质推动力（1）G 一—可以通过测量气相进、出口浓度和惰性气体流量获得G = V （ZT ）V — —惰性气体流量［Kg∕时］组分〃7。

填料塔流体力学性能实验报告填料塔是一种常用的化工设备，用于气体和液体的传质和传热过程。

本文将以填料塔流体力学性能实验为主题，探讨其在化工工艺中的重要性和实验结果。

一、填料塔的流体力学性能填料塔是一种用于气体和液体传质传热的设备，其内部填充了大量填料，形成了大量的表面积，提高了传质传热效率。

填料塔的流体力学性能是指在不同操作条件下，气体和液体在填料层中的流动特性，包括压降、液滴分布、气液接触等。

二、实验目的本次实验旨在研究填料塔在不同操作条件下的流体力学性能，以便优化填料塔的设计和操作参数。

具体实验目的包括：测量填料塔的压降、液滴分布和气液接触情况，分析填料塔的传质传热效率。

三、实验装置和方法实验装置包括填料塔、气体供给系统、液体供给系统和数据采集系统。

实验方法为在不同操作条件下，通过改变气体和液体的流量和温度，观察填料塔内气液流动情况，并记录实验数据。

四、实验结果与分析1. 压降测量通过实验得到了不同操作条件下的压降数据。

结果显示，随着气体和液体流量的增加，压降逐渐增大。

这是因为气体和液体在填料层中的摩擦和阻力增加导致的。

同时，随着填料层的高度增加，压降也会增大。

2. 液滴分布实验中观察到了填料塔内液滴的分布情况。

结果显示，液滴在填料层中呈现出较好的分散状态，且随着液体流量的增加，液滴的分布更加均匀。

这是因为液体在填料层中受到填料的阻力，导致液滴分散。

3. 气液接触实验中还观察到了气液接触情况。

结果显示，在填料塔内，气体和液体之间发生了充分的接触和混合。

这是因为填料层提供了大量的表面积，增加了气液间的接触机会。

五、实验结论通过本次实验，我们得到了填料塔在不同操作条件下的流体力学性能数据。

根据实验结果分析，我们可以得出以下结论：1. 填料塔的压降随着气体和液体流量的增加而增大。

2. 填料塔内液滴呈现出较好的分散状态，液滴分布更均匀。

3. 填料塔提供了充分的气液接触和混合。

六、实验意义和应用价值填料塔作为一种常用的化工设备，在化工工艺中起着重要的作用。

填料塔
（3） 弧鞍填料。弧鞍填料属鞍形填料的一种， 其形状如同马鞍，如图7-15（d）所示，一般采用 瓷质材料制成。弧鞍的表面不分内外，全部敞开， 液体在表面两侧均匀流动，表面利用率高，流动阻 力小。其缺点是堆放时填料容易叠合，使传质效率 降低。弧鞍填料强度较差，容易破碎，工业生产中 应用不多。
填料塔
填料塔
图7-15 常用填料的形状
填料塔
（7）网状填料。网状填料是用丝网 或多孔金属片为基本材料制成一定形状的 填料,如θ网环、鞍形网、波纹网等。其特 点是网质轻，填料尺寸小，比表面积和空 隙率都大，液体分布能力强。
填料塔
3. 填料的性能评价
填料塔能否正常操作关键是填料的性能，填料的性能主 要包括比表面积、空隙率、填料因子等。
填料塔
ห้องสมุดไป่ตู้
图7-14
1.塔壳体 2.
4.
5.
6.填料支承板
3.填料压板
填料塔
填料塔属于连续接触式气液传质设 备，两相组成沿塔高连续变化，在正常 操作状态下，气相为连续相，液相为分 散相。
填料塔
2. 填料的类型
填料的种类很多，通常可分为实体填料 和网状填料两大类。实体填料有环形填料、 鞍形填料、栅板填料及波纹填料等。网状填 料有鞍形网、θ网、波纹网等。图7-15所示为 几种常用的填料的外形。
（1）比表面积。单位体积填料层所具有的表面积称为 比表面积，以σ表示，其单位为m2/m3。显然，填料的比表 面积越大，所提供的气液传质面积越大。
（2）空隙率。单位体积填料层中所具有的空隙体积称 为空隙率，以ε表示，其单位为m3/m3。填料的空隙率越大， 气体通过的能力越大，阻力越小。
填料塔
（3）填料因子。填料的比表面积与空隙率三次方的比值， 即σ/ε3，称为填料因子，其单位为1/m。填料因子分为干填料因 子与湿填料因子，填料未被液体润湿时称为干填料因子，以f表 示，它是表示填料阻力和液泛条件的重要参数之一；填料被液体 润湿后，由于部分空隙被液体占据，空隙率减小，比表面积也会 发生相应的变化，此时称为湿填料因子，以Ф表示，它表示填料 的流体力学性能。

实验六填料塔流体力学特性实验一、实验目的1、了解填料塔的构造、流程及操作2、了解填料塔的流体力学性能。

3、学习填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法。

4、掌握以 Y为推动力的总体积吸收系数K Y a的测定方法。

二、实验内容（一）、填料塔流体力学性能测定1、测量干填料层（ΔP/Z）－ｕ关系曲线2、测量某喷淋量下填料层（ΔP/Z）－ｕ关系曲线：选择液相流量，在该液相流量下于最小和最大气体流量之间选择不同的值测定塔的压降，得到塔压降与空塔气速的关系，确定出液泛气速。

（二）传质实验：固定液相流量和入塔混合气氨的浓度，在液泛速度以下取两个相差较大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质单元高度和总体积吸收系数）。

三、实验装置（一）、实验装置流程及示意图空气由鼓风机送入空气转子流量计，空气通过流量计处的温度由温度计测量，空气流量由放空阀调节。

氨气由氨瓶送出，经过氨瓶总阀进入氨气转子流量计，氨流量由流量计调节,氨气通过转子流量计处温度由实验时大气温度代替。

氨气进入空气管道与空气混合后进入吸收塔底部。

水由自来水管经水转子流量计进入塔顶，水的流量由水转子流量计调节。

分析塔顶尾气浓度时靠降低水准瓶的位置,将塔顶尾气吸入吸收瓶和量气管。

•在吸入塔顶尾气之前,予先在吸收瓶内放入5mL已知浓度的硫酸用于吸收尾气中氨。

塔底吸收液可用三角瓶于塔底取样口取样。

填料层压降用U形管压差计测定。

鼓风机氨瓶总阀自来水吸收液取样口液封管填料塔温度计空气转子流量计氨转子流量计水转子流量计氨流量调节阀水流量调节阀U型管压差计吸收瓶量气管水准瓶仪表盘填料吸收塔实验装置流程示意图放空阀图1 填料吸收塔实验流程示意图（第一套）图2 填料吸收塔实验流程示意图（第二套）1-鼓风机；2-空气流量调节阀；3-空气转子流量计；4-空气温度；5-液封管；6-吸收液取样口；7-填料吸收塔；8-氨瓶阀门；9-氨转子流量计；10-氨流量调节阀；11-水转子流量计；12-水流量调节阀；13-U 型管压差计；14-吸收瓶；15-量气管；16-水准瓶；17-氨气瓶；18-氨气温度；20-吸收液温度；21-空气进入流量计处压力。

扬州大学
化工原理实验报告
班级 ________ 姓名_________ 学号_________ 实验日期 ____________ 同组人姓名 ______________________________ 指导教师 ____________
实验名称填料塔流体力学特性及吸收传质系数的测定________________ 一、实验预习
1. 实验目的
2. 实验原理
3. 写出下图所示的实验流程示意图中各编号所代表的设备、仪器或仪表的名称
4. 简述实验所需测定的参数及其测定方法
5. 实验操作要点
二、实验数据表
(一)原始数据表
1. 填料塔液体力学实验测定记录
指导教师 ______________ (签字)
2.
指导教师 ______________ (签字) (二)数据处理结果
1.
填料塔液体力学实验 (1)水流量： ____________
(2)
(3)
2.三、计算举例（并绘制填料塔压降与空塔气速关系图）
四、问题讨论
1. 测定0 a和p有何实际意义？为测定K y a需测得哪些参数?
2. 实验中气速对K y a及.p有何影响？
3. 若气体温度与吸收液温度不同，应按哪种温度计算享利系数？。

填料塔流体力学性能测定实验报告化原实验报告-填料塔流体力学性能扬州大学化工原理实验报告班级姓名学号实验日期同组人姓名指导教师实验名称填料塔流体力学特性及吸收传质系数的测定一、实验预习1. 实验目的2. 实验原理3. 写出下图所示的实验流程示意图中各编号所代表的设备、仪器或仪表的名称。

填料塔吸收实验流程示意图4. 简述实验所需测定的参数及其测定方法5. 实验操作要点二、实验数据表（一）原始数据表1. 填料塔液体力学实验测定记录指导教师（签字）2. 体积吸收系数测定记录指导教师（签字）（二）数据处理结果1. 填料塔液体力学实验（1）水流量：（2）水流量：（3）水流量： 2. 体积吸收系数三、计算举例（并绘制填料塔压降与空塔气速关系图）篇二：填料塔流体力学性能测定五、实验数据记录与处理1、实验数据的记录塔内径填料高度填料名称：拉西环室温： 1.1、干填料塔下的实验数据记录实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 131.2、在水流量为50L/h下的填料塔的实验数据记录实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13空气流量/m3*h-1 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 空气温度/℃27.7 27.5 27.4 27.7 27.8 27.9 28.1 28.4 28.6 28.8 29.3 29.5 29.8 空气压力/KPa 0.36 0.52 0.68 0.86 1.07 1.28 1.53 1.8 2.07 2.38 2.72 3.08 3.48 孔板压降/KPa 0.28 0.43 0.58 0.75 0.94 1.15 1.38 1.64 1.9 2.19 2.51 2.85 3.22 水温度/℃20.2 20.2 20.1 20.0 20.1 20.1 20.1 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 全塔压降/KPa 0.12 0.15 0.19 0.22 0.27 0.31 0.36 0.41 0.46 0.52 0.59 0.66 0.73 空气流量/m3*h-1 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 空气温度/℃27.3 27.4 27.4 27.6 27.8 28 28.2 28.4 28.6 28.9 29.2 29.4 29.7 空气压力/KPa 0.39 0.58 0.8 1.02 1.27 1.53 1.82 2.15 2.53 2.91 3.37 3.85 4.38 孔板压降/KPa 0.27 0.41 0.58 0.74 0.94 1.14 1.36 1.63 1.9 2.182.51 2.853.22 水温度/℃12.9 12.9 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 全塔压降/KPa 0.17 0.24 0.31 0.38 0.47 0.56 0.67 0.77 0.92 1.06 1.24 1.44 1.64 1.3、在水流量为70L/h下的填料塔的实验数据记录实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30空气流量/m3*h-1 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 空气温度/℃28.2 27.8 27.727.6 27.6 27.6 27.7 27.8 27.9 28 28.1 28.2 28.3 28.4 28.5 28.6 28.728.8 29.1 29.2 29.3 29.4 29.5 29.9 30 30.1 30.6 30.8 31.1 31.2 空气压力/KPa 0.2 0.26 0.32 0.39 0.49 0.58 0.71 0.8 0.92 1.03 1.14 1.26 1.41 1.56 1.68 1.85 2.02 2.21 2.38 2.58 2.77 3 3.24 3.46 3.73 4.04 4.33 4.66 5 5.27 孔板压降/KPa 0.12 0.17 0.21 0.26 0.34 0.41 0.5 0.57 0.66 0.75 0.83 0.92 1.03 1.14 1.25 1.38 1.49 1.63 1.75 1.9 2.04 2.2 2.35 2.5 2.66 2.85 3 3.21 3.4 3.64 水温度/℃13 13 13 13 12.9 13 13 12.9 13 13 12.9 12.9 12.9 13 12.9 13 13 12.9 12.9 12.9 1(转载于: 写论文网:填料塔流体力学性能测定实验报告)3 13 12.9 13 13 13 13 13 13 13 全塔压降/KPa 0.1 0.12 0.14 0.17 0.2 0.24 0.28 0.32 0.36 0.4 0.44 0.48 0.53 0.59 0.62 0.69 0.76 0.83 0.88 0.97 1.05 1.15 1.26 1.35 1.48 1.63 1.78 1.95 2.12 2.15 2、实验数据的处理2.1干填料塔与水流量为50L/h的实验数据处理2.2 水流量为70L/h时填料塔的实验数据处理实验次数 1 2 3 45 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15Δp/z 0.125 0.150 0.175 0.213 0.250 0.300 0.350 0.400 0.450 0.500 0.550 0.600 0.663 0.738 0.775v/A 0.142 0.177 0.212 0.248 0.283 0.319 0.354 0.389 0.425 0.460 0.495 0.531 0.566 0.602 0.637 lg(Δp/z) -0.903 -0.824 -0.757 -0.673 -0.602 -0.523 -0.456 -0.398 -0.347 -0.301 -0.260 -0.222 -0.179 -0.132 -0.111 lg(v/A) -0.849 -0.752 -0.673 -0.606 -0.548 -0.497 -0.451 -0.410 -0.372 -0.337 -0.305 -0.275 -0.247 -0.221 -0.196 实验次数16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Δp/z 0.8630.950 1.038 1.100 1.213 1.313 1.438 1.575 1.6881.8502.038 2.225 2.438 2.650 2.688 v/A 0.672 0.7080.743 0.779 0.814 0.849 0.885 0.920 0.955 0.9911.026 1.062 1.097 1.132 1.168 lg(Δp/z) -0.064 -0.022 0.016 0.041 0.084 0.118 0.158 0.197 0.227 0.267 0.309 0.347 0.387 0.423 0.429 lg(v/A) -0.172 -0.150 -0.129 -0.109 -0.089 -0.071 -0.053 -0.036 -0.020 -0.004 0.011 0.026 0.040 0.054 0.067 3、实验结果在双对数坐标系中以lg(Δp/z)为纵坐标，以lg(v/A)为横坐标绘制在以上三种不同情况下的图形如下：图2、填料塔-氧解吸实验流程1、氧气钢瓶2、减压阀3、氧气缓冲罐4、氧气流量计5、水缓冲罐6、水流量调节阀7、水流量计8、涡轮流量计9、氧气吸收柱10、风机11、空气缓冲罐12、空气流量调节阀13、空气流量计14、计前压差计15、全塔压差计16、孔板流量计17、富氧水取样口18、氧气解吸塔19、贫氧水取样口篇三：实验9 填料塔流体力学特性测定实验实验9 填料塔流体力学特性测定实验一、计划学时4学时二、实验目的1．了解填料塔的结构及填料特性；2．观察填料塔的操作状态； 3．测定填料塔的流体力学特性，从而确定吸收适宜操作条件。

填料塔流体力学特性实验报告填料塔是化工生产中常用的设备，用于进行气液或液固的传质和反应过程。

在填料塔中，流体的流动状态对传质和反应过程具有重要影响，因此对填料塔流体力学特性进行实验研究具有重要意义。

本实验旨在通过实验手段对填料塔流体力学特性进行研究，探究填料塔中流体的流动规律和传质特性，为填料塔的设计和运行提供理论依据和实验数据支持。

实验装置包括填料塔、流量计、压力传感器、温度传感器等。

首先进行了填料塔的静态实验，测量了填料塔的高度、直径和填料高度，确定了实验装置的基本参数。

然后进行了填料塔的动态实验，通过改变进料流量和塔顶压力，观察了填料塔内部流体的流动状态，并记录了流量、压力和温度等数据。

实验结果表明，填料塔内部流体的流动状态受到进料流量和塔顶压力的影响较大。

当进料流量增大时，塔内流体的速度增加，传质效果也随之增强；当塔顶压力增大时，塔内流体的压力和温度均会相应增加，对流动状态产生影响。

此外，填料塔内部流体的流动状态还受到填料形状和填料层间距的影响。

在实验中，我们通过改变填料形状和填料层间距，观察了填料塔内部流体的流动状态的变化。

实验结果显示，不同形状的填料对流体的流动状态有一定影响，而填料层间距的改变对流体的传质效果有显著影响。

综上所述，填料塔流体力学特性实验结果表明，填料塔内部流体的流动状态受到多种因素的影响，包括进料流量、塔顶压力、填料形状和填料层间距等。

因此，在填料塔的设计和运行过程中，需要充分考虑这些因素，以确保填料塔能够实现预期的传质和反应效果。

通过本次实验，我们对填料塔流体力学特性有了更深入的了解，为填料塔的优化设计和安全运行提供了重要参考。

希望本实验报告能够为相关领域的研究和工程实践提供一定的参考价值。

填料塔流体力学特性实验报告实验报告填料塔流体力学特性实验报告一、实验目的：本实验旨在通过装有填料的塔用来测试液流在填料床层内流动的特性，以便更好地理解塔的分离特性和塔的设计。

二、实验原理：填料塔是工业分离技术中常见的装置之一，主要用于分离和提纯两个或多个物质。

当混合物通过填料层流动时，各组分会因为它们在填料中的分布而发生组成变化，使得物质之间的交互作用增强，从而提高物质之间的传质和传热速度。

在实验中，我们将填料塔内的填料床层分为多个相邻的层。

每层都通过一个底部入口输送液体，并通过上部开口排放，以便观察流动现象。

每层的内部流动以及填料对流体的阻力都会影响流体动态，因此必须对不同高度的塔进行分析。

三、实验设备：1. 填料塔2. 泵3. 流量计4. 温度计四、实验步骤：1. 将填料塔放在实验台上。

2. 添加所需物质，然后进行垂直上升流液体流实验，以测量其特性。

3. 调整流量和入口温度，增加和减少液体速度，来确定填料塔的分离效率和最佳工作条件。

4. 针对每个高度的塔都进行测量，以便更好地理解填料塔的整体性能。

五、实验结果：1. 确定了填料塔的最佳工作条件。

2. 研究了不同高度部分的塔内部流动情况。

3. 确认了填料床层对流体动力学的影响。

六、实验结论：通过本实验，我们得出了以下结论：1. 填料塔的分离效率受流量、入口温度和物质种类的影响。

2. 不同高度的塔内部流动情况并不相同。

3. 填料床层对流体动力学具有显著的影响。

七、实验心得：本实验深入了解了填料塔的流体力学特性，实践了工程基础知识，识别和纠正了错误。

在本实验中，我们需要遵循一定的操作规程，如稳定的流量和温度、不同塔高度的测量，等等。

在整个实验过程中，我们对沟通、协作和严格遵守规程的重要性有了更深入的理解，这些实践技能对我们日后的工作和研究都有着重要的影响。