江苏大学化工原理实验六吸收实验

一、实验目的本次实验旨在通过实际操作，掌握吸收实验的基本原理和操作方法，了解吸收塔的结构和工作原理，学习如何测定填料塔的体积吸收系数，并分析影响吸收效率的因素。

二、实验原理吸收实验是化工过程中常见的传质操作之一，主要用于气体和液体之间的物质传递。

本实验采用填料塔作为吸收设备，通过改变气体和液体的流量，研究其传质性能。

填料塔的体积吸收系数KYa是指单位体积填料层在单位时间内，气体和液体之间的传质速率。

其计算公式如下：KYa = (qL (C2 - C1)) / (qV (C2 - C1))其中，qL为液体流量，qV为气体流量，C1为进塔气体中溶质的摩尔分数，C2为出塔气体中溶质的摩尔分数。

三、实验内容1. 实验装置及原理实验装置主要包括填料塔、气体发生器、流量计、压力计、温度计等。

填料塔内填充有适当的填料，气体和液体在填料层内进行逆流接触，实现物质传递。

2. 实验步骤（1）准备实验装置，检查各连接处是否严密，确保实验过程中无泄漏。

（2）开启气体发生器，调整气体流量，使其达到实验要求。

（3）调整液体流量，使其达到实验要求。

（4）记录进塔气体中溶质的摩尔分数C1，出塔气体中溶质的摩尔分数C2，以及气体和液体流量。

（5）重复上述步骤，改变气体和液体流量，记录数据。

（6）根据实验数据，计算填料塔的体积吸收系数KYa。

四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，得到了不同气体和液体流量下填料塔的体积吸收系数KYa。

实验结果表明，填料塔的体积吸收系数KYa随着气体和液体流量的增加而增加。

2. 结果分析（1）气体和液体流量对体积吸收系数的影响：实验结果表明，填料塔的体积吸收系数KYa随着气体和液体流量的增加而增加。

这是因为气体和液体流量的增加，使得气液两相接触面积增大，传质速率提高。

（2）填料类型对体积吸收系数的影响：实验结果表明，不同填料类型对填料塔的体积吸收系数KYa有较大影响。

一般来说，填料比表面积越大，孔隙率越高，体积吸收系数KYa越大。

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。

姓名院 专业 班 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K Y a .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o u [m/s]为横坐标，单位填料层压降ZP ∆[mmH 20/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L 0=0时，可知Z P ∆~o u 关系为一直线，其斜率约1.0—2，当喷淋量为L 1时，ZP ∆~o u 为一折线，若喷淋量越大，折线位置越向左移动，图中L 2＞L 1。

每条折线分为三个区段，Z P ∆值较小时为恒持液区，Z P ∆~o u 关系曲线斜率与干塔的相同。

Z P ∆值为中间时叫截液区，ZP ∆~o u 曲线斜率大于2，持液区与截液区之间的转折点叫截点A 。

Z P ∆值较大时叫液泛区，吸收实验姓名院 专业 班 年 月 日 实验内容 指导教师 ZP ∆~o u 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。

图2-2-7-1 填料塔层的ZP ∆~o u 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，吸收姓名院 专业 班 年 月 日 实验内容 指导教师 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： m Ya A Y H K N ∆⋅⋅Ω⋅= （1） 式中：N A ——被吸收的氨量[kmolNH 3/h]；Ω——塔的截面积[m 2]H ——填料层高度[m]∆Y m ——气相对数平均推动力K Y a ——气相体积吸收系数[kmolNH 3/m 3·h]被吸收氨量的计算，对全塔进行物料衡算（见图2-2-7-2）：)()(2121X X L Y Y V N A -=-= （2） 式中：V ——空气的流量[kmol 空气/h]L ——吸收剂（水）的流量[kmolH 20/h]Y 1——塔底气相浓度[kmolNH 3/kmol 空气]Y 2——塔顶气相浓度[kmolNH 3/kmol 空气]X 1，X 2——分别为塔底、塔顶液相浓度[kmolNH 3/kmolH 20]由式（1）和式（2）联解得：mYa Y H Y Y V K ∆⋅⋅Ω-=)(21 （3） 为求得K Y a 必须先求出Y 1、Y 2和∆Y m 之值。

实验名称：化原吸收实验实验时间：2023年10月26日实验地点：化工原理实验室实验人员：张三、李四、王五一、实验目的1. 了解吸收塔的结构和操作原理。

2. 掌握吸收实验的基本操作方法。

3. 熟悉吸收塔的传质过程。

4. 学习如何测定吸收速率和吸收效率。

二、实验原理吸收是气液两相接触过程中，溶质从气相转移到液相的过程。

在吸收塔中，气体混合物与吸收剂逆流接触，使气体中的溶质被吸收剂吸收，从而实现气体的净化。

三、实验仪器与药品1. 实验仪器：吸收塔、气泵、流量计、温度计、压力计、秒表、记录仪等。

2. 实验药品：氨气、水、硫酸、苯等。

四、实验步骤1. 准备实验装置，检查仪器设备是否正常。

2. 打开气泵，调节气体流量，使气体以一定的流速通过吸收塔。

3. 加入适量的吸收剂，调节吸收剂的流量。

4. 观察气体在吸收塔中的流动情况，记录气体在吸收塔中的压力、温度、流量等参数。

5. 观察吸收剂在吸收塔中的流动情况，记录吸收剂的流量、压力、温度等参数。

6. 测定气体在吸收塔进出口的浓度，计算吸收速率和吸收效率。

五、实验结果与分析1. 吸收速率：根据实验数据，计算吸收速率，结果如下：气体进出口浓度差：Δc = 0.05 mol/mol吸收时间：t = 10 min吸收速率：v = Δc/t = 0.005 mol/mol·min2. 吸收效率：根据实验数据，计算吸收效率，结果如下：吸收效率：η = (1 - c出/c入) × 100% = (1 - 0.05/0.10) × 100% = 95%六、实验结论通过本次实验，我们了解了吸收塔的结构和操作原理，掌握了吸收实验的基本操作方法，熟悉了吸收塔的传质过程。

实验结果表明，本实验装置能够有效地进行气体吸收，吸收速率和吸收效率均较高。

七、实验讨论1. 影响吸收速率的因素有哪些？2. 如何提高吸收效率？3. 吸收实验在实际生产中的应用有哪些？八、实验心得通过本次实验，我们深刻认识到化工原理实验的重要性，实验不仅能够帮助我们巩固理论知识，还能够提高我们的动手能力和实际操作能力。

实验四吸收实验、实验目的1.了解填料吸收塔的基本构造、吸收过程的基本流程及其操作。

2.掌握吸收总传质系数Kya 的测定方法。

、实验原理对低浓度气体吸收且平衡线为直线的情况，吸收传质速率由吸收方程决定N A K ya V填y m则只要测出N A，测出气相的出、入塔浓度，就可计算Kya ，而N A V y1 y2式中V 为混合气体的流量，mol/s ，由转子流量计测定，y 1、y 2 分别为进塔和出塔气相的组成（摩尔分率），用气相色谱分析得到。

液相出塔浓度由全塔物料衡算得到。

计算Δ y m时需用平衡数据，本实验的平衡数据如下所示。

丙酮、空气混合气体中丙酮的极限浓度y s*与空气温度t 的关系（压强为 1.2 × 105Pa）丙酮的平衡溶解度0.07 5.318 8.664 13.596 20.926 30.9230.08 5.771 9.431 14.928 22.793 33.7220.09 6.297 10.197 16.128 24.525 36.2550.10 6.744 10.930 17.061 26.258 38.654三、实验流程实验装置包括空气输送，空气和丙酮鼓泡接触以及吸收剂供给和气液两相在填料塔中逆流接触等部分，其流程示意如图所示。

空气的压力定为0.2 ×10 4Pa。

四、实验操作步骤及操作要领1.熟悉实验流程，学习填料塔的操作。

在空气流量恒定条件下，改变清水流量，测定气体进出口浓度y 1和y 2 ，计算组分回收率η、传质推动力Δy m和传质系数Kya ；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y 1 和y 2，计算组分回收率η 、传质推动力Δ ym和传质系数Kya ；3.改变吸收液体的温度，重复实验；4.在控制定值器的压强时应该注意干将空压机的出口阀门微开。

5.加热水时，要缓慢调节变压器的旋钮。

6.调节参数后要有一段稳定时间，直至出口水温基本恒定，取样时先取y2 再取y 1；7.转子流量计的读数要注意换算；8.气体流量不能超过600L/h 。

实验六吸收实验1 实验目的（1）了解填料吸收塔的基本结构、性能和特点。

（2）练习并掌握填料塔操作方法。

（3）了解气体通过填料层的压降与流速及与喷淋密度的关系。

（4）学习并掌握总传质系数的测定方法。

（5）掌握操作条件对传质系数的影响规律。

2 基本原理2.1 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，说明气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，此时液相完全转为连续相，气相完全转为分散相，塔内液体返混和气体的液沫夹带现象严重，传质效果极差。

图6.1填料层压降～空塔质量流速关系图测定填料塔的压降和液泛气速是为了计算填料塔所需动力消耗和确定填料塔的适宜操作范围，选择合适的气液负荷。

实验可用空气与水进行。

在各种喷淋量下，逐步增大气速，记录必要的数据直至刚出现液泛时止。

但必须注意，不要使气速过分超过泛点，避免冲跑和冲破填料。

2.2 以液相为基准的总体积传质系数K Y a 的测定本实验考查水对于二氧化碳的吸收性能，对于水而言，二氧化碳属于难溶性气体，平衡常数m 值大，平衡线很陡，吸收过程传质阻力主要集中在液相，属于液相扩散控制过程（或液膜控制过程），因此，以液相为基准的总体积传质系数近似等于液相总体积传质系数，即：xa xaK k ≈ （6.1）式（6.1）中：K xa —以液相为基准的总体积传质系数，kmol/ (m 3·s)；k a —液相总体积传质系数，kmol/ m 3·s 。

化工原理实验报告吸收实验要点————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期: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K Y ａ.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o u [m/s]为横坐标，单位填料层压降ZP∆[mmH 20／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L 0＝0时,可知ZP∆~o u 关系为一直线,其斜率约1.0—2，当喷淋量为L 1时,ZP∆~o u 为一折线,若喷淋量越大，折线位置越向左移动,图中L 2>L 1。

每条折线分为三个区段,ZP∆值较小时为恒持液区，Z P ∆~o u 关系曲线斜率与干塔的相同。

Z P ∆值为中间时叫截液区,ZP∆~o u 曲线斜率大于２,持液区与截液区之间的转折点叫截点Ａ。

Z P ∆值较大时叫液泛区,ZP∆~o u 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∆～o u 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:m Ya A Y H K N ∆⋅⋅Ω⋅=(1)式中:N A ——被吸收的氨量[kmolN Ｈ3／h];Ω——塔的截面积［m 2]H ——填料层高度[m ］∆Y m ——气相对数平均推动力ＫY a ——气相体积吸收系数[k ｍolN Ｈ3／m ３·h] 被吸收氨量的计算,对全塔进行物料衡算(见图2-2-７-２)：)()(2121X X L Y Y V N A -=-=(2)式中：V ——空气的流量[ｋmol 空气／h]Ｌ——吸收剂（水）的流量[kmol Ｈ2０/h] Y １——塔底气相浓度[ｋｍｏｌNH 3/kmol 空气] Y ２——塔顶气相浓度[kmolNH 3/km ｏｌ空气］X 1，X ２——分别为塔底、塔顶液相浓度［kmo ｌＮH 3/kmolH 20]由式(1）和式（2)联解得:mYa Y H Y Y V K ∆⋅⋅Ω-=)(21（3）为求得ＫＹa 必须先求出Y １、Y 2和∆Y m 之值。