化工原理实验吸收.ppt

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1、化工原理实验吸收实验（一）  实验目的及认为1、 熟悉填料吸收塔的结构与操作2、 观察填料吸收塔流体力学状况，测定压降与气速的关系曲线3、 掌握总传质系数Kya的测定方法及影响因素分析4、 同过实验了解p—u曲线和传质系数Kya对工程设计的重要意义5、 学习对气液连续接触的填料塔利用传质速率方程处理传质问题的方法化工原理吸收实验（二）基本原理1、填料塔流体力学特性气体通过干填料层时，液体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律相一致。化工原理实验在双对数坐标系中压降对气流做图得到一条斜率为1.8—2的直（图中a—a线）。（图7—1填料层压降—空塔气速关系示意图）aabcd而

2、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，出现截点（图中c点），持液量开始增大。气压—气速线向上弯曲，斜率变陡，（图中cd段）。测定填料塔的压降和液泛速度，是为了计算填料塔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2传质实验填料他与板式塔内气液两相的接触情况有着很大的不同。在板式塔中，两相接触在各块塔板上进行，因之接触是不连续的。但在填料塔中，两相接触是连续地在填料表面上进行，需计算的是完成一定吸收任务艘需填料高度。填料层高度计算方法有传质系数法、传质单元法以及等板高度法总体积

3、传质系数Kya是单位填料体积，单位时间吸收的溶液量。它是反映填料吸收塔性能的主要参数。是设计填料高度的重要数据。本实验是用水吸收空气—氨混合气体中的氨。混合气体中氨的浓度低。吸收所得的溶液浓度也不高。气液两相的平衡关系可以认为服从亨利定律（即平衡线在x—y坐标系为直线）。故可用对数平均浓度差法计算填料层传质平均推动力。相应的传质方程为：所以式中其中—单位时间内氨的吸收量（Kmol/h）—填料层体积系数（Kmol/m·h）—填料层体积（m）—气相对数平均浓度差—气体进塔时的摩尔比—与出塔液体相平衡的气相摩尔比—气体出塔时的摩尔比—与进塔液体相平衡时的气相摩尔比（具体计算步骤

4、参阅附录）(三)装置与流程142356789101112131415161718192021222324252627282930313233自来水排入地沟空气图5-2XS-1吸收实验装置流程图数字表示返回返回1、氨瓶阀13、油分离器24、尾气取样管2、6、氨压力表14、放净阀25、稳压瓶3、氨减压瓶15、阀门26、考克4、氨钢瓶安全阀16、空气转子流量计27、吸收盒5、温度计17、塔顶表压计28、湿式气体流计7、缓冲罐18、填料支撑板29、水流量计8、膜式安全阀19、排液管30、放净阀9、表压计20、压差计31、水调节阀10、转子流量计21、填料塔32、高位水槽11、表压

5、计22、喷淋器33、调节阀12、温度计23、尾气稳压阀34、阀门基本数据：塔径0.111m，填料层高0.825m填料参数：12×12×1.3(㎜)瓷拉西环at—403(),—0.764实验流程：图5—2是吸收实验装置流程图。空气由罗茨风机（图中未画）供给，进入油分离器13，由阀15调节空气流量，经空气转子流量计16计量，并在管路中与氨混合后进入塔底。混合气体在塔中经水吸收后，尾气从塔顶排出。出口处有尾气稳压阀23，以维持一定的尾气压力（约90—130㎜HO）作为尾气通过分析器27的推动力。来自高位水槽（靠溢流管维持一定水位）的水，经水调节阀31，由转子流量计20计量后，进

6、入塔顶喷淋器喷出。塔底吸收液经排液管流如地沟。氨气由氨瓶4供给，开启氨瓶阀门1，氨气即进入自动减压阀3，稳压在0.5—1.0㎏/cm范围内。氨压力表2指示氨瓶内部压力，氨压力表6指示减压后的压力。为了确保安全，缓冲罐上还装有安全阀8，以保证进入实验系统的氨压力不超过规定值（1.2㎏/cm），安全阀的排出口用所了管接到室外。由于气体流量与气体状态有关，所以每个气体流量计前均有表压计和温度计。为了测量塔内压力和填料层压降，装有表压计17和压差计20。另外还需用大气压力计测量大气压强。排液管19可以上下移动，使液面控制在管子内部而不上升到塔截面内。尾气分析器由吸收盒27和湿式气

7、体流量计28组成。吸收实验（四）操作要点1．流体力学性能测定（１）      测定于填料压强降时，塔内填料务必事先吹干。（２）      测定湿填料压强降：ａ、　测定前要进行予液泛，使填料表面充分润湿。ｂ、实验接近液泛时，进塔气体的速度要放慢，不然图中泛点不易找到。密切观察填料表面气液接触状况，并注意填料层压降变化程度。务必让各参数稳定后再读数据。液泛后填料层压降在几乎不变气速下上升，务必要掌握这个特点。稍稍增加气量，再取一、二个点就可以了，并注意不要使气速过分超过泛点。避免冲破和冲跑填料。（3）      要注意空气转子流量