填料吸收传质系数地测定

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1、实用标准文案序号：40化工原理实验报告实验名称：填料吸收传质系数的测定学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺文档大全实用标准文案1、熟悉填料塔的构造与操作。2、观察填料塔流体力学状况，测定压降与气速的关系曲线。3、掌握总传质系数Kxa的测定方法并分析影响因素。4、学习气液连续接触式填料塔，利用船只速率方程处理传质问题的办法。一、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，并进行关联，得到的关联式，同时对四种

2、不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。本实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

3、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：文档大全实用标准文案其中相关的填料层高度的基本

4、计算式为：即其中，式中：GA—单位时间内氧的解吸量[Kmol/h]Kxa—总体积传质系数[Kmol/m3•h•Δx]VP—填料层体积[m3]Δxm—液相对数平均浓度差x1—液相进塔时的摩尔分率(塔顶)xe1—与出塔气相y1平衡的液相摩尔分率(塔顶)x2—液相出塔的摩尔分率(塔底)xe2—与进塔气相y2平衡的液相摩尔分率(塔底)Z—填料层高度[m]Ω—塔截面积[m2]L—解吸液流量[Kmol/h]HOL—以液相为推动力的传质单元高度NOL—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

5、小，因此传质阻力几乎全部集中于液膜中，即Kx=kx,由于属液膜控制过程，所以要提高总传质系数Kxa，应增大液相的湍动程度。在y—x图中，解吸过程的操作线在平衡线下方，本实验中还是一条平行于横坐标的水平线(因氧在水中浓度很小)。备注：本实验在计算时，气液相浓度的单位用摩尔分率而不用摩尔比，这是因为在y—x图中，平衡线为直线，操作线也是直线，计算比较简单。文档大全实用标准文案图二氧气吸收与解吸实验流程图1、氧气钢瓶9、吸收塔17、空气转子流量计2、氧减压阀10、水流量调节阀18、解吸塔3、氧压力表11、

6、水转子流量计19、液位平衡罐4、氧缓冲罐12、富氧水取样阀20、贫氧水取样阀5、氧压力表13、风机21、温度计6、安全阀14、空气缓冲罐22、压差计7、氧气流量调节阀15、温度计23、流量计前表压计8、氧转子流量计16、空气流量调节阀24、防水倒灌阀一、实验步骤1、实验流程图二是氧气吸收解吸装置流程图。氧气由氧气钢瓶供给，经减压阀2进入氧气缓冲罐4，稳压在0.03～0.04[Mpa],为确保安全，缓冲罐上装有安全阀6，由阀7调节氧气流量，并经转子流量计8计量，进入吸收塔9中，与水并流吸收。含富氧水经

7、管道在解吸塔的顶部喷淋。空气由风机13供给，经缓冲罐14，由阀16调节流量经转子流量计17计量，通入解吸塔底部解吸富氧水，解吸后的尾气从塔顶排出，贫氧水从塔底经平衡罐19排出。自来水经调节阀10，由转子流量计17计量后进入吸收柱。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。空气流量计前装有计前表压计23。为了测量填料层压降，解吸塔装有压差计22。在解吸塔入口设有入口采出阀12，用于采集入口水样，出口水样在塔底排液平衡罐上采出阀20取样。两水样液相氧浓度由9070型测氧仪测得。

8、文档大全实用标准文案2、操作要点(1)、流体力学性能测定、测定干填料降压时，塔内填料务必实现吹干、测定湿填料压降A、测定前要进行预液泛，使填料表面充分润湿B、实验接近液泛时，进塔气体的增加量要减少，否者图中泛点不容易找到。密切观察填料表面气液接触状况，并注意填料层压降变化幅度，务必让各参数稳定后再读数据，液泛后填料层降在几乎不变气速下明显上升，务必要掌握这个特点。稍微增加气量，再取一。二个点即可。注意不是要使气速过分超过泛点，避免冲破和冲跑填料。、注意空气转子流量计的