NH3吸收实验指导书

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1、实验九氨代吸收实验一.实验目的：1.学习填料塔吸收的基本原理及填料塔的相关操作。2.掌握NH3在水及空气中的分析方法和操作。3.了解吸收中的双膜理论，并分析NH3在水中吸收的特点。4.了解填料塔高度及吸收系数的计算和相关数据处理。二、药品和仪器NH3吸收装置，NH3钢瓶（带减压阀），移液管（1mL、10mL、25mL）,容量瓶（1.0L）,盐酸（0」mol/L,0.0001mol/L）,甲基红指标剂，乙醇，酸式滴定管。实验装置图1、氨气吸收实验装置图四.实验原理及方法当混合气体与液体相接触时，锡中的一个或几个组份便溶于液体内形成溶液，不能溶解的部分则保留在气相

2、中，从而使混合气体的组份得以分离，这种利用各组份在液体中溶解度不同而分离气体的操作称为吸收。气液中吸收相的浓度与该相的平衡浓度构成动力部分，两相的界面、气膜、液膜构成阻力部分（基于双膜理论），本实验以NH3为例介绍单组份吸收。操作中NH3与空气混合，与水在吸收塔中逆流接触。在填料的表面，液体与气体充分接触。由于混合气体中的NH3的浓度高于NH3在水中的相应平衡浓度，这为其向水中扩散提供了动力。基于双膜理论，在相界面处存在两个停滞膜及气膜和液膜，所有阻力集中于两膜之间，两个膜成为NH3扩散的阻力源。由于NH3易溶于水，故液膜阻力很小，则气膜阻力在总阻力中占主要部

3、分，NH3要克服气膜阻力，进入液相内部达到平衡的目的。本实验进气浓度为yi，尾气浓度为y2，可由分析器测知；液体出口浓度可由出口液取样滴定测得；其余气体流速可由流量计设定；操作压力已知。氨气的平衡遵循y*=0.78x且KGa与气相质量流速大体无关，故填料吸收系数心怡可求;传质单元数，传质单元高度边均可核算。在填料塔中，充分的接触面积由填料提供，所用的BX填料有较高比表面积，是一种高效填料。我们用的吸收设备，由填料塔和控制仪表、泵、风机组成，其中水、空气和氨气的流量由流量计控制，各控制点控制准确。设备配备在线分析器，能同时分析原料气和尾气浓度。五、实验步骤1.准

4、备工作：准备好钢瓶，接好接头。氨气钢瓶气压和流量由针阀和气体流量计控制。接好蓄水桶的软管接头，另一头在自来水龙头上，续水。蓄水桶配有浮球阀，水不会溢出。打开湿式流量计的溢水后盖，取出麻绳；从上盖处为湿式流量计充水，充到麻绳刚好有水溢出为止。检查电路无误后插上电源。2.配制分析试剂：①配0.1mol/L的盐酸溶液：称取36.5%的浓盐酸10g,置于1000mL容量瓶中，用蒸馅水稀释至刻度，配成0.1mol/L的盐酸溶液。②配甲基红指示剂：将少量甲基红指示剂溶于乙醇中，配成甲基红指示剂，备用。3.检查各阀位状态：风机全开，泵全关，NH3进口阀全关，流量计全关，塔顶

5、开，塔下部放液口打开，取液口关闭，4.打开电源，此时各表显示各点温度；打开风机开关，泵开关，待风机和泵正常工作后调节适当流量，仪器正常工作。5.打开NH3瓶（打开NHs瓶前，关死针阀），然后打开“NH3进口阀”调节针阀，微调开，最后调节NH3流量调节阀，若流量够用则可。不够再调针阀，直到够用为止。切不可开始就扌巴针阀调过大，造成压力过高，导致流量计损坏。6.检查分析器开关状况，两通关闭，三通打开（不处在放液状态），取10mk0」mol/L盐酸溶液，加入原料分析器（左）;取稀释0.0001mol/L盐酸溶液2mL加入尾气分析器（右），各滴入两滴甲基红。7.待仪器

6、正常工作7〜8min后，缓缓打开两分析器的两通阀，见有气泡冒出后控制气泡量，不宜过大。此时湿式流量计开始工作，记录其初始读数及温度、压力相关参数。8.观察分析器中液体颜色，当试剂刚开始变色（红-黄）立即关闭两通阀，记录湿式流量计的流量。9.测试完毕后，用10mL移液管从上方将液体移出，并用清水洗涤分析器后，再装入同样试剂。10.第一组实验，改变水流量：200、250、300m3/h后，记录实验数据。1.第一组实验，改变NH3流量：0.5、0.6、0.8L/h后，记录实验数据。2.实验完毕后，先关闭NH3钢瓶，然后关闭NH3减压阀、截止阀。让泵和风机再运行15m

7、in后，相继关闭泵，风机电源开关、最后关闭总电源开关。用去离子水将分析器清洗干净，塔内残余液体放干净，以备再用。五.实验数据记录及数据处理(1)原始数据1.NH3流量：0.4n?/h空气流量：4.5n?/h表1原始数据表序号温度/C压力/cm水柱水流量/L・h1原料气量/L尾气量/LV盐酸/mLmol1mol1Xy/mol•mol11T气入=23.8二17.6200593.861368.5536.900.1143.42x1O'52.66x10'3T气出=22.8T注入=22.2Z1/t=3.8594.071368.69T液入=22.82"入=25.8/?=17

8、.6250594.071368.692