传质设备实验指导书【】

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1、传质设备卖验指导书彭德其编湖南工业大学机械工程学院二00七年三月目录实验一填料吸收塔的操作及其吸收总传质系数的测定1一、实验目的：1二、实验仪器：1三、实验原理：2四、实验步骤：3五、实验数据记录及处理：4六、附表：4实验二板式梢饰塔的操作及全塔效率的测定7一、实验目的：7二、实验仪器：7三、实验原理：8四、实验步骤10五、实验数据记录及处理：10实验一填料吸收塔的操作及其吸收总传质系数的测定一、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.掌握吸收总传质系数KYa的测定方法。二、实验仪器：实验装置包括空

2、气输送、空气与丙酮鼓泡接触、以及吸收剂供给和气液两相在填料塔小逆流接触等，其流程如图所示。压力定值器1ni液封装压缩机吸收实验装世流程图实验设备主要尺寸：1.填料塔：塔内径一35伽；填料层高度一400mm；填料尺寸①6X6X1mm的瓷质拉西环。2.空气转了流量计：型号:LZB6,流量:100-1000L/h,精度2.5级。3.液体传子流量计：型号：LZB4,流量：1.6-16L/h,精度2.5级。三、实验原理：分别在下列条件下，测定气体进出口浓度，由此计算组分冋收率H，传质推动力△Ym,和总传质系数KYa。1.改变吸收剂（清水）的流量；2.改变吸收剂（清

3、水）的温度；3.改变空气的流量。实验具体原理：1.吸收塔的操作和调节吸收操作的结果最终表现在岀口气体的组成£上，或组分的回收率n上。在低浓度体吸收时，回收率I］可按下式计算：儿一>21；1）==1——->1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、浓度禺是控制和调节吸收操作的三耍素。由吸收分析可知，改变吸收剂用量是对吸收过程进行调节的最常用方法。当气体流率V不变时，增加吸收剂流率，吸收速率NA增加，溶质吸收量增加，那么出口气体的组成丫2减少，回收率n増大。当液相阻力较小时，壇加吸收剂流量，总传质系数变化较小或基本不变，溶

4、质吸收量的增加主要是由于传质平均推动力AYni的增大而引起，即此时吸收过程的调节主要靠传质推动力的变化。但当液相阻力较大时，增加吸收剂流量，总传质系数大幅度増加，而传质平均推动力厶巾可能减少，但总的结果使传质速率増大，溶质吸收量增大。吸收剂入口温度对吸收过程影响也甚大，也是控制和调节吸收操作的一个重要因素。降低吸收剂的温度，使气体的溶解度增大，相平衡常数减少。对于液膜控制的吸收过程，降低操作温度，吸收过程阻力丄匕旦将随Z减少，KYaKxa结果使吸收效果变好，岭降低，但平均推动力△Ym或许也会减少。对于气膜控制的吸收过程，降低操作温度，吸收过程阻力丄〜上-

5、不变，但平均推动力AYm增大，吸收效KYaKYa果同样会变好。总Z,降低吸收剂的温度，改变了相平衡常数，对过程阻力及过程推动力都产生影响，其总的结果使吸收效果变好，吸收率提高。吸收剂进口浓度X2是控制和调节吸收操作的又一个重耍因素。降低吸收剂进口浓度X?,液相进口处的推动力增大，全塔平均推动力AYm也随Z增大，而有利于吸收过程回收率的提高。应该注意，当气液两相在塔底接近平衡时，要降低冬，提高回收率，用增犬吸收剂用量的方法更有效。但当气液两相在塔顶接近平衡时，提高吸收剂用量，即增大液气比不能使呂明显的降低，只能用降低吸收剂入塔浓度〔才是有效的。最后应注意，

6、上述讨论是基于填料塔的填充高度是一定的，亦即针对某一特定的工程问题进行的操作型问题的讨论。若是设计型的工程问题，则上述结果不一定相符，视具体问题而定。2.吸收总传质系数的计算实验物系是清水吸收丙酮，惰性气体为空气，气体进口中丙酮浓度Yl>10%,不属于低浓度气体吸收。1)传质速率A：NA=KYaVfYm物料衡算式/.(如-兀)(2)相平衡式：Y=mX(3)r(Y一Y(4)<5)⑴和⑵式联询3吕式中匕——填料层体积，四、实验步骤:1.打开吸收剂计量流量计至刻度为2L/ho2.打开空气压缩机，调节压力定值器至刻度为0.02Mpa,此压力足够提供气体流动的推

7、动力，尾气排放直接放空。1.调节液封装置中的调节阀，使吸收塔塔底液位处于气体进口处以下的某一固定高度。2.调节空气流量计至刻度为400L/ho5•待稳定lOmin后，分别对气体进、出口取样分析。为使实验数据准确起见，先取塔顶，后取塔底；取样针筒应用待测气体洗二次，取样量近30mlo6.空气流量计校正，其校正公式为：7.当常温吸收实验数据测定完后，将吸收剂进口温度调节器打开，旋至电流刻度为1.2A,待进、出口温度显示均不变时，取样分析。五、实验数据记录及处理:塔径:填料高度:填料类型:色谱系数:No液相流量L/h气相流量L/h液相进口温度°C液相出口温度°

8、C气相进口峰高气相出口峰高大气压:定值器压力:室温:No气相流量Kmol/m2・