吸收实验装置实验指导书

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1、克拉玛依职业技术学院KaramayVocational&TechnicalCollege化工实训装置系列之填料吸收解吸塔传质系数测定实训装置卖训指导书克拉玛依职业技术学院石油化学工程系2011—12填料吸收解吸塔传质系数测定实训装置3一、实训目的3二、实训原理3三、实训装置及流程4四、实训方法6五、安全生产技术要求6六、实训报告7七、思考题7填料吸收解吸塔传质系数测定实训装置、实训目的1.了解填料塔吸收解吸装•置的基本结构及流程；2.掌握总体积传质系数的测定方法；3.了解气体空塔速度和液体喷淋密度对总体积传质系数的影响;二、实训

2、原理气体吸收是典型的传质过程之一。山于CO?气体无味、无毒、廉价,所以气体吸收实验常选择C02作为溶质组分。本实验采用水吸收空气中的C02组分。一-般C02在水中的溶解度很小，即使预先将一定量的C02气体通入空气屮混合以提高空气屮的C02浓度，水中的C02含最仍然很低，所以吸收的计算方法可按低浓度來处理，并R此体系C02气体的解吸过程属于液膜控制。因此，木实验主要测定Kxa和Holo1.计算公式填料层同皮Z为式屮：L液体通过塔截面的摩尔流罐，kmol/（m2•s）；Kxa以AX为推动力的液相总体积传质系数，kmol/（m3•s）

3、；Hol液相总传质单元高度，imNol液相总传质单元数，无因次。令：吸收因数A=L/mG检=宀山［（—）3^+川1-A2.测定方法（1）空气流量和水流量的测定本实验釆川转子流量计测得空气和水的流量，并根据实验条件（温度和压力）和有关公式换算成空气和水的摩尔流量。（2）测定填料层高度Z和塔径D；（3）测定塔顶和塔底气相组成yj和y2;（4）平衡关系。本实验的平衡关系可写成y=mx式中：m相'卜衡常数，m二E/P；E亨利系数，E=f（t）,Pa,根据液相温度由附录查得;P总压，Pa,取latm。对清水而言，x2=0,由全塔物料衡算G

4、®-儿）=厶（可一兀2）可得X

5、o三、实训装置及流程1.装置流程（1）实训装置如图1所示。吸收实训装置流程：由自来水来的水经离心泵加压后送入填料塔塔顶经喷头喷淋在填料顶层。由压缩机送来的空气和由二氧化碳钢瓶来的二氧化碳混介后，一起进入气体中间贮罐，然后再直接进入塔底，与水在塔内进行逆流接触，进行质量和热量的交换，由塔顶出來的尾气经转子流量计后放空，山于木实验为低浓度气体的吸收，所以热量交换可略，整个实验过程看成是等温操作。液相一亍相水温液相一亍相水温•・C02流量•・C02流量——PtlOO气温气温■-压力表液体流星计一-・液体

6、再分配器液体再分配器放空阀样阀■-压力表埴料埴料液体输送泵液体输送泵凤机稳压罐稳压罐中间专者水箱中间专者水箱图1吸收装置流程图质控制阀门组质控制阀门组液体温度轮流量计空气谎量一体再分配器昨段液体取祥阀空气流量调节阀埴料稳压鑼液体输送泵液位控希缨■液位控制冏门组风机-气体温度喷加强吸收塔一一液相一玉差变送渥计段气体取样阀气相二段气体职祥阀诫压阀液体流量计一C02钢瓶一C02流量排空阀中间储水瞿（2）仪表面板图如图2所示。图2仪表面板示意图I•水泵电源切换开关2•变频器电源开关3•风机电源开关4•仪表电源开关5.总电源空气开关6•温

7、度巡检仪7•气体流量积算仪弘液体流量积算变送仪9•液体流量手自动控制仪10•变频器11・指示灯1.主要设备（1）吸收塔：高效填料塔，塔内径100mm,塔内装有金属丝网板波纹规整填料，填料层总高度1200mmo塔顶冇液体初始分布器，塔中部冇液体再分布器，塔底部冇栅板式填料支承装置。填料塔底部有液封装置，以避免气体泄漏。（2）填料：金属丝网板波纹规整填料，规格：300X100。（3）转子流量计;介质条•件最大流量最小刻度标定介质标定条件空气4m3/h0.4m3/h空气2()°C1.0133XIO'Paco2250L/h25L/h空气

8、20°C1.0133X10%水600L/h60L/h水20°C1.0133X10%（4）风机：压力13kPa,风虽76m3/min；（5）二氧化碳钢瓶钢瓶；1•实训步骤（1）熟悉实训流程及其注意事项；（2）打开仪表电源开关；（3）开启液体调节阀门，讣水进入填料塔润湿填料，仔细调节液体调节阀门，使液体转子流虽计流虽稳定在某一实验值。（塔底液封控制：仔细调节阀门2的开度，使塔底液位缓慢地在一段区间内变化，以免塔底液封过高溢满或过低而泄气；（4）启动风机，打开CO?钢瓶总阀，并缓慢调节钢瓶的减压阀（注意减压阀的开关方向与普通阀门的开关

9、方向相反，顺时针为开，逆时针为关）；（5）调节CO2转了流量计的流量，使其稳定在某一值；（6）待塔操作稳定后,读取各流量计的读数，并读取各温度读数,进行取样并分析出塔顶、塔底气相组成；（7）实训完毕，关闭CO2转子流量计，液体转子流量计，再关闭空压机电源开关，清