二氧化碳吸收.doc

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1、填料吸收实验装置(二氧化碳体系)说明书天津大学化工基础实验中心一、实验目的:1.了解填料吸收塔的结构和流体力学性能。2.学习填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法。二、设备主要技术数据及其附件⒈设备参数:⑴风机:XGB-12型,550W;⑵填料塔:玻璃管内径D=0.1m,内装φ10×10mm鲍尔环,填料层高度Z=1.2m;⑶填料塔:玻璃管内径D=0.1m,内装φ10×10mm鲍尔环,填料层高度Z=1.2m;⑷二氧化碳钢瓶1个、减压阀1个(用户自备)。⒉流量测量:⑴CO2转子流量计:型号:LZB-6;流量范围:0.06~0.6m3/h;精度:2.5%⑵空气转

2、子流量计:型号:LZB-10;流量范围:0.25~2.5m3/h;精度:2.5%⑶空气转子流量计:型号:LZB-10;流量范围:0~50m3/h;精度:2.5%⑷水转子流量计:型号:LZB-25;流量范围:0~20m3/h;精度:2.5%⑸解吸收塔水转子流量计:型号:LZB-6流量范围:60~600L/h精度:2.5%⒊浓度测量:吸收塔塔底液体浓度分析:定量化学分析仪一套⒋温度测量:PT100铜电阻,液温度。三、实验装置的基本情况图1二氧化碳吸收解吸实验装置流程1-水箱;2-解吸液泵;3-吸收液泵;4-风机;5-空气旁通阀;6-空气流量计;7-吸收液流量计

3、;8-解吸塔;9-解吸收塔底取样阀;10、11-U型管放;12-吸收塔;13-吸收塔底取样阀;14-解吸液流量计;15-CO2流量计;16-吸收用空气流量计解;17-吸收用空气泵;18-CO2钢瓶;19-水箱放水阀;20-减压阀;21-解吸液取样阀;22-吸收液取样阀吸收质(纯二氧化碳气体或与空气的混合气)由钢瓶经二次减压阀和转子流量计15,进入吸收塔塔底,气体由下向上经过填料层与液相水逆流接触,到塔顶经放空;吸收剂(纯水)经转子流量计7进入塔顶,再喷洒而下;吸收后溶液流入塔底液料罐中由解吸泵2经流量计14进入解吸塔,空气由6流量计控制流量进入解吸塔塔底由

4、下向上经过填料层与液相逆流接触,对吸收液进行解吸,然后自塔顶放空,U形液柱压差计用以测量填料层的压强降。四、实验方法及步骤⒈测量吸收塔干填料层(△P/Z)~u关系曲线(只做解吸塔):先全空气旁路调节阀5,启动风机,(先全开阀5和空气流量计阀,再利用阀5调节进塔的空气流量。空气流量按从小到大的顺序)读取填料层压降△P(压差计10),然后在对数坐标纸上以空塔气速u为横坐标,以单位高度的压降△P/Z为纵坐标,标绘干填料层(△P/Z)~u关系曲线。⒉测量吸收塔在某喷淋量下填料层(△P/Z)~u关系曲线:将水流量固定在300L/h(水的流量因设备而定),然后用上面相

5、同方法调节空气流量,并读取填料层压降△P、转子流量计读数和流量计处空气温度,并注意观察塔内的操作现象,一旦看到液泛现象时,记下对应的空气转子流量计读数。在对数坐标纸上标出液体喷淋量为300L/h时的(△P/z)~u关系曲线(见图2A),从图上确定液泛气速,并与观察的液泛气速相比较。⒊二氧化碳吸收传质系数的测定:吸收塔与解吸塔(水流量为200L/h)(1)打开阀门5,关闭阀门9、13、21、22。(2)启动吸收液泵3将水经水流量计7计量后打入吸收塔中,然后打开二氧化碳钢瓶顶上的针阀20,向吸收塔通入二氧化碳(二氧化碳气体流量计15的阀们要全开),流量由流量计

6、读出在0.1m3/h左右。(3)启动解吸泵2,将吸收液经解吸流量计14计量后打入解吸塔中,同时启动风机,利用阀门5调节空气流量(0.25m3/h)对解吸塔中的吸收液进行解吸。(4)操作达到稳定状态之后,测量塔底的水温,同时取样,测定两塔塔顶、塔底溶液中二氧化碳的含量。(实验时要注意吸收塔水流量计和解吸塔水流量计要一致,并注意吸收塔下的储料罐中的液位,对各流量计及时调节以达到实验时的操作条件不变)⑶二氧化碳含量的测定用移液管吸取0.1M的Ba(OH)2溶液10mL,放入三角瓶中,并从塔底附设的取样口处接收塔底溶液10mL,用胶塞塞好,并振荡。溶液中加入2~3

7、滴酚酞指示剂,最后用0.1M的盐酸滴定到粉红色消失的瞬间为终点。按下式计算得出溶液中二氧化碳的浓度:五、使用实验设备应注意的事项:⒈开启CO2总阀前,要先关闭减压阀,开启开度不宜过大。⒉实验时要注意吸收塔水流量计和解吸塔水流量计要一致,并注意吸收塔下的储料罐中的液位。⒊作分析时动作迅速,以免二氧化碳溢出。六、附录⒈实验数据的计算及结果⑴填料塔流体力学性能测定(以填料塔干填料数据为例)转子流量计读数:0.5m3/h;填料层压降U管读数:4.0mmH2O空塔气速(m/s)单位填料层压降(mmH2O/m)在对数坐标纸上以空塔气速为横坐标,为纵坐标作图,标绘~关系

8、曲线,见图2。⑵传质实验(以设备吸收塔的传质实验为例)(a).吸收

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