江苏大学化工原理实验六吸收实验

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1、实验四吸收实验一、实验目的1.了解填料吸收塔的基本构造、吸收过程的基本流程及其操作。2.掌握吸收总传质系数Kya的测定方法。二、实验原理对低浓度气体吸收且平衡线为直线的情况，吸收传质速率由吸收方程决定则只要测出NA，测出气相的出、入塔浓度，就可计算Kya，而式中V为混合气体的流量，mol/s，由转子流量计测定，y1、y2分别为进塔和出塔气相的组成（摩尔分率），用气相色谱分析得到。液相出塔浓度由全塔物料衡算得到。计算Δym时需用平衡数据，本实验的平衡数据如下所示。丙酮、空气混合气体中丙酮的极限浓度ys*与空气温度t的关系（压强为1.2×105Pa）空气温度℃010152025303540ys

2、*%(mol)8.511.414.617.924.430.938.246.3丙酮的平衡溶解度液相浓度x平衡分压，kPax10℃20℃30℃40℃50℃0.010.9061.5992.7064.3997.7040.021.7993.0664.9987.97112.1290.032.6924.4797.13111.06316.5280.043.4665.7058.99718.86220.6600.054.1856.83810.79616.52824.52550.064.7457.75712.26318.79427.7240.075.3188.66413.59620.92630.9230.085

3、.7719.43114.92822.79333.7220.096.29710.19716.12824.52536.2550.106.74410.93017.06126.25838.654一、实验流程实验装置包括空气输送，空气和丙酮鼓泡接触以及吸收剂供给和气液两相在填料塔中逆流接触等部分，其流程示意如图所示。空气的压力定为0.2×104Pa。二、实验操作步骤及操作要领1.熟悉实验流程，学习填料塔的操作。在空气流量恒定条件下，改变清水流量，测定气体进出口浓度y1和y2，计算组分回收率η、传质推动力Δym和传质系数Kya；2.在清水流量恒定条件下，改变空气流量，测定气体进出口浓度y1和y2，计算

4、组分回收率η、传质推动力Δym和传质系数Kya；3.改变吸收液体的温度，重复实验；4.在控制定值器的压强时应该注意干将空压机的出口阀门微开。5.加热水时，要缓慢调节变压器的旋钮。6.调节参数后要有一段稳定时间，直至出口水温基本恒定，取样时先取y2再取y1；7.转子流量计的读数要注意换算；8.气体流量不能超过600L/h。液体流量不能超过7L/h，防液泛。5一、实验数据记录1．设备参数和有关常数实验装置的基本尺寸：塔内径34mm；填料层高度24cm；自查丙酮—空气物系的平衡数据：大气压101.33kPa；室温14℃。序号计前空气压力MPa空气温度℃空气流量读数L/h水的流量读数L/h水温℃塔

5、顶温度℃塔底温度℃入塔气体浓度出塔气体浓度10.0213.540021013.314.20.012980.0067720.0213.540061012.814.00.009810.0024930.0213.360061012.513.20.012870.0034040.0213.440063022.815.80.012660.00381二、实验数据处理以序号1为例计算过程如下：查数据可知，14℃时水的密度ρ=999.3kg/m3根据物料守恒，Vy1+Lx2=Vy2+Lx1则5序号混合气体流量Nmol/s混合液体流量Lmol/sy1y2x1y1*ΔymNAKya10.0051140.0308

6、40.012980.006770.001030.000970.009143.17214E-0515.9320.0051140.092530.009810.002490.000400.000380.005213.741E-0532.9630.0076740.092530.012870.003400.000790.000740.006867.27055E-0548.6440.0051150.092530.012660.003810.000490.000460.007214.52583E-0528.84一、实验结果与讨论1.从传质推动力和传质阻力两方面分析吸收剂流量对吸收过程的影响？。答：当液相

7、推动力阻力较小时，增加液体流量，总传质系数基本不变。溶质吸收量的增加，主要是由于传质平均推动力增大引起的。当液相阻力较大时，增大液体流量，总传质系数会增加，而平均推动力可能减小，但总的结果是传质速率增大，而溶质吸收率增大。2.从实验数据分析水吸收丙酮是气膜控制还是液膜控制，还是两者兼有之？答：丙酮为易溶气体，对比三四组实验数据，提高吸收剂的温度，1/Kya增大，符合气膜控制。3.填料吸收塔底为什么必须有液封装置，液封装置