堿液吸收二氧化硫?qū)嶒?yàn)

1、實(shí)驗(yàn)四 堿液吸收二氧化硫?qū)嶒?yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕緦?shí)驗(yàn)采用填料吸收塔，用5%NaOH或Na2CO3溶液吸收SO2。通過實(shí)驗(yàn)可初步了解用填料塔吸收凈化有害氣體的實(shí)驗(yàn)研究方法，同時(shí)還有助于加深理解在填料塔內(nèi)氣液接觸狀況及吸收過程的基本原理。通過實(shí)驗(yàn)要達(dá)到以下目的：1 了解用吸收法凈化廢氣中SO2的效果；2 改變氣流速度，觀察填料塔內(nèi)氣液接觸狀況和液泛現(xiàn)象；3 測(cè)定填料塔的吸收效率及壓降；4 測(cè)定化學(xué)吸收體系（堿液吸收SO2）的體積吸收系數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理1、填料塔流體力學(xué)特性：氣體通過干填料層時(shí)，流體流動(dòng)引起的壓降和湍流流動(dòng)引起的壓降規(guī)律相一致。 logPlogUaabcd圖1 填料層壓降與空塔氣速關(guān)系示

2、意圖在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中用壓降對(duì)氣速作圖得到一條斜率為1.8-2的直線（圖中aa線）而有噴淋量時(shí)，在低氣速時(shí)（C點(diǎn)以前）壓降也比例于氣速的1.8-2次冪，但大于同一氣速下干填料的壓降（圖中bc段）。隨氣速增加，出現(xiàn)載點(diǎn)（圖中c點(diǎn)），持液量開始增大，壓降-氣速線向上彎曲，斜率變大，（圖中cd段）。到液泛點(diǎn)（圖中d點(diǎn)）后在幾乎不變的氣速下，壓降急劇上升。測(cè)定填料塔的壓降和液泛速度，是為了計(jì)算填料塔所需動(dòng)力消耗和確定填料塔的適宜制作范圍，選擇合適的氣液負(fù)荷。2、傳質(zhì)實(shí)驗(yàn)：填料塔與板式塔內(nèi)氣液兩相的接觸情況有著很大的不同。在板式塔中，兩相接觸在各塊塔板上進(jìn)行，因此接觸是不連續(xù)的。但在填料塔中，兩相接觸是連

3、續(xù)地在填料表面上進(jìn)行，需計(jì)算的是完成一定吸收任務(wù)所需填料高度。填料層高度計(jì)算方法有傳質(zhì)系數(shù)法、傳質(zhì)單元法以及等板高度法?？傮w積傳質(zhì)系數(shù)KYa是單位填料體積、單位時(shí)間吸收的溶質(zhì)量。它是反映填料吸收塔性能的主要參數(shù)，是設(shè)計(jì)填料高度的重要數(shù)據(jù)。本實(shí)驗(yàn)是用NaOH或Na2CO3溶液吸收空氣-二氧化硫混合氣體中的二氧化硫。吸收方式為化學(xué)吸收。通過實(shí)驗(yàn)，得到以濃度差為推動(dòng)力的體積吸收系數(shù)（Kya）：                  &#

4、160;          Q-通過填料塔的空氣量kmol/h;     h-填料層高度m;     A-填料塔的截面積m2;     y1、y2-進(jìn)出填料塔氣體中SO2的比摩爾分率；     ym-對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力；其中           

5、0;                      pA1、pA2-進(jìn)出塔氣體中SO2的分壓力Pa;    P-吸收塔氣體的平均壓力Pa;因?yàn)槲辗磻?yīng)為極快不可逆反應(yīng)，吸收液面上SO2的平衡濃度y*可看作為零。則對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力  （ym）可表示為：         

6、0;        由上面公式可得到以分壓差為推動(dòng)力的體積吸收系數(shù)（KGa）的計(jì)算公式為：                 以上式中：     Q-通過填料塔的空氣量kmol/h;     h-填料層高度m;     A-填料塔的截面積m2;

7、0;    y1、y2-進(jìn)出填料塔氣體中SO2的比摩爾分率；     pA1、pA2-進(jìn)出塔氣體中SO2的分壓力Pa;    P-吸收塔氣體的平均壓力Pa;3實(shí)驗(yàn)設(shè)備三、實(shí)驗(yàn)操作1、請(qǐng)先登錄進(jìn)入實(shí)驗(yàn)后，會(huì)出現(xiàn)“登錄”對(duì)話框，如下圖所示請(qǐng)認(rèn)真填寫班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)三項(xiàng)內(nèi)容，這三項(xiàng)內(nèi)容將被記錄到實(shí)驗(yàn)報(bào)告文件當(dāng)中。2、實(shí)驗(yàn)主界面實(shí)驗(yàn)主界面如下圖所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析裝置如下圖1啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，開始送風(fēng) 點(diǎn)擊電源開關(guān)的綠色按鈕接通電源，就可以啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，并開始工作。2打開空氣流量調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)空氣流量。由于氣體流量于氣體

8、狀態(tài)有關(guān)，所以每個(gè)氣體流量計(jì)前都有壓差計(jì)（測(cè)表壓）和溫度計(jì)，和流量計(jì)共同使用，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量進(jìn)行計(jì)算和比較。將空氣流量調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)節(jié)到100，稍許等待，進(jìn)行下一步。3鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)主畫面左邊菜單中的“數(shù)據(jù)處理”，可調(diào)出數(shù)據(jù)處理窗口，點(diǎn)擊干塔數(shù)據(jù)頁(yè)，按標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)操作方法在各項(xiàng)目欄中填入所讀取的數(shù)據(jù)。4調(diào)節(jié)閥以改變空氣流量，重復(fù)上述第2）3）步，為了實(shí)驗(yàn)精度和回歸曲線的需要至少應(yīng)測(cè)量10組數(shù)據(jù)以上。注意：因?yàn)樵诟伤顟B(tài)下壓降很低，所以測(cè)量范圍應(yīng)盡量不要在流量較低的范圍內(nèi)進(jìn)行。5干塔壓降測(cè)量完畢后，在進(jìn)水之前，應(yīng)減少空氣流量，因?yàn)槿绻諝饬髁窟^大，會(huì)引起強(qiáng)烈的液泛，有可能損壞填料。6打開

9、水流量調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)進(jìn)水流量（建議35 l/h）。然后慢慢增大空氣流量直到液泛，鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊塔身可看到塔內(nèi)的狀況。液泛一段時(shí)間使填料表面充分潤(rùn)濕。然后減小空氣流量到較小的水平。注意：本實(shí)驗(yàn)是在一定的噴淋量下測(cè)量塔的壓降，所以水的流量應(yīng)不變。在以后實(shí)驗(yàn)過程中不要改變水流量調(diào)節(jié)閥的開度。7逐漸加大空氣流量調(diào)節(jié)閥的開度，增加空氣流量，多讀取幾組塔的壓降數(shù)據(jù)。同時(shí)注意塔內(nèi)的氣液接觸狀況，并注意填料層的壓降變化幅度。液泛后填料層的壓降在氣速增加很小的情況下明顯上升，此時(shí)再取12個(gè)點(diǎn)就可以了，不要使氣速過分超過泛點(diǎn)。建議的實(shí)驗(yàn)條件：水流量：35 l/h 空氣流量：20 m3/h 二氧化硫氣流量：0.5 m3

10、/h上為建議實(shí)驗(yàn)條件，不一定非要采用，但總體上要注意氣量和水量不要太大，氨氣濃度不要過高，否則引起數(shù)據(jù)嚴(yán)重偏離.8打開二氧化硫瓶流量調(diào)節(jié)閥，使其在空氣中的體積含量為0。10。5%之間。通入二氧化硫后，在塔的底端進(jìn)口和頂端出口同時(shí)進(jìn)行采樣。采樣完畢后，鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)主窗口右邊的命令鍵“去分析裝置”，進(jìn)入分析裝置畫面。然后按照數(shù)據(jù)處理的要求讀取各項(xiàng)數(shù)值，按標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)操作方法在各項(xiàng)目欄中填入所讀取的數(shù)據(jù)。點(diǎn)擊滴定管放大讀數(shù)。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果欄點(diǎn)擊自動(dòng)計(jì)算，計(jì)算出吸收數(shù)據(jù)的結(jié)果。計(jì)算完成后，如下圖所示在曲線頁(yè)點(diǎn)擊“開始繪制“即可根據(jù)數(shù)據(jù)自動(dòng)繪制出曲線實(shí)驗(yàn)結(jié)果：結(jié)果坐標(biāo)圖。得到的結(jié)論：當(dāng)氣體通過干填料層流動(dòng)時(shí)，壓力降與空塔氣速的關(guān)系為直線，斜率約為1.8，當(dāng)有液體噴淋時(shí)，所得的關(guān)系則為一折線其中靠近上方的拐點(diǎn)為塔的泛點(diǎn)，泛點(diǎn)之下為塔的正常操作范圍。如下圖：9、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的后期處理窗口的最下面一排有四個(gè)按鈕：保存把當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)保存到一個(gè)數(shù)據(jù)文件當(dāng)中加載從一個(gè)數(shù)據(jù)文件當(dāng)中讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)表根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)生成可打印的實(shí)驗(yàn)報(bào)表退出關(guān)閉實(shí)驗(yàn)報(bào)告窗口四、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：1、建議操作條件：    堿液流量：80l/