實(shí)驗(yàn)報(bào)告_吸收實(shí)驗(yàn)

1、實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告課程名稱 現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)與技術(shù)(III) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 吸收實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解填料吸收裝置的基本流程及設(shè)備結(jié)構(gòu)；2、掌握總傳質(zhì)系數(shù)的測(cè)定方法；3、了解氣體空塔速度和噴淋密度對(duì)總傳質(zhì)系數(shù)的影響；4、了解氣體空塔流速與壓強(qiáng)降的關(guān)系；5、掌握實(shí)驗(yàn)流程圖的正確表示法，正確掌握轉(zhuǎn)子流量計(jì)的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器吸收裝置流程圖1、水箱；2、排水閥；3、水泵；4、液體流量計(jì)；5、液體進(jìn)口閥；6、液體溫度計(jì)；7、氣體流量計(jì)；8、氣體進(jìn)口閥；9、氣體溫度計(jì)；10、二氧化碳鋼瓶；11、二氧化碳流量計(jì)；12、氣體混合灌；13、進(jìn)塔氣體取樣口；14、風(fēng)機(jī)；15、風(fēng)機(jī)旁路；16、噴淋頭；17、填料層；1

2、8、液體再分布器；19、塔底液封；20、U型壓差計(jì)；21、出塔氣體取樣口；22、氣體出口閥；23、液體出口閥三、實(shí)驗(yàn)原理氣體吸收是典型的傳質(zhì)過(guò)程之一。由于CO2氣體無(wú)味、無(wú)毒、廉價(jià)，所以氣體吸收實(shí)驗(yàn)常選擇CO2作實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容：一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二、實(shí)驗(yàn)儀器 三、實(shí)驗(yàn)原理 四、實(shí)驗(yàn)步驟 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理 六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 七、分析討論 八、思考題為溶質(zhì)組分。本實(shí)驗(yàn)采用水吸收空氣中的CO2組分。一般CO2在水中的溶解度很小，即使預(yù)先將一定量的CO2氣體通入空氣中混合以提高空氣中的CO2濃度，水中的CO2含量仍然很低，所以吸收的計(jì)算方法可按低濃度來(lái)處理，并且此體系CO2氣體的解吸過(guò)程屬于液膜控制。因此

3、，本實(shí)驗(yàn)主要測(cè)定Kxa和HOL。1、計(jì)算公式填料層高度Z為式中：L液體通過(guò)塔截面的摩爾流量，kmol / (m2·s)； Kxa以X為推動(dòng)力的液相總體積傳質(zhì)系數(shù)，kmol / (m3·s)； HOL液相總傳質(zhì)單元高度，m； NOL液相總傳質(zhì)單元數(shù)，無(wú)因次。令：吸收因數(shù)2、測(cè)定方法(1)空氣流量和水流量的測(cè)定本實(shí)驗(yàn)采用轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)得空氣和水的流量，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件（溫度和壓力）和有關(guān)公式換算成空氣和水的摩爾流量。(2)測(cè)定填料層高度Z和塔徑D；(3)測(cè)定塔頂和塔底氣相組成y1和y2；(4)平衡關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)的平衡關(guān)系可寫成式中：m相平衡常數(shù)，； E亨利系數(shù)，Ef(t)，Pa，根據(jù)

4、液相溫度由附錄查得； P總壓，Pa，取1 atm。對(duì)清水而言，x2=0，由全塔物料衡算可得x1。四、實(shí)驗(yàn)步驟(1)熟悉實(shí)驗(yàn)流程及弄清氣相色譜儀及其配套儀器結(jié)構(gòu)、原理、使用方法及其注意事項(xiàng)；(2)打開混合罐底部排空閥，排放掉空氣混合貯罐中的冷凝水；(3)打開儀表電源開關(guān)及空氣壓縮機(jī)電源開關(guān)，進(jìn)行儀表自檢；(4)開啟進(jìn)水閥門，讓水進(jìn)入填料塔潤(rùn)濕填料，仔細(xì)調(diào)節(jié)液體轉(zhuǎn)子流量計(jì)，使其流量穩(wěn)定在某一實(shí)驗(yàn)值。(塔底液封控制：仔細(xì)調(diào)節(jié)液體出口閥的開度，使塔底液位緩慢地在一段區(qū)間內(nèi)變化，以免塔底液封過(guò)高溢滿或過(guò)低而泄氣)；(5)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，打開CO2鋼瓶總閥，并緩慢調(diào)節(jié)鋼瓶的減壓閥；(6)仔細(xì)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)旁路閥門的開

5、度(并調(diào)節(jié)CO2調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量，使其穩(wěn)定在某一值)；(7)待塔中的壓力靠近某一實(shí)驗(yàn)值時(shí)，仔細(xì)調(diào)節(jié)氣體出口閥的開度，直至塔中壓力穩(wěn)定在實(shí)驗(yàn)值；(8)待塔操作穩(wěn)定后，讀取各流量計(jì)的讀數(shù)及通過(guò)溫度、壓差計(jì)、壓力表上讀取各溫度、壓力、塔頂塔底壓差讀數(shù)，通過(guò)六通閥在線進(jìn)樣，利用氣相色譜儀分析出塔頂、塔底氣體組成；(9)實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉CO2鋼瓶和轉(zhuǎn)子流量計(jì)、水轉(zhuǎn)子流量計(jì)、風(fēng)機(jī)出口閥門，再關(guān)閉進(jìn)水閥門，及風(fēng)機(jī)電源開關(guān)，(實(shí)驗(yàn)完成后我們一般先停止水的流量再停止氣體的流量，這樣做的目的是為了防止液體從進(jìn)氣口倒壓破壞管路及儀器)清理實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理水流量 Q/0.39空氣流量 V/

6、 10.4水溫度 t/26.7空氣溫度 T/46.4二氧化碳進(jìn)塔濃度 a10.00957二氧化碳出塔濃度 a20.00935水單位面積摩爾流量 L/2751空氣單位面積摩爾流量 G/52.2相平衡常數(shù) m1706脫吸因數(shù) S32.4液相總傳質(zhì)單元數(shù) NOL1.39液相總傳質(zhì)單元高度 HOL/m1.43液相總體積傳質(zhì)系數(shù) Kxa/1918六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 液相總體積傳質(zhì)系數(shù)/。七、分析討論 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)于塔底、塔頂CO2含量的測(cè)定有很大的誤差。并且，吸收過(guò)程中，氣液兩相并不總是達(dá)到平衡狀態(tài)。八、思考題1、本實(shí)驗(yàn)中，為什么塔底要有液封？液封高度如何計(jì)算？答：為了防止CO2的逸出。2、測(cè)定Kxa有什么工程意義？答：表征設(shè)備有效的體積傳質(zhì)系數(shù)。3、為什么二氧化碳吸收過(guò)程屬于液膜控制？答：因?yàn)镃O2