物理化學(xué)第二章

化工原理實(shí)驗(yàn)——工業(yè)吸收實(shí)驗(yàn)2023/1/11吸收單元操作簡介原理：利用組分在溶劑中溶解度的不同來分離氣相混合物吸收操作的條件：●溶質(zhì)在溶劑中有較大溶解度，而惰性組分則很??；●吸收—實(shí)際濃度Yi＞Ye平衡濃度，解吸—Yi＜Ye；●低溫、高壓有利于吸收，反之有利于解吸；●良好的設(shè)備條件（足夠的氣液接觸面積和分離空間）；

●吸收的操作極限—?dú)庖合嗥胶庥泻线m的溶劑，能提供需要的設(shè)備與工藝條件，有經(jīng)濟(jì)效益。工業(yè)應(yīng)用：凈化原料、獲得產(chǎn)品、減少污染；工業(yè)應(yīng)用的要求：吸收單元操作的特點(diǎn)需要綜合運(yùn)用所學(xué)的四大化學(xué)、化工原理、化學(xué)工藝、化工儀表與自動化、化工機(jī)械基礎(chǔ)和化工制圖等諸多課程的相關(guān)知識才能完成。需要多人相互配合、多點(diǎn)采集數(shù)據(jù),才能完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置是工業(yè)裝置的縮小，但過程仍然是連續(xù)的,屬于工程實(shí)驗(yàn)范疇，主要培養(yǎng)工程動手能力；相同單元操作可通過不同結(jié)構(gòu)的單元裝置來完成,且有不同的操作結(jié)果.利用新的原理來改進(jìn)或設(shè)計(jì)新的單元裝置以提高操作效率,降低成本,企業(yè)需要工程創(chuàng)新。吸收單元操作的設(shè)備填料塔—?dú)饽た刂葡到y(tǒng)（本實(shí)驗(yàn)）板式塔—雙膜控制系統(tǒng)鼓泡塔—液膜控制系統(tǒng)常用吸收設(shè)備：其他高效吸收裝置：射流吸收、動力波吸收、文氏管吸收培養(yǎng)綜合能力、強(qiáng)化工程概念、提高創(chuàng)新意識.實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求第一階段：丙酮吸收的動態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)要求：個(gè)人完成，仿真成績≥80分第二階段：丙酮吸收的填料塔操作實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)要求：以實(shí)驗(yàn)小組為單位集體完成，必須獲得指導(dǎo)老師認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較錐度螺旋與拉西環(huán)填料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，1周以后提交合格的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。第三階段：丙酮吸收的動力波操作實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)要求：以實(shí)驗(yàn)小組為單位集體完成，獲得指導(dǎo)老師認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，2周以后提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。洗油吸收工業(yè)煤氣中的苯類物質(zhì)解吸塔原料氣尾氣過熱蒸汽加熱器冷凝器冷卻器分層器混合苯水吸收操作的工業(yè)流程PAAT減壓閥減壓閥空壓機(jī)緩沖罐氣相流量計(jì)U型壓差計(jì)吸收塔采樣閥液相流量計(jì)1液相流量計(jì)2進(jìn)口采樣出口采樣循環(huán)水槽離心泵排污閥排污閥液相出口汽化器吸收實(shí)驗(yàn)裝置的流程圖實(shí)驗(yàn)原理物料衡算方程：填料層高度：傳質(zhì)單元高度：傳質(zhì)單元數(shù)：對數(shù)平均推動力：實(shí)驗(yàn)填料吸收塔結(jié)構(gòu)塔體、氣相進(jìn)（出）口、液相進(jìn)（出）口；液體分布器、再分布器、氣體分布器；支承板、捕沫器、液封；填料：拉西環(huán)、階梯環(huán)、金屬矩鞍環(huán)、十字環(huán)、q環(huán)、絲網(wǎng)波紋填料、錐度螺旋填料新型動力波吸收裝置簡介

1.氣液傳質(zhì)面積大，表面更新頻率高，傳質(zhì)效高；

2.氣相負(fù)荷范圍大，從幾十~幾十萬m3/h均可；

3.可用于高溫操作，亦可用于強(qiáng)腐蝕環(huán)境；4.液相可循環(huán)使用，且不易堵塞，操作周期長；5.設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，僅為填料塔的60%。動力波吸收原理：利用駐波提供兩相接觸的機(jī)會動力波吸收的優(yōu)勢：實(shí)驗(yàn)操作及要求干塔壓降測定：啟動空壓機(jī)→調(diào)節(jié)減壓閥→開啟進(jìn)氣閥→調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥到預(yù)定值→穩(wěn)定后讀取U型管壓差數(shù)據(jù)（5～6組）濕塔壓降測定：啟動空壓機(jī)→調(diào)節(jié)減壓閥→開啟進(jìn)氣閥→調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥到預(yù)定值→開啟進(jìn)液閥→調(diào)節(jié)進(jìn)液閥到預(yù)定值→穩(wěn)定后讀取U型管壓差數(shù)據(jù)（5～6組）液泛氣速測定：啟動空壓機(jī)→調(diào)節(jié)減壓閥→開啟進(jìn)氣閥→調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥到預(yù)定值→開啟進(jìn)液閥并調(diào)節(jié)到預(yù)定值→待穩(wěn)定后逐步增加進(jìn)氣量，直至液泛→讀取相應(yīng)的氣相流量值→重復(fù)以上步驟，讀取不同液相流量下液泛時(shí)的相應(yīng)氣相流量。流體力學(xué)性能測定傳質(zhì)系數(shù)的測定啟動空壓機(jī)→調(diào)節(jié)減壓閥→開啟進(jìn)氣閥→調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥到預(yù)定值→開啟進(jìn)液閥→調(diào)節(jié)進(jìn)液閥到預(yù)定值→開啟丙酮進(jìn)氣閥→穩(wěn)定后從塔頂、塔底處同時(shí)用預(yù)先準(zhǔn)備好的取樣管取樣→將樣品送到分析室用色譜分析樣品中的丙酮含量。改變進(jìn)氣量，重復(fù)上述步驟，取得3～4組數(shù)據(jù)。注意事項(xiàng)：必須采用專用取樣器取樣，取樣前必須先沖洗取樣器，每次取樣的量盡量相同。實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)1．水槽液位低于紅線，必須為水槽加水；2．汽發(fā)器內(nèi)液位低于紅線，必須為汽化器補(bǔ)加丙酮；3．進(jìn)口壓力必須嚴(yán)格控制在0.02Mpa以內(nèi)；4．啟動泵之前必須先關(guān)閉泵的出口閥；5．嚴(yán)格控制液相量在35～45L/h范圍內(nèi)；6．當(dāng)環(huán)境溫度低于25℃時(shí)，才可開汽化器加熱系統(tǒng)；7．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉進(jìn)氣閥，再關(guān)進(jìn)液閥，然后關(guān)閉空壓機(jī)、離心泵，最后關(guān)閉總電源；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理