化工原理吸收塔实验报告Word文档下载推荐.docx
《化工原理吸收塔实验报告Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理吸收塔实验报告Word文档下载推荐.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
?
mX
吸收过程的传质速率方程为：
NA?
KYa?
V填?
Ym吸收过程的物料衡算式为：
V?
Y1?
Y2?
式中：
N——氨的吸收量，kmol/s
V——空气流量，kmol/s
Y1——塔底气相浓度，kmolNH3/kmolairY2——塔顶气相浓度，kmolNH3/kmolair
KYa——以气相摩尔比差为推动力的体积吸收系数，kmol/m
3
s
本实验所用装置与流程如图1所示，清水的流量由转子流量计显示。
空气和氨气的流量也分别由转子流量计显示，二者混合后再进入吸收塔，所以其中氨气的摩尔比可用下式计算得到：
1
Y1?
VNH3Vair
图1.填料吸收塔实验装置示意图
出口气体中氨气的浓度利用酸碱滴定的方法测定，其摩尔比可用下式计算
Y2?
（V?
N）HClVair
T0?
?
T?
1
/22.4?
V为盐酸的体积（L），N为浓度（mol/L），Vair为湿式气体流量计的读数，T1为空气的温度。
计算过程中需要根据亨利定律计算气体的平衡浓度，亨利常数可根据附录的水温关系表内插得到，以水温为基准。
气体的总压取塔顶和塔低的平均值。
P?
VL
P1?
P2
2
m?
EP
X1?
X2Y1?
mX1
X2?
0Y2?
平均传质推动力为
Ym?
Y?
YY?
Y?
Yln
Y*
*1*2
体积吸收系数为
KYa?
V?
Y2Z?
Ym
主要技术数据
1#、2#塔
填料层高度：
陶瓷拉西环填料为0.35米塔内径50mm3#、4#塔
塔内径100mm填料层高度塑料鲍尔环700mmS=0.00785m2
三、实验步骤
1.打开仪表开关，启动气泵。
2.调节空气流量8次，读取干填料时的塔顶、塔底压力。
3.开启进水阀，水由塔顶进入塔内，将填料润湿。
4.当水流量为20L/h（1#、2#塔）或60L/h（3#、4#塔）时，由小到大改变空气流量6~8次，直至液泛现象发生，读取湿填料时的塔顶、塔底压力，记录下载点、液泛点时的空气流量。
1．用移液管量取一定量的已知浓度的盐酸溶液（0.5-1mol，0.008662mol/L），放入吸收盒，加入几滴（2-3）甲基橙作指示剂，再加蒸馏水至一定位置，连接好管路。
2．开启水流量调节阀，使填料充分润湿，将水流量调节至要求值（1#、2#塔：
20L/h，3#、4#塔：
60L/h）。
3．启动气泵，调节空气流量至规定值，调节氨气流量至规定值，待系统稳定后，慢慢打开吸收盒阀门，注意通过吸收盒的气速不易过快。
空气：
2m3/h，氨气：
75L/h空气：
1.5m3/h，氨气：
50L/h3#、4#塔
10m3/h，氨气：
250L/h
14m3/h，氨气：
350L/h
4．待甲基橙的颜色由橙色变为黄色时，实验结束，记录相关数据，洗净吸收盒。
注意事项：
1.氨气的实际流量=氨气流量计读数*4/3
2.亨利系数由吸收剂水的温度查表得到。
3.塔顶、底压力表的读数为表压力，单位为kPa。
4.进行尾气分析时，要密切观察溶液颜色的变化，一旦变色马上记取湿式流量计所走刻度的数值
5.实验完毕，先关闭氨气系统，再关水、空气泵四、实验报告
实验测得1#实验装置的干、湿填料压降与空塔速度的关系列于表1中。
其中，塔的横截面积为：
S?
4
22
（0.05）?
0.00196m
在双对数坐标纸上绘出空气通过干、湿填料层的压降与空塔速度的曲线，即?
U曲线，如图2所示。
表1.1#填料塔的流体力学特性数据
）
m/aPk（Z/PatledU（m/s）
图2.实验测定的干、湿填料的压降曲线
计算在不同空塔速度下的吸收系数KYa。
水流量为20L/h空气流量为2m3/h氨气流量为75?
（4/3）=100L/h水的温度为13?
C查附表知亨利系数为E=0.57atm
盐酸用量为1ml，其当量浓度为C=0.00862mol/L，湿式流量计测得空气的体积为0.3L。
计算过程如下：
YNH3
1?
VV0
100air
2000
0.05
N）HCl?
T0
Vair?
T1
100.3?
（172
3
0.00862
）/22.4
273273?
13
0.000674
101.3?
109.8kPa
0.57?
101.3
109.8
0.53
X2=0Y2?
0
109.8?
10?
28.314?
286
20?
1018
921111.1
92kmol/h
L?
1111.1kmol/h
（0.05?
0.000674）?
0?
0.0041
X2?
0.53?
0.0041?
0.0022?
0.0022）?
（6.74?
10
ln
0.05?
0.00226.74?
4
Y
0）
YY?
**
0.011
167kmol/（m?
s）
Z?
92?
（0.05?
0.000674）0.00196?
0.35?
0.011?
3600
实验测得3#实验装置的干、湿填料压降与空塔速度的关系列于表2中。
表2.3#填料塔的流体力学特性数据
5
篇二：
化工原理实验报告吸收实验
姓名
专业月实验内容吸收实验指导教师
一、实验名称：
吸收实验
二、实验目的：
1.学习填料塔的操作；
2.测定填料塔体积吸收系数KYa.
三、实验原理：
对填料吸收塔的要求，既希望它的传质效率高，又希望它的压降低以省能耗。
但两者往往是矛盾的，故面对一台吸收塔应摸索它的适宜操作条件。
（一）、空塔气速与填料层压降关系
气体通过填料层压降△P与填料特性及气、液流量大小等有关，常通过实验测定。
若以空塔气速uo[m/s]为横坐标，单位填料层压降?
P[mmH20/m]为纵坐标，在Z
P~uo关系Z双对数坐标纸上标绘如图2-2-7-1所示。
当液体喷淋量L0=0时，可知
为一直线，其斜率约1.0—2，当喷淋量为L1时，?
P~uo为一折线，若喷淋量越大，Z
P值较小时为恒持Z折线位置越向左移动，图中L2＞L1。
每条折线分为三个区段，
液区，?
P?
P~uo关系曲线斜率与干塔的相同。
值为中间时叫截液区，~uo曲ZZZ
P值较大时叫液泛区，Z线斜率大于2，持液区与截液区之间的转折点叫截点A。
专业月实验内容指导教师?
P~uo曲线斜率大于10，截液区与液泛区之间的转折点叫泛点B。
在液泛区塔已Z
无法操作。
塔的最适宜操作条件是在截点与泛点之间，此时塔效率最高。
图2-2-7-1填料塔层的?
P~uo关系图Z
图2-2-7-2吸收塔物料衡算
（二）、吸收系数与吸收效率
本实验用水吸收空气与氨混合气体中的氨，氨易溶于水，故此操作属气膜控制。
若气相中氨的浓度较小，则氨溶于水后的气液平衡关系可认为符合亨利定律，吸收
专业月实验内容指导教师平均推动力可用对数平均浓度差法进行计算。
其吸收速率方程可用下式表示：
NA?
KYaH?
Ym
（1）式中：
NA——被吸收的氨量[kmolNH3/h]；
——塔的截面积[m2]
H——填料层高度[m]
Ym——气相对数平均推动力
KYa——气相体积吸收系数[kmolNH3/m3·
h]
被吸收氨量的计算，对全塔进行物料衡算（见图2-2-7-2）：
V（Y1?
Y2）?
L（X1?
X2）
（2）式中：
V——空气的流量[kmol空气/h]
L——吸收剂（水）的流量[kmolH20/h]
Y1——塔底气相浓度[kmolNH3/kmol空气]
Y2——塔顶气相浓度[kmolNH3/kmol空气]
X1，X2——分别为塔底、塔顶液相浓度[kmolNH3/kmolH20]
由式
（1）和式
（2）联解得：
Y2）（3）?
H?
为求得KYa必须先求出Y1、Y2和?
Ym之值。
1、Y1值的计算：
0.98V01（4）V02
V01——氨气换算为标态下的流量[m3/h]
V02——空气换算为标态下的流量[m3/h]
专业月实验内容指导教师
0.98——氨气中含纯NH3分数
对氨气：
V01?
V1T0P0?
02P1?
P2?
（5）?
01T1?
T2
V1——氯气流量计上的读数[m3/h]
T。
，P。
——标准状态下氨气的温度[K]和压强[mmHg]
T1，P1——氨气流量计上标明的温度[K]和
升级会员 