化工原理吸收塔实验报告Word文档下载推荐.docx

1、 ?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

2、，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?0 Y2? 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50mm 3#

3、、4#塔 塔内径100 mm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68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

4、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：50 L/h 3#、4#塔 10m3/h，氨气：250L/h 14m3/h，氨气：350 L/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

5、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

6、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=0 Y2?0 109.8?10?28.314?286 20?1018 921111.1 92kmol/h L?1111.1kmo

7、l/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

8、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uom/s为横坐标，单位填料层压降?PmmH20/m为纵坐标，在Z Puo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1.02，当喷淋量为L1时，?Puo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L2L1。每条折线分为三个区段， 液区

9、，?P?Puo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?Puo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?Puo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

10、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/m3h 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