填料吸收传质系数的测定Word文件下载.docx

1、一、实验步骤1、实验流程图二是氧气吸收解吸装置流程图。氧气由氧气钢瓶供给，经减压阀2进入氧气缓冲罐4，稳压在0.030.04Mpa,为确保安全，缓冲罐上装有安全阀6，由阀7调节氧气流量，并经转子流量计8计量，进入吸收塔9中，与水并流吸收。含富氧水经管道在解吸塔的顶部喷淋。空气由风机13供给，经缓冲罐14，由阀16调节流量经转子流量计17计量，通入解吸塔底部解吸富氧水，解吸后的尾气从塔顶排出，贫氧水从塔底经平衡罐19排出。自来水经调节阀10，由转子流量计17计量后进入吸收柱。由于气体流量与气体状态有关，所以每个气体流量计前均有表压计和温度计。空气流量计前装有计前表压计23。为了测量填料层压降，解

2、吸塔装有压差计22。在解吸塔入口设有入口采出阀12，用于采集入口水样，出口水样在塔底排液平衡罐上采出阀20取样。两水样液相氧浓度由9070型测氧仪测得。2、操作要点 （1）、流体力学性能测定 、测定干填料降压时，塔内填料务必实现吹干 、测定湿填料压降 A、测定前要进行预液泛，使填料表面充分润湿 B、实验接近液泛时，进塔气体的增加量要减少，否者图中泛点不容易找到。密切观察填料表面气液接触状况，并注意填料层压降变化幅度，务必让各参数稳定后再读数据，液泛后填料层降在几乎不变气速下明显上升，务必要掌握这个特点。稍微增加气量，再取 一。二个点即可。注意不是要使气速过分超过泛点，避免冲破和冲跑填料。 、注

3、意空气转子流量计的调节阀要缓慢开启和关闭，以免撞玻璃管。（2）、传质实验 、氧气减压后进入缓冲罐，罐内压力保持 0.030.04MPa，不要过高，并注意减压阀使用方法。为防止水倒灌进入氧气转子流量计中，开水前要关闭防倒灌阀24，或先通入氧气后通水。 、传质实验操作条件选取 水喷淋密度取1015m3/m2.h，空塔气速0.50.8m/s氧气入塔流量为0.010.02m3/h，适当调节氧气流量，使吸收后的富氧水浓度控制在19.9ppm。 、塔顶和塔底液相氧浓度测定 分别从塔顶与塔底取出富氧水和贫氧水，用测氧仪分析各自氧的含量。实验完毕，关闭氧气时，务必先关氧气钢瓶总阀，然后才能关闭减压阀2及调节阀

4、8。检查总电源。总水阀及各管路阀门，确实安全后方可离开。二、原始实验数据（附页）三、数据处理 1、流体力学性能测定表一 测定干填料压降数据记录空气流速（）812151820222428吸收塔压降（Pa）305080100130150190空气缓冲罐压降（Pa）11601280138015401660180018602260空气缓冲罐温度（）2633.536383940表二 测定湿填料压降数据记录901702102302704401170130014401610176019502080247042.54343.54444.5454646.5 根据上表所得的数据得：图三 填料层压降空塔气速关系图2

5、、实验数据处理 公式： 使用状态下的空气流量V2 V2=V1*P1*T2/（P2*T1） V1空气转子流量计示值m3/h T1、P1标定状态下空气的温度和压强KKPa T2、P2使用状态下空气的温度和压强KKPaV2=1/4u d=0.1mp=ghT1=22，p1=101.3KPa，T2=40，p2=p传质实验：水流量L/L.h-1富氧水x1/ppm贫氧水含量x2/ppm2001910可求得：x1=（19100032）/（1932+100018）= 1.06910-5x2=（1032）/（1018）= 5.6210-61、单位时间氧解吸量GA L=200 L/h=20018（1-1.06110

6、-5） =11.11Kmol/hGA=L（x1-x2）=11.11（1.06910-5-5.6210-6）=5.63310-5 Kmol/h2、对数平均浓度差Xm=（x1-xe1）-（x2-xe2）/ln（x1-xe1）/（ x2-xe2） 氧气在不同温度下的亨利系数E可用下式求取：E=-8.569410-5t2+0.07714t+2.56106 =-8.569410-5293.152+0.07714293.15+2.56= 1.781107KPaP=大气压+1/2（填料层压差）=101.3+1/20.118=101.359KPam=E/P=1.781107/101.359=1.757105进

7、塔气相浓度y2，出塔气相浓度y1 y1=y2=0.21xe1= y1/m=xe2= y2/m=0.21/ 1.757105 =1.195前面已求得：x1= 1.06910-5 x2=5.620因此，代入各数据可得：Xm=3.873、液相总体积传质系数 Kxa= GA/（VpXm）= GA/（1/42HXm） =5.63310-5/（0.253.140.120.83.8710-6）= 2317.76Kmol/（m3h）4、液相总传质单元高度 HLo=11.11/（2317.760.250.12）=0.67m四、结果分析与讨论1.由图可知，我们的实验比较不成功，在测定干填料压降时得到的数据比较大，

8、实验仪器和操作比较粗糙，但趋势是正确的，在测定湿填料压降时，由于控制空气流速的间隙太小，使实验的图像趋势不明显。2.从实验仪器可以大致知道液相总传质单元高度大约在1米左右，与实验计算结果相差较大。 3.欲提高传质系数,可通过增加液体的流速，以加强液相的湍流程度来提高传质系数。4. 水喷淋密度取10 15（m3/m2.h），空塔气速则维持在0.50.8（m/s），氧气流0.010.02（m3/s）。5. 直径一定的塔，可供气、液两相自由流动的截面是有限的。二者之一的流量若增大到某个限度，降液管内的液体便不能顺畅地流下；当管内的液体满到上层板的溢流堰顶时，便要漫到上层板，产生不正常积液，最后可导致两层板之间被泡沫液充满。这种现象，称为液泛，亦称淹塔。由定义可知，液泛即从塔底开始，由下至上。