吸收试验—填料塔吸收传质系数的测定---精品资料

1、实验八吸收实验一填料塔吸收传质系数的测定一、实验目的1了解填料塔吸收装置的根本结构及流程；2掌握总体积传质系数的测定方法；3测定填料塔的流体力学性能；4了解气体空塔速度和液体喷淋密度对总体积传质系数的影响；5了解气相色谱仪和六通阀在线检测 CO浓度和测量方法；二、根本原理气体吸收是典型的传质过程之一.由于 CO气体无味、无毒、廉价,所以气体吸收实验选择CO作为溶质组分是最为适宜的.本实验采用水吸收空气中的 CO组分.一般将 配置的原料气中的CO浓度限制在10%内,所以吸收的计算方法可按低浓度来处理. 又 CO在水中的溶解度很小,所以此体系 CO气体的吸收过程属于液膜限制过程.因此,本 实验主要

2、测定KXa和Hdlo1. 计算公式：填料层高度h为:dhdXKxaXax -XOLOL令：吸收因数mV,那么:OLIn(1 _ A)Yb -mXYb - mXAHol 二K xa“N13 二 Hol1式中：h填料层高度,mL液体的摩尔流量,kmol/s ;q填料塔的横截面积,m ；K<a以厶X为推动力的液相总体积传质系数,kmol/(m3 s);巴液相总传质单元高度,mNb液相总传质单元数,无因次；Xa,X CO在塔顶、塔底液相中的摩尔比浓度,无因次；Ya,Yb CO在塔顶、塔底气相中的摩尔比浓度,无因次.2测定方法(a) 空气流量和水流量的测定本实验采用转子流量计测得空气和水的流量,并

3、根据实验条件(温度和压力)和有 关公式换算成空气和水的摩尔流量.(b) 测定塔顶和塔底气相组成yb和ya；(c) 平衡关系.本实验的平衡关系可写成：Y=mX式中： 相平衡常数,m=E/PE亨利系数,E= f(t) ,Pa,根据液相温度测定值由附录查得；P总压,Pa.对清水而言,Xa=0,由全塔物料衡算V(Yb -Ya) = L(Xb -Xa),可得Xb三、实验装置与流程1装置流程本实验装置流程如下图：水经转子流量计后送入填料塔塔顶再经喷淋头喷淋在填料顶层.由风机输送来的空气和由钢瓶输送来的二氧化碳气体混合后,一起进入气体混 合稳压罐,然后经转子流量计计量后进入塔底,与水在塔内进行逆流接触,进行

4、质量和 热量的交换,由塔顶出来的尾气放空,由于本实验为低浓度气体的吸收,所以热量交换可略,整个实验过程可看成是等温吸收过程.去低谱分取 析仪 样人2主要设备(a) 吸收塔：高效填料塔,塔径 100mm塔内装有金属丝网板波纹规整填料,填料层 总高度2000mm塔顶有液体初始分布器,塔中部有液体再分布器,塔底部有栅板式填料 支承装置.填料塔底部有液封装置,以防止气体泄漏.(b) 填料规格和特性：金属丝网板波纹填料：型号JW 700丫,填料尺寸为© 100X50mm比外表积700m/m ;(c) 转子流量计；介质条件最大流量最小刻度标定介质标定条件空气316m3/h30.1 m/h空气52

5、0C 1.0133 W PaCO260 L/h10 L/h空气20°C 1.0133 W5Pa水1000L/h20 L/h水20E 1.0133 W5Pa(d) 低噪涡轮风机XGB-13(e) 二氧化碳钢瓶；(f) 气相色谱仪(型号：Gc 2000A四、实验步骤1熟悉实验流程及弄清气相色谱仪及其配套仪器结构、原理、使用方法及其考前须知；2翻开仪表电源开关及风机电源开关；3.开启进水总阀,使水的流量到达 6001/h左右.让水进入填料塔润湿填料；4塔底液封限制：仔细调节阀门、的开度,使塔底液位缓慢地在一段区间内变化, 以免塔底液封过高溢满或过低而泄气；5翻开CO钢瓶总阀,并缓慢调节钢瓶

6、的减压阀(注意减压阀的开关方向与普通阀门的开关方向相反,顺时针为开,逆时针为关),使其压力稳定在0.2Mpa左右；6.仔细调节空气流量阀至 2mVh,并调节CO调节转子流量计的流量,使其稳定在801/h ；7仔细调节尾气放空阀的开度,直至塔中压力稳定在实验值；8待塔操作稳定后,读取各流量计的读数及通过温度数显表、 压力表读取各温度、压 力,通过六通阀在线进样,利用气相色谱仪分析出塔顶、塔底气相组成；9实验完毕,关闭CO钢瓶总阀,再关闭风机电源开关、关闭仪表电源开关,清理实 验仪器和实验场地.五、实验数据与处理1原始数据表：填料塔吸收系数的测定班级同组者_实验日期_装置编号指导教师_工程第一组第二组气相C02流量l/h压力MPa混 合 气流量M3/h压力MPa温度C液 相水流量l/h温度C全塔压降mmH20组成塔底C02wt%Airwt%塔顶CO2wt%Airwt%2列出实验结果与计