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1、填料塔吸收传质系数的测定化工原理实验报告学院：专业：班级：姓名学号实验组号实验日期指导教师成绩实验名称填料蠕吸收传质系数的测定 咂时陆 图7-1吸收装置流程图本实验装置流程：由自来水源来的水送入填料塔塔顶经喷头喷淋在填料顶层。由风机送来的空气和由二氧化碳钢瓶来的二氧化碳混合后，一起进入气体混合罐，然后再进入塔底，与水在塔内进行逆流接触，进行质量和热量的交换，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，整个实验过程看成是等温操作。2.主要设备(1）吸收塔：高效填料塔，塔径lOOmm，塔内装有金属丝网波纹规整填料或0环散装填料，填料层总高度2000mm.。塔顶有液体初始分
2、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，以避免气体泄漏。(2）填料规格和特性：金属丝网波纹规整填料：型号JWB-700Y，规格100lOOmm，比表面积700m2/m3。(3）转子流量计：条介件质常用流最小刻标定介标定量|度|质条件c 0 2 2L/mi n 0.2 L/min C02 20。C1.0133 105Pa(4）空气风机：型号：旋涡式气机(5）二氧化碳钢瓶：(6）气相色谱分析仪。四、实验步骤1.实验步骤(1）熟悉实验流程及弄清气相色谱仪及其配套仪Z结构、原理、使用方法及其注意事项：(2）打开混合罐底部排空阀，排放掉空气混合贮自中的冷凝水：(3）
3、打开仪表电源开关及风机电源开关，进行仪寻自检：(4）开启进水阀门，让水进入填料塔润湿填料，千细调节玻璃转子流量计，使其流量稳定在某一实验值。底液封控制：仔细调节液体出口阀的开度，使塔底液位主慢地在一段区间内变化，以免塔底液封过高溢满或过低币泄气：(5）启动风机，打开C02钢瓶总阀，并缓慢调节瓶的减压阀：(6）仔细调节风机旁路阀门的开度（并调节C02i节转子流量计的流量，使其稳定在某一值：建议气体却-,.、中，、.千千 干、.千千且7 6 g 3 2 1 1一液体出口阀2;2一风机；3一液体出口阀1;4一气体出口阀；5出塔气体取样口；6-U型压差计：7填料层；8塔顶预分布器；9进塔气体取样口：1
4、0玻璃转子流量计（0.4 4m3/h);11一混合气体进口阀1;12一混合气体进口阀2;13一孔板流量计：14一涡轮流量计：15一水箱；16一水泵(7）待塔操作稳定后，读取各流量计的读数及通过温度、压差计、压力表上读取各温度、塔顶塔底压差读数，通过六通阀在线进样，利用气相色谱仪分析出塔顶、塔底气体组成：(8）实验完毕，关闭C02钢瓶和转子流量计、水转子流量计、风机出口阀门，再关闭进水阀门，及风机电源开关，（实验完成后我们一般先停止水的流量再停止气体的流量，这样做的目的是为了防止液体从进气口倒压破坏管路及仪器清理实验仪器和实验场地。2.注意事项(1）固定好操作点后，应随时注意调整以保持各量不变。
5、(2）在填料塔操作条件改变后，需要有较长的稳定时间，一定要等到稳定以后方能读取有关数据。五、原始数据记录原始数据记录表流量温度含量%水气体总流CO,空气水进口出口（旷h)量旷h)(L/min)0.6 4 2.5 22.3 13.5 0.0199 0.2“9 0.7 4 2.5 22.3 13.5。.0199 0.3552 0.8 4 2.5 22.3 13.5 0.0199 0.2502 3鹉ru盖黛玉阜凰山回aRHh E自11:协”雹i赁 伽叫：I.宁白丁二P 十叶At牛二于1二十2民卜仆i一川.-lt:.t;:r1+;:t叶会嗣MH晴H 丘.H阳“.f.-e.lfil(t.,.四”.”使e
6、tt g 1 1t(l!l:Wii!.l!H e:,:.;,r,_;,.:.宅电凹，但刊,r_,:.叫民阳隧.+s.，叫“”“”2，刷四节目”幅,.S”.回,.守G=主岖篝&”.一.二，的!：；：.：，：号川叫ft1:al!it:.H嗣冉时叫，翩翩恤刷刷.,-H 舍.F雪e A且.，脏曹军咽，,.-,1.主L讪且描 去露.氯i，赔tiJ!Iii-n1，飞1,1!;-,11 t，二ll；，；南1,:1,;,:-.evi-vee-L一一二二,._,传f!=n嚣且.，.旷呵 E”面刷叫.苦也泊：份U 辛也3$笃剧民战庄”.,.B悦目，确响M:.to lltll .”。何喘吁字叫Xi,ng且.费结慧，
7、宽”乎监事岭屯爱.S”蛊是”-a-H 臣”也”。二二二嗣节E芷酶”4丘辛 =.l:!.:!.鸣。以“时呻阻碍白白;-1 理.雪.胃，剧。耐。但hm盲.”、自叫。钮,.h”J-害；”-2 i￥盹-哩。”33瞌旦坐享 蟹，.,._.，。.”.”急解.S、电第.鹅。.E 电 事 。”.”的事二强盒”却盛且应跟王旦旦皇i！；：传呈；丘fr,.-E惑，在；c,叫嚣徐拿i审？叨，栩,咱句守“i|院rltil二：！：句街、.往今南宁:i ,”，反HFg主 w，岖峰且”吃.四蜡寸，,x：粟二二4丘悔a矶、“二，.e雪：，：.n;二三1主.;.,.:.:.,件剧民:“w”H”“白.飞究刘二三呻 e阳号民会拿f.
8、l:rt 15.$！睛蹭筒”Eg亭，a韵，晴是:,11,;tio.il.拟U二日出X,叫 町a叫“阳R时向.$!Jt u 四叩自露fr.肇$1,i哥哥囊!If”.”篝唱1 摩“.e 且3阜 ,.4 赔.甸回。“.，.帽冉六、数据处理(1）单位换算：水：0.6皿1h=600kg/h=(600/3600）叫（18)=O.Oll 79kmol/m.s 0.7m/h=700kg/h=(700/3600)*4（18)=O.01375kmol/m.s 0.sm/h=SOOkg/h=(800/3600)*4/（18)=O.01572kmol/m.s 气体流量z钮h=(4/3600）叫（22.4)=6.316
9、*10飞mol/m.s二氧化碳，2.5L/min=O.06*2.5 m/h=O.15旷h=(O.15/3600）叫（22.4)=2.368*10哈kmol/m.s(2）数据处理：1.液体流量为0.6m/h，气体流量为4mh求算K,a，及比L方法已知L=O.01179kmol/m.s G=6.316*10飞血。1/m.s m=1420 A=L/mG=O.01179/(6.316*10.*1420)=O.1315 1V=ln(l-A）二2年A 四1-A y-mx.0.002249 一一一一In(1-0.1315)一一一一0.1315 J=2.645lm-0.1315 0.000199 又.h.=2
10、mf抽L,x,dx 儿rdh一一1一一一一HM.NM”Jo K,a J句x-x.v,v,.:.HoL=ho/NoL=2/2.6451=0.756m K丰a=G/Hot=6.316*10叮0.756=8.354*105kmol/ms.s 2.液体流量为0.7m/h，气体流量为4m/h求算K.a，及比L方法与第一步相似己知L=O.01375kmol/m.s G=6.316*10.kmol/m s m=l420 A=L/mG=0.01375/(6.31610飞1420)=0.1533 1fN=_.!_ ln(1-A)2二!3.+A 比1-A y b-mxb 0.003552=i=o.is33ln (
11、1-0.1533)日而199+0.1533)=3.2191m 又.h.=2m,h,L,_.,dx h。I dh一一I一一一一H -IV v JO K_.aJx,x-x冉冉:.a.=h。N盹2/3.2191=0.621mK.ca=G/Hot=6.316*10S/0.621=1.017*104恼。l/m3.s3.液体流量为0.8m/h，气体流量为4m/h求算K.a，及比L方法与第一步相似己知L=O.01572kmol/m.s 但6.316*10.kmol/m.s m=1420 A=L皿仨0.01572/(6.31610飞1420)=0.1753 1f N=_.!_ ln(1-A)2二!3.+A 比
12、1-A y b-mxb 0.002502=i=百元3ln(1-0.1753）百页页百0.1753)=2.8563m 又.h.=2m,h,L,x,dx h。I dh一一I一一一一H -IV v JO K,aJx,x-x山山:.H吼ho/N民2/2.8563=0.701m K.ca=G/Hot=6.316*10S/0.701=9.001*loskmol/m让七、实验结果及讨论通过对本次实验的数据进行收集分析作图，经过分析得到传质系数受液体流量的影响较大，受气体流量的影响较小，随着气体流量增大，传质系数增加，在后面的数据分析发现，由于传质系数受气体流量变化很小，其中有两个偏差很大的点只是相对偏差较大
13、，而绝对误差偏差很小可以近似认为等于理论值，在图表解析的过程中，传质系数几乎不受气体流量的影响。八、思考题1.本实验中，为什么培底要有液封？液封高度如何计算？答：保证塔内液面，防止气体漏出，保持塔内压力.u形管液封所需高度是由系统内压力（Pl塔顶气相压力）、冷凝器气梧的压力（P2）及管道压力降（h，）等参数计算确定的。可按式(4.0.1-1）计算：H=(Pl-P2)Xl0.2/Y-h式中H.一最小液封高度，m，凹，一系统内压力，：P2一受液槽内压力；Y一液体相对密度；廿一管道压力降（液体回流道培内的管线）一般情况下，管道压力降（h）值较小，可忽略不计，因此可简化为H=(Pl-P2)XlO.2月
14、为保证液封效果，液封高度一般选取比计算所需高度加0.3m-0.5m余量为宜2.测定K.a有什么工程意义？答2传质系数Kxa是气液吸收过程重要的研究的内容，是吸收剂和催化剂等性能评定、吸收设备设计、放大的关键参数之一3.为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制？答：易溶气体的吸收过程是气膜控制，如HCl，阳3，吸收时的阻力主要在气相，反之就是液膜控制对于C02的溶解度和HCl比起来差远了，应该属于液膜控制。4.当气体温度和液体温度不同时，应用什么温度计算亨利系数？答：液体温度，因为亨利定律一般适应于稀洛液，如难容气体的溶解，这种溶解的传质过程属于液膜控制皿值大，液体的影响比较大，故选择液体温度指导教师意见签名z日月年