填料塔吸收流體力學(xué)性能測定實驗

1、填料吸收塔流體力學(xué)性能測定一、實驗?zāi)康?. 了解吸收過程的流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)，并掌握吸收操作方法。2. 在不同空塔氣速下，觀察填料塔中流體力學(xué)狀態(tài)。測定氣體通過填料層的壓降與 氣速的關(guān)系曲線。3. 了解填料塔的液側(cè)傳質(zhì)膜系數(shù)、總傳質(zhì)系數(shù)的測定方法。4. 通過實驗了解A P-u曲線和傳質(zhì)系數(shù)對工程設(shè)計的重要意義。二、實驗原理吸收塔中填料的作用主要是增加氣液兩相的接觸面積，而氣體在通過填料層時，山 于有局部阻力和摩擦阻力而產(chǎn)生壓強降。填料塔的流體力學(xué)特性是吸收設(shè)備的重要參數(shù)，它包括壓強降和液泛規(guī)律。測定填 料塔的流體力學(xué)特性是為了計算填料塔所需動力消耗和確定填料塔的適宜操作范圍，選 擇適宜的氣液負(fù)荷，

2、因此填料塔的流體力學(xué)特性是確定最適宜操作氣速的依據(jù)。氣體通過干填料（L=0）時，其壓強降與空塔氣速之間的函數(shù)關(guān)系在雙對數(shù)坐標(biāo)上 為一直線，如圖中AB線，其斜率為1.82。當(dāng)有液體噴淋時，在低氣速時，壓強降和 氣速間的關(guān)聯(lián)線與氣體通過干填料時壓強降和氣速間的關(guān)聯(lián)線AB線兒乎平行，但壓降 大于同一氣速下干填料的壓降，如圖中CD段。隨氣速的進(jìn)一步增加出現(xiàn)載點（圖中D 點），填料層持液量開始增大，壓強降與空塔氣速的關(guān)聯(lián)線向上彎曲，斜率變大，如圖 中DE段。當(dāng)氣速增大到E點，填料層持液量越積越多，氣體的壓強兒乎是垂直上升， 氣體以泡狀通過液體，出現(xiàn)液泛現(xiàn)象，此點E稱為泛點。Igu圖1填料層的APu關(guān)系三

3、、實驗裝置1風(fēng)機2空氣調(diào)節(jié)閥3油分離器4空氣流址訃5填料塔6柵板7排液管8蓮蓬頭9尾氣調(diào)壓閥 10尾氣取樣管11穩(wěn)壓瓶12考克13吸收盒14濕式氣體流雖計15總閥16水過濾減壓閥17水凋節(jié)閥 18水流量計19壓差計20塔頂表壓計21表壓計22溫度計23氮瓶24抵瓶閥25氨自動減斥閥 26氨壓力表27緩沖罐28轉(zhuǎn)子流址計29表壓計30閘閥圖2吸收實驗裝置流程圖空氣由風(fēng)機1供給，閥2用于調(diào)節(jié)空氣流量（放空法），閥2開大，空氣入塔流量 減少。這是因為容積式風(fēng)機不能用啟閉出口閥門來調(diào)節(jié)空氣流量的緣故，當(dāng)然，如果采 用離心式風(fēng)機，也可不用這種調(diào)節(jié)方法。在氣管中空氣與氨混合入塔，經(jīng)吸收后排出， 出口處有尾

4、氣調(diào)壓閥9,這個閥在不同的流量下能自動維持一定的尾氣壓力（約90至 130mmH;0柱），作為尾氣通過分析器的推動力。水經(jīng)總閥15進(jìn)入水過濾減壓器16,經(jīng)調(diào)節(jié)閥17及流量計18入塔，水過濾減壓器 一方面濾去水中鐵銹和污泥，另方面能自動穩(wěn)定壓力，以消除自來水壓力波動引起的流 量波動。氨氣由氨瓶23供給，開啟氨瓶閥24,氨氣即進(jìn)入自動減壓閥25中。這閥能自動 將輸出氨氣壓力穩(wěn)定在0.5lkg/cm:范圍內(nèi)。由于氣體流量與氣體狀態(tài)有關(guān)，所以每 個氣體流量計前均有表壓計和溫度計。為了測量塔內(nèi)壓力和填料層壓降，裝有表壓計20和壓差計19,另外還需用大氣壓 力計（由用戶自備）以測量大氣壓力。塔底壓強測量口

5、有一小段斜管是用以避免水堵現(xiàn) 象。排液管7可以上下移動，使液面控制在管子內(nèi)部而不上升到塔截面內(nèi)。閘閥32不是用來調(diào)節(jié)流量的，它的作用是提高風(fēng)機利用率，當(dāng)不做吸收實驗時， 可將此閥關(guān)閉，從油分離器3的預(yù)留管口接出旁管以供應(yīng)其他地方用氣。四、實驗步驟和實驗方法1. 主要步驟：1）打開風(fēng)機，測定干塔數(shù)據(jù)。2）打開水閥，使填料塔先預(yù)液泛，填料充分潤濕。3）固定噴淋量，慢慢加大氣速，測量氣速和壓降的關(guān)系，并且記錄塔內(nèi)攔液和液泛 的現(xiàn)象。4）改變噴淋量，重復(fù)上述實驗。2主要實驗方法：1）測定干填料壓強降時，塔內(nèi)填料務(wù)必事先吹干，調(diào)節(jié)空氣調(diào)節(jié)閥開度，測定塔壓 降，得到APu關(guān)系。2）測定濕填料壓強降a、測定

6、前要進(jìn)行預(yù)液泛時，使填料表面充分潤濕。b、實驗接近液泛時，進(jìn)塔氣體的增長速度要放慢，不然圖中泛點不易找到。密切 觀察填料表面氣液接觸狀況，并注意填料層壓降變化幅度，待各參數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)據(jù)。 液泛后填料層壓降在兒乎不變氣速下明顯上升，務(wù)必要掌握這個特點。稍稍增大氣量， 再取一、二個點就可以了，并注意不要使氣速過分超過泛點，避免沖破填料。3）要注意空氣轉(zhuǎn)子流量計的調(diào)節(jié)閥要緩慢開啟和關(guān)閉，以免沖碎玻璃管。五、數(shù)據(jù)記錄設(shè)備編號：大氣壓力：填料髙度：0.8m水溫：塔平均內(nèi)徑：0llm空氣流量訃標(biāo)立狀態(tài)：760mmHg 20忙空氣標(biāo)龍1 干塔數(shù)據(jù)序 號水流量 升/時空氣流量壓強降塔內(nèi)現(xiàn)象流量計示值米*時計

7、前表壓mmHg氣溫£塔頂表壓cmHzOJ填料層壓差（mmHzOJ123456789102 定噴淋量下數(shù)據(jù)1序 號水流量 升/時空氣流量壓強降塔內(nèi)現(xiàn)象流量計示值 米*時計前表壓mmHg氣溫°C塔頂表壓cmHzO填料層壓差I(lǐng)mmHzO12345678910一定噴淋量下數(shù)據(jù)2：序 號水流量 升/時空氣流量壓強降塔內(nèi)現(xiàn)象流量訃示值米W計前表壓mmHg氣溫£塔頂表壓cmH2O填料層壓差mmbhO12345678910六、報告要求計算干填料以及一定噴淋量下濕填料在不同空塔氣速下每米填料層高度的壓強降, 即AP/Z,并在雙對數(shù)坐標(biāo)上作圖，找出載點和泛點。七、討論題1、闡述干填料壓降線和濕填料壓降線的特征。2、填料塔結(jié)構(gòu)有什么特點？3、測定干填料壓強降時，塔內(nèi)填料表面吹得不太干，對測定結(jié)果有什么影響？4、說明填料塔的流體力學(xué)特性是確定適宜操作氣速的依據(jù)。八、注意事項1）轉(zhuǎn)子流量計如果突然增加流量或突然減少流量，轉(zhuǎn)子波動太劇烈就會打爛玻璃 錐管，因此必須注意風(fēng)機起動或停車時，一定要將旁通閘閥2全開，讓大量空氣從旁路 排走，以保證風(fēng)機起動或停車時轉(zhuǎn)子不會突然