堿液吸收二氧化硫實驗

1、實驗四 堿液吸收二氧化硫實驗一、實驗目的：本實驗采用填料吸收塔，用5%NaOH或Na2CO3溶液吸收SO2。通過實驗可初步了解用填料塔吸收凈化有害氣體的實驗研究方法，同時還有助于加深理解在填料塔內氣液接觸狀況及吸收過程的基本原理。通過實驗要達到以下目的：1 了解用吸收法凈化廢氣中SO2的效果；2 改變氣流速度，觀察填料塔內氣液接觸狀況和液泛現象；3 測定填料塔的吸收效率及壓降；4 測定化學吸收體系（堿液吸收SO2）的體積吸收系數。二、實驗原理1、填料塔流體力學特性：氣體通過干填料層時，流體流動引起的壓降和湍流流動引起的壓降規(guī)律相一致。 logPlogUaabcd圖1 填料層壓降與空塔氣速關系示

2、意圖在雙對數坐標系中用壓降對氣速作圖得到一條斜率為1.8-2的直線（圖中aa線）而有噴淋量時，在低氣速時（C點以前）壓降也比例于氣速的1.8-2次冪，但大于同一氣速下干填料的壓降（圖中bc段）。隨氣速增加，出現載點（圖中c點），持液量開始增大，壓降-氣速線向上彎曲，斜率變大，（圖中cd段）。到液泛點（圖中d點）后在幾乎不變的氣速下，壓降急劇上升。測定填料塔的壓降和液泛速度，是為了計算填料塔所需動力消耗和確定填料塔的適宜制作范圍，選擇合適的氣液負荷。2、傳質實驗：填料塔與板式塔內氣液兩相的接觸情況有著很大的不同。在板式塔中，兩相接觸在各塊塔板上進行，因此接觸是不連續(xù)的。但在填料塔中，兩相接觸是連

3、續(xù)地在填料表面上進行，需計算的是完成一定吸收任務所需填料高度。填料層高度計算方法有傳質系數法、傳質單元法以及等板高度法。總體積傳質系數KYa是單位填料體積、單位時間吸收的溶質量。它是反映填料吸收塔性能的主要參數，是設計填料高度的重要數據。本實驗是用NaOH或Na2CO3溶液吸收空氣-二氧化硫混合氣體中的二氧化硫。吸收方式為化學吸收。通過實驗，得到以濃度差為推動力的體積吸收系數（Kya）：                  &#

4、160;          Q-通過填料塔的空氣量kmol/h;     h-填料層高度m;     A-填料塔的截面積m2;     y1、y2-進出填料塔氣體中SO2的比摩爾分率；     ym-對數平均推動力；其中           

5、0;                      pA1、pA2-進出塔氣體中SO2的分壓力Pa;    P-吸收塔氣體的平均壓力Pa;因為吸收反應為極快不可逆反應，吸收液面上SO2的平衡濃度y*可看作為零。則對數平均推動力  （ym）可表示為：         

6、0;        由上面公式可得到以分壓差為推動力的體積吸收系數（KGa）的計算公式為：                 以上式中：     Q-通過填料塔的空氣量kmol/h;     h-填料層高度m;     A-填料塔的截面積m2;

7、0;    y1、y2-進出填料塔氣體中SO2的比摩爾分率；     pA1、pA2-進出塔氣體中SO2的分壓力Pa;    P-吸收塔氣體的平均壓力Pa;3實驗設備三、實驗操作1、請先登錄進入實驗后，會出現“登錄”對話框，如下圖所示請認真填寫班級、姓名、學號三項內容，這三項內容將被記錄到實驗報告文件當中。2、實驗主界面實驗主界面如下圖所示實驗結果分析裝置如下圖1啟動風機，開始送風 點擊電源開關的綠色按鈕接通電源，就可以啟動風機，并開始工作。2打開空氣流量調節(jié)閥，調節(jié)空氣流量。由于氣體流量于氣體

8、狀態(tài)有關，所以每個氣體流量計前都有壓差計（測表壓）和溫度計，和流量計共同使用，轉換成標準狀態(tài)下的流量進行計算和比較。將空氣流量調節(jié)閥的開度調節(jié)到100，稍許等待，進行下一步。3鼠標左鍵點擊實驗主畫面左邊菜單中的“數據處理”，可調出數據處理窗口，點擊干塔數據頁，按標準數據庫操作方法在各項目欄中填入所讀取的數據。4調節(jié)閥以改變空氣流量，重復上述第2）3）步，為了實驗精度和回歸曲線的需要至少應測量10組數據以上。注意：因為在干塔狀態(tài)下壓降很低，所以測量范圍應盡量不要在流量較低的范圍內進行。5干塔壓降測量完畢后，在進水之前，應減少空氣流量，因為如果空氣流量過大，會引起強烈的液泛，有可能損壞填料。6打開

9、水流量調節(jié)閥，調節(jié)進水流量（建議35 l/h）。然后慢慢增大空氣流量直到液泛，鼠標左鍵點擊塔身可看到塔內的狀況。液泛一段時間使填料表面充分潤濕。然后減小空氣流量到較小的水平。注意：本實驗是在一定的噴淋量下測量塔的壓降，所以水的流量應不變。在以后實驗過程中不要改變水流量調節(jié)閥的開度。7逐漸加大空氣流量調節(jié)閥的開度，增加空氣流量，多讀取幾組塔的壓降數據。同時注意塔內的氣液接觸狀況，并注意填料層的壓降變化幅度。液泛后填料層的壓降在氣速增加很小的情況下明顯上升，此時再取12個點就可以了，不要使氣速過分超過泛點。建議的實驗條件：水流量：35 l/h 空氣流量：20 m3/h 二氧化硫氣流量：0.5 m3

10、/h上為建議實驗條件，不一定非要采用，但總體上要注意氣量和水量不要太大，氨氣濃度不要過高，否則引起數據嚴重偏離.8打開二氧化硫瓶流量調節(jié)閥，使其在空氣中的體積含量為0。10。5%之間。通入二氧化硫后，在塔的底端進口和頂端出口同時進行采樣。采樣完畢后，鼠標左鍵點擊實驗主窗口右邊的命令鍵“去分析裝置”，進入分析裝置畫面。然后按照數據處理的要求讀取各項數值，按標準數據庫操作方法在各項目欄中填入所讀取的數據。點擊滴定管放大讀數。在實驗結果欄點擊自動計算，計算出吸收數據的結果。計算完成后，如下圖所示在曲線頁點擊“開始繪制“即可根據數據自動繪制出曲線實驗結果：結果坐標圖。得到的結論：當氣體通過干填料層流動時，壓力降與空塔氣速的關系為直線，斜率約為1.8，當有液體噴淋時，所得的關系則為一折線其中靠近上方的拐點為塔的泛點，泛點之下為塔的正常操作范圍。如下圖：9、實驗報告的后期處理窗口的最下面一排有四個按鈕：保存把當前的實驗數據保存到一個數據文件當中加載從一個數據文件當中讀取實驗數據報表根據實驗數據生成可打印的實驗報表退出關閉實驗報告窗口四、實驗注意事項：1、建議操作條件：    堿液流量：80l