實驗報告吸收實驗

1、實 驗 報 告課程名稱 現(xiàn)代化學實驗與技術(shù)(III) 實驗項目 吸收實驗 一、實驗?zāi)康?、了解填料吸收裝置的基本流程及設(shè)備結(jié)構(gòu)；2、掌握總傳質(zhì)系數(shù)的測定方法；3、了解氣體空塔速度和噴淋密度對總傳質(zhì)系數(shù)的影響；4、了解氣體空塔流速與壓強降的關(guān)系；5、掌握實驗流程圖的正確表示法，正確掌握轉(zhuǎn)子流量計的使用方法。二、實驗儀器吸收裝置流程圖1、水箱；2、排水閥；3、水泵；4、液體流量計；5、液體進口閥；6、液體溫度計；7、氣體流量計；8、氣體進口閥；9、氣體溫度計；10、二氧化碳鋼瓶；11、二氧化碳流量計；12、氣體混合灌；13、進塔氣體取樣口；14、風機；15、風機旁路；16、噴淋頭；17、填料層；1

2、8、液體再分布器；19、塔底液封；20、U型壓差計；21、出塔氣體取樣口；22、氣體出口閥；23、液體出口閥三、實驗原理氣體吸收是典型的傳質(zhì)過程之一。由于CO2氣體無味、無毒、廉價，所以氣體吸收實驗常選擇CO2作實驗報告內(nèi)容：一、實驗?zāi)康?二、實驗儀器 三、實驗原理 四、實驗步驟 五、實驗數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理 六、實驗結(jié)果 七、分析討論 八、思考題為溶質(zhì)組分。本實驗采用水吸收空氣中的CO2組分。一般CO2在水中的溶解度很小，即使預(yù)先將一定量的CO2氣體通入空氣中混合以提高空氣中的CO2濃度，水中的CO2含量仍然很低，所以吸收的計算方法可按低濃度來處理，并且此體系CO2氣體的解吸過程屬于液膜控制。因此

3、，本實驗主要測定Kxa和HOL。1、計算公式填料層高度Z為式中：L液體通過塔截面的摩爾流量，kmol / (m2·s)； Kxa以X為推動力的液相總體積傳質(zhì)系數(shù)，kmol / (m3·s)； HOL液相總傳質(zhì)單元高度，m； NOL液相總傳質(zhì)單元數(shù)，無因次。令：吸收因數(shù)2、測定方法(1)空氣流量和水流量的測定本實驗采用轉(zhuǎn)子流量計測得空氣和水的流量，并根據(jù)實驗條件（溫度和壓力）和有關(guān)公式換算成空氣和水的摩爾流量。(2)測定填料層高度Z和塔徑D；(3)測定塔頂和塔底氣相組成y1和y2；(4)平衡關(guān)系。本實驗的平衡關(guān)系可寫成式中：m相平衡常數(shù)，； E亨利系數(shù)，Ef(t)，Pa，根據(jù)

4、液相溫度由附錄查得； P總壓，Pa，取1 atm。對清水而言，x2=0，由全塔物料衡算可得x1。四、實驗步驟(1)熟悉實驗流程及弄清氣相色譜儀及其配套儀器結(jié)構(gòu)、原理、使用方法及其注意事項；(2)打開混合罐底部排空閥，排放掉空氣混合貯罐中的冷凝水；(3)打開儀表電源開關(guān)及空氣壓縮機電源開關(guān)，進行儀表自檢；(4)開啟進水閥門，讓水進入填料塔潤濕填料，仔細調(diào)節(jié)液體轉(zhuǎn)子流量計，使其流量穩(wěn)定在某一實驗值。(塔底液封控制：仔細調(diào)節(jié)液體出口閥的開度，使塔底液位緩慢地在一段區(qū)間內(nèi)變化，以免塔底液封過高溢滿或過低而泄氣)；(5)啟動風機，打開CO2鋼瓶總閥，并緩慢調(diào)節(jié)鋼瓶的減壓閥；(6)仔細調(diào)節(jié)風機旁路閥門的開

5、度(并調(diào)節(jié)CO2調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子流量計的流量，使其穩(wěn)定在某一值)；(7)待塔中的壓力靠近某一實驗值時，仔細調(diào)節(jié)氣體出口閥的開度，直至塔中壓力穩(wěn)定在實驗值；(8)待塔操作穩(wěn)定后，讀取各流量計的讀數(shù)及通過溫度、壓差計、壓力表上讀取各溫度、壓力、塔頂塔底壓差讀數(shù)，通過六通閥在線進樣，利用氣相色譜儀分析出塔頂、塔底氣體組成；(9)實驗完畢，關(guān)閉CO2鋼瓶和轉(zhuǎn)子流量計、水轉(zhuǎn)子流量計、風機出口閥門，再關(guān)閉進水閥門，及風機電源開關(guān)，(實驗完成后我們一般先停止水的流量再停止氣體的流量，這樣做的目的是為了防止液體從進氣口倒壓破壞管路及儀器)清理實驗儀器和實驗場地。五、實驗數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理水流量 Q/0.39空氣流量 V/

6、 10.4水溫度 t/26.7空氣溫度 T/46.4二氧化碳進塔濃度 a10.00957二氧化碳出塔濃度 a20.00935水單位面積摩爾流量 L/2751空氣單位面積摩爾流量 G/52.2相平衡常數(shù) m1706脫吸因數(shù) S32.4液相總傳質(zhì)單元數(shù) NOL1.39液相總傳質(zhì)單元高度 HOL/m1.43液相總體積傳質(zhì)系數(shù) Kxa/1918六、實驗結(jié)果 液相總體積傳質(zhì)系數(shù)/。七、分析討論 實驗過程中，對于塔底、塔頂CO2含量的測定有很大的誤差。并且，吸收過程中，氣液兩相并不總是達到平衡狀態(tài)。八、思考題1、本實驗中，為什么塔底要有液封？液封高度如何計算？答：為了防止CO2的逸出。2、測定Kxa有什么工程意義？答：表征設(shè)備有效的體積傳質(zhì)系數(shù)。3、為什么二氧化碳吸收過程屬于液膜控制？答：因為CO2在水中的溶解度很小，即m值很