填料塔吸收實驗報告 填料吸收塔實驗報告.doc

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優質文獻2016全新優質資料-全新官方文檔范文-全程指導寫作-獨家原創13填料吸收塔實驗報告填料吸收塔實驗報告填料吸收塔一、實驗目的1、熟悉施工和填料吸收塔的操作。 2、測量氣體通過干濕填料塔的壓降,進一步了解填料塔的流體動力特性。 3、確定填料吸收塔的吸收傳質系數。 2、實驗原理填料吸收塔一般要求控制的回收率越高越好。 填料塔是一種連續接觸的氣液傳質設備。 填料塔運行時,液體通過分配器從塔頂均勻噴灑到塔的橫截面,并通過塔底的出口管沿填料表面流下,氣體從支撐板下方的進氣管進入。 在塔內,在壓力作用下,自下而上穿過填料層間隙,從頂部氣體出口管排出。 填料層內氣液兩相流為逆流,傳質在填料表面氣液界面上進行,因此兩相組成沿塔高邊緣發生變化。 由于填料內的液體傾向于流向塔壁,當填料層較厚且較高時,常將其分為數段,并在兩段之間安裝液體再分配裝置,以利于填料層的重新分配。液體均勻。 填料的作用: 1、增加氣液接觸面積。 滿足(1)填料潤濕大于80%; (2)液體為分散相,氣體為連續相。 2.增加氣液界面的流量。 滿足(1)適當的氣液負荷; 優質文獻2016全新優質素材-全新公文范文-全程指導寫作-獨家原創13(2)氣液逆流。 3、實驗步驟(1)用漏斗將液體丙酮加入到丙酮蒸發器中,液面約為液位計高度的2/3。

(2)關閉閥門V3,向恒壓罐送水,當罐內水滿且不溢出時,關閉閥門V5。 (3)啟動空氣壓縮機,調節壓縮機使袋內氣體達到0.05~0.1Mpa,打開V2,然后調節氣動壓力調節器,使進入系統的壓力保持在0.03Mpa。 (4)打開V4,調節風量(400L/H~500L/H); 打開V6,調節空氣流量(5)當室溫大于15℃時,空氣無需加熱,制備的混合氣體y1的氣相組成為12%~14%mol; 如果室內溫度較低,可對空氣進行預熱,使y1滿足要求。 (6) 改變吸收劑的溫度,研究其對吸收過程的影響,打開液體加熱電子調節器。 當溫度t3(7)和各儀器的讀數恒定5分鐘后,即可記錄或采樣分析相關數據,然后根據預先設計的實驗方案調整相關參數。 (8) A1采樣測量y1; A2正在采樣測量y2; (9)閥門V10是控制塔底液位,保證有液封。 4. 實驗記錄 測試計劃: 1. 固定氣體流量,改變液體流量; 固定CO2流量,改變H2O流量:優秀文檔2016新優秀資料-新官方文檔模型論文-全程指導寫作-獨家原創132。固定液體流量,可變氣體流量。 5、數據整理:CO2吸收率=(流入CO2-流出CO2)/流入CO2 1.固定CO2流量,改變H2O流量: 2.固定液體流量,改變氣體流量: 6.結論根據以上實驗數據,從圖中可以看出:固定CO2流量、改變H2O流量和固定H2O流量、改變CO2流量對CO2吸收率的影響完全不同。

固定CO2的流量,改變H2O的流量,會影響CO2的吸收率:隨著CO2流量的增加,CO2的吸收率會逐漸下降,且下降幅度越來越??; 而H2O的流量固定,改變CO2流量對CO2吸收率的影響是不確定的,不存在正比或反比關系。 因此,為了有針對性地提高或降低CO2的吸收率,最好的辦法是固定CO2的流量,改變H2O的流量,以達到理想的效果。 七、思維問題不變。 因此,不會影響實驗結果。 2、填料吸收塔的優缺點是什么? 優秀文檔2016新優秀文檔-新文檔模型-寫作指導通篇-獨家原創13 答:填料塔反應器具有結構簡單、壓降小、易適應各種腐蝕性介質、不易引起溶液起泡等優點。 填充反應器也有很多缺點:一是不能直接從塔體帶走熱量。 當反應熱較高時,必須增加液體噴霧量,以顯熱形式帶出熱量; 其次,由于最低潤濕率的存在,很多情況下需要采用自循環來保證填料的基本潤濕,但這種自循環破壞了逆流實驗的初衷 1、熟悉填料塔的結構和操作。 2、觀察填料塔的流體動力學,測量壓降與氣速的關系。 3、掌握總傳質系數Kxa的測量方法并分析其影響因素。 4、學習利用傳質速率方程處理氣液連續接觸填料塔傳質問題的方法。

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優秀文獻2016全新優秀資料-全新文獻模型-全程指導撰寫-獨家原創實驗原理本裝置首先利用吸收塔吸收純氧形成富氧水(并流操作),然后送到解吸塔頂部,然后采用空氣進行解吸,實驗需要測量不同液體和氣體體積下的總解吸傳質系數Kxa,并進行關聯,得到相關式Kxa=ALaVb,比較傳質效果和四種不同填料材料的流體動力學特性。 本實驗引入了計算機在線數據采集技術,加快了數據記錄和處理的速度。 1、填料塔流體動力特性當氣體通過干燥填料層時,流體流動引起的壓降與紊流引起的壓降一致。 在雙對數坐標系中根據 G' 繪制 P/Z 會得到一條斜率為 1.8-2 的直線(圖中的線 aa)。 但隨著注氣速度的增加,出現加載點(圖中c點),持液能力開始增加。 圖中不難看出,加載點的位置不是很清晰,說明汽液兩相流的相互影響開始顯現。 壓降到氣體速度的直線向上彎曲,斜率變陡(圖中cd氣體增加到泛點(圖中d點,實驗中可以目測),然后壓降上升填料層壓降示意圖-塔表表層氣速關系優秀文檔2016新優質文檔-新官方文檔模型文檔-全程指導寫作-獨家原創132.氣液兩相填料塔和板式塔在傳質實驗中的接觸是不同的,在填料塔中,兩相傳質主要是在填料的有效濕表面上進行,完成填料所需的高度需要計算某個吸收任務,計算方法有:傳質系數法、傳質片。本實驗是解吸富氧水。

由于富氧水的濃度很小,可以認為氣液兩相的平衡關系服從亨利定律,即平衡線是一條直線,操作線也是一條直線線。 因此,利用對數平均濃度差可以計算出填料層傳質的平均驅動力。 相應的傳質速率整理為: GA?Kxa?Vp?xmKxa?GAp?xm?xm?(x1?xe1)?(x2?xe2)x??xe2 其中 GA?L?x1?x2?Vp? Z? 5、計算填料層高度的基本公式為:x1LdxZ? 霍爾? 諾爾克薩? 圖6-2 填料吸收塔實驗裝置流程圖1-風機、2-氣流調節閥、3-空氣轉子流量計、4-空氣溫度、5-液封管、6-吸收液取樣口、7 -填料吸收塔、8-氧氣瓶閥門、9-氨轉子流量計、10-氧氣流量調節閥、11-水轉子流量計、12-水流量調節閥、13-U型管壓差表、14-吸收瓶、15 -氣管、16級瓶、17-氧氣瓶、18-氧氣溫度、20-吸收液溫度、21-空氣進入流量計的壓力實驗流程圖如圖1所示??諝獗凰腿肓髁坑嫻娘L機的空氣轉子。 空氣流量經放空閥2調節,氧氣從氧氣瓶中送出,通過氧氣瓶主閥進入氧氣轉子流量計9進行測量,并替換氧氣通過轉子流量計時的溫度受實驗過程中的大氣溫度影響。

其流量經閥門10調節后進入空氣管道與空氣混合后進入吸收塔底部。 水通過水管經過水浮子流量計11,水的流量由閥門12調節,然后進入塔頂。 在分析塔頂尾氣濃度時,通過降低液位瓶16的位置,將塔頂尾氣吸入吸收瓶14和測氣管15。 塔頂尾氣吸入前,在吸收瓶14中放入5mL已知濃度的硫酸,吸收尾氣中的氨。 吸收液的取樣可在塔底部的取樣口進行。 用異形管差壓計測量填料層的壓降 13、實驗步驟及注意事項 1、測量干填料層的(P/Z)u關系曲線:先完全打開調節閥 2,然后啟動鼓風機,并用閥門調節進入塔內的空氣。 指導寫作——獨家原創13種氣流,按氣流從小到大的順序讀取填料層壓降P、轉子流量計讀數和空氣溫度,測量12到15組數據? 然后在雙對數坐標紙上寫下以空塔氣速為縱坐標,繪制干填料層(P/Z)u關系曲線。 2、測量一定噴水量下填料層(P/Z)u的關系曲線:當噴水量為30L/h時,用與上述相同的方法讀出填料層的壓降P,? 轉子流量計的讀數和流量計的位置 檢查空氣溫度并注意塔內的運行現象。 一旦看到液淹現象,記下相應的空氣轉子流量計讀數。 標出(P/z)u的關系曲線? 當對數坐標紙上噴液量為30L/h時,測定液驅速度,并與觀測到的液驅速度進行比較。 3、測量一定的噴水量填料層(P/Z)u關系曲線:當噴水量為50L/h時,用與上述相同的方法讀出填料層的壓降P,? 讀取轉子流量計的讀數和流量計處的空氣溫度并注意觀察塔內溫度的運行現象,? 一旦觀察到洪水,請立即記錄相應的空氣轉子流量計讀數。

標記 (P/z)u? 在噴液量為50L/h時在對數坐標紙上繪制關系曲線,確定液驅速度并與實測液驅速度進行比較。 4、實驗結束后,關閉氣壓機、真空泵、進水閥等儀器設備的電源,恢復所有儀器。 原始實驗數據(附頁)優秀文檔2016全新優秀資料-全新官方文檔范文-全程指導寫作-獨家原始數據處理測量流體動力學性質實驗數據傳質實驗數據浙江大學化工原理實驗---填料塔吸收實驗報告 實驗報告 課程名稱:過程工程原理實驗(二) 導師: 年級: 實驗名稱:吸收實驗 實驗類型:工程實驗 同組學生姓名: 1.實驗目的及要求(必填) 2.實驗內容及原理(必填) 3. 主要儀器設備(必填) 4. 操作方法及實驗步驟 5. 實驗數據記錄與處理 實驗結果與分析(必填) 7. 討論、體驗填料塔吸收操作及體積吸收系數測定實驗目的: 1.1 了解填料吸收塔的結構并熟悉吸收塔的操作; 1.2觀察填料塔的水淹現象,并測量水淹點空氣塔的氣速; 1.3測量填料層壓降ΔP的關系曲線; 1.4 測量含氨空氣-水系統的體積吸收系數Kya。 實驗裝置: 2.1 實驗裝置流程圖如圖1所示: 2.2 物料系統:水-空氣-氨。

惰性氣體由渦流氣泵提供,氨氣由液氮瓶提供,吸收水為自來水,其流量分別通過轉子流量計。 水從塔頂噴向調味層并自下而上含有細文件。塔外,塔底有液相取樣口。 吸收后的廢氣從塔頂排出至塔外,并從塔頂抽取適量尾氣,通過化學分析分析其成分。 基本原理:實驗中的氣體流量是通過轉子流量計測量的。 但由于實驗測量條件不一定與轉子流量計的校準條件相同,因此必須對轉子流量計的讀數進行校正。 修正方法如下: 3.2 體積吸收系數的確定 3.2.1 相平衡常數 m 對于相平衡關系遵循亨利定律的體系(一般指低濃度氣體),氣液平衡關系為: 相平衡常數m與系統總壓P與亨利系數E的關系如下: 式中:E——亨利系數,Pa P——系統總壓(實驗中取塔內平均壓力) ,帕亨利系數與溫度T的關系為: lg 根據實驗中測得的塔 塔內平均壓力P可由頂部表壓和塔頂、底壓差p求得。 根據實驗中測得的塔底液相溫度,利用式(4)和式(5)可求得相平衡常數m。 3.2.2 體積吸收定容吸收常數是反映填料塔性能的主要參數之一,其數值也是填料塔設計的重要依據。

本實驗屬于低濃度氣體吸收,接近優質文獻2016新優質資料-新文獻模型-全程指導寫作-獨家原創11 3.2.3氨氣吸收量可按物料平衡(X1-X2)計算 式中:V——惰性氣體空氣的流量,kmol/h; ——進入塔的氣相組成,具體摩爾分數,kmol(A)/kmol ——離開塔的氣相(尾氣)組成,具體摩爾分數,kmol(A)/kmol(B); X1——出塔液相組成,具體摩爾分數,kmol(A)/kmol(B); X2=0; L——吸收水流量,kmol/h。 3.2.3.1 進入塔氣相濃度的確定公式: ——氨氣流量,kmol/h。 根據轉子流量計獲得空氣和氨的體積流量和實際測量狀態(壓力、溫度)。 需對刻度流量進行修正,得到實際體積流量,然后由氣態方程可得到空氣和氨氣的摩爾流量,由式(8)可得到進入塔的氣相濃度)。 3.2.3.2 塔出氣相(尾氣)組成的測定 用移液器將體積為 Va ml、濃度為 Ma mol/l 的硫酸標準溶液移入吸收瓶中,加入適量的水和2-3個指示劑),將吸收瓶連接至廢氣采樣管線(如裝置圖所示)。 當吸收塔運行穩定時,尾氣通過吸收瓶后,尾氣中的氨被硫酸吸收,其余空氣由濕式流量計測量。

為了使所取的尾氣反映塔內實際情況,取樣分析前應保持采樣管尾氣暢通,然后改變三通旋塞的流向,使尾氣氣體通過吸收瓶。 優質文獻2016 全新優質素材-全新官方文獻范文-全程指導寫作-獨家原創 12 13 式中:——氨的摩爾數,mol; ——空氣的摩爾數,mol。 尾氣樣品中氨的摩爾數可用下列方法之一測定: (i) 若將尾氣通入吸收瓶吸收至終點(瓶中溶液顏色發生變化) (由黃棕色變為黃綠色),則10-3mol(ii)若尾氣過量進入吸收瓶(瓶內溶液顏色為藍色),可使用相同的標準硫酸溶液滴定至終點(瓶內溶液呈黃綠色)。 若消耗酸量為ml,則計算10-3mol尾氣樣品中空氣的摩爾數。 通過濕式流量計讀取尾氣樣品中的空氣體積,并測量溫度,單位為mol。 式中:——通過濕式流量計的尾氣壓力(用室內大氣壓代替),Pa; ——通過濕式流量計的空氣量,l; R——氣體常數,R=8314Nm/(molK)。 由式(10)和式(11)可求得其和,并將其代入式(9)即可得到。 根據得到的和,可以由(7)式得到。 3.2.4 對數平均濃度差實驗步驟: 4.1 先打開吸收劑(水)調節閥,待填料充分潤濕后,調節閥門,控制水流量在合適值并保持恒定; 4.2驅動風機,按從小到大調節風量,觀察填料塔內流體動態,并測量數據,根據液淹時空氣轉子流量計的讀數選擇合適的風量。 全流程范文寫作指南——獨家原創13 13三種不同氣體流量下測量; 4.3 為使塔內氣相濃度在5%左右,必須根據空氣流量估算氨氣流量,然后打開氨瓶進行調節。 4.4 水吸收氨,操作過程短時間內就會穩定,所以在通氨氣之前應做好一切準備工作。 運行穩定后,打開三通閥,使尾氣通入吸收瓶進行尾氣成分分析。

實驗過程中,特別是測量時,保證空氣、氨、水流量的穩定性; 4.5 改變氣體流量或吸收劑(水)流量重復實驗:本實驗控制空氣流量分別為8-8-9.6 m3/h,水流量為30-36-30。 4.6 實驗結束后,關閉氨瓶閥門和水調節閥,切斷風機電源,清洗分析設備。 實驗數據處理: 5.1 大氣壓,室溫11.5,填料層高40.5cm,塔徑70mm,硫酸10ml,濃度0.03mol/l,驅替氣速11-12m3/h 5.3 數據處理:塔截面積Ω =π2 D=0.00385m2 P=P0+ P