百度文库•让每个人平等地捉升口我PAGE\*MERGEFORMAT#填料塔吸收传质系数的测定了解填料塔吸收装置的基本结构及
流程
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;2・掌握总体积传质系数的测左方法:3.了解气体空塔速度和液体喷淋密度对总体枳传质系数的影响:气体吸收是典型的传质过程之一。由于CO?气体无味.无毒、廉价，所以气体吸收实验常选择C02作为溶质组分。本实验采用水吸收空气中的C02组分。一般CO2在水中的溶解度很小，即使预先将一左量的CO2气体通入空气中混合以提高空气中的CO2浓度，水中的CO2含量仍然很低，所以吸收的计算方法可按低浓度来处理，并且此体系C02气体的解吸过程属于液膜控制。因此，本实验主要测左K\a和Hol。a）
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填料层髙度Z为：式中：L液体通过塔截而的摩尔流戢，kmol/（m2•s）：Kxa以AX为推动力的液相总体积传质系数，kmol/（m3・s）：Hol液相总传质单元髙度，m：Nol液相总传质单元数，无因次。令：吸收因数A=UmGb）测左方法（1）空气流呈:和水流疑的测左本实验采用转子流量计测得空气和水的流量，并根据实验条件（温度和压力）和有关公式换算成空气和水的摩尔流量。（2）测定填料层髙度Z和塔径D：（3）测泄塔顶和塔底气相组成力和y?：（4）平衡关系。本实验的平衡关系可写成y=mx式中：m相平衡常数，m=E/P：E亨利系数，E=f⑴，Pa,根据液相温度由附录查得；P总压，Pa,取latnu对清水而言，x2=O,lll全塔物料衡算G（儿一>‘2）=厶（州一“）可得X…三、实验装置1）装置流程本实验装苣（如图1所示）流程：由自来水来的水经离心泵加压后送入填料塔塔顶经喷头喷淋在填料顶层。由压缩机送来的空气和由二氧化碳钢瓶来的二氧化碳混合后，一起进入气体中间贮罐，然后再直接进入塔底，与水在塔内进行逆流接触，进行质虽和热量的交换,由塔顶出来的尾气经转子流屋计后放空，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。放空VCP2DX1液体温度检测口自多级离心采來的水川也沟1、2、球阀3、闸阀4、液体调节阀门5、6、15、转子流量计7、液体分布器8、填料9、液体再分布器10、塔体11、填料支承板12、U型压差计13、尾气放空阀14、压力
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16、气体中间贮罐图1吸收装置流程图2）主要设备（1）吸收塔：髙效填料塔，塔径100mm•塔内装有0环散装填料（金属丝网板波纹规整填料），填料层总高度2000mm。塔顶有液体初始分布器，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：0环散装填料，金属丝网板波纹规整填料。（3）转子流Mih介质条件最大流量最小刻度标定介质标定条件空气4mVh0.1m3/li空气20°C1.0133X105Paco260Uh10U11空气20°C1.0133X105Pa水10001711205水20°C1.0133X105Pa（4）空压机：空压0.8MPa；<5）二氧化碳钢瓶及氢气钢瓶:（6）气相色谱仪
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。四、实验步骤与注意事项（1>熟悉实验流程。（2）打开仪表电源开关及多级离心泵电源开关（或打开水龙头开关）：（3）开启液体调节阀门⑷,让水进入填料塔润湿填料,仔细调节阀门（4）,使转子流量计（6）流量稳左在某一实验值。（塔底液封控制：仔细调卩阀门（1）、（2）的开度，使塔底液位缓慢地在一段区间内变化，以免塔底液封过高溢满或过低而泄气：（4）启动空压机，打开CO2钢瓶总阀，并缓慢调节钢瓶的减压阀，使其压力稳泄在0.2〜0.3Mpa左右;（5）调节CCh转子流量计（15）的流量,使其稳定在某一值:（6）待塔操作稳左后，读取各流量计的读数及通过温度、U型压差计上读取各温度及塔顶百度文邮-让每个人平零地捉升口我PAGE\*MERGEFORMAT#塔底间压差读数，通过CO2测定仪分析岀塔顶、塔底气相C02含量；（7）改变实验条件测定一系列实验数据，并
记录
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在数据记录纸上。（8）实验完毕，关闭C02转子流量计（15）,水转子流量（6）,再关闭空压机和多级离心泵电源开关（或水龙头），淸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存量不变。（2）在填料塔操作条件改变后，需要有较长的稳左时间，一立要等到稳立以后方能读取有关数据。（3）由于CO2在水中的溶解度很小，因此，在测立组成时一泄要仔细认真，这是做好本试验的关键。五、实验数据记录及处理1、数据记录流量温度°C丿E差Pa含量％水5空气L/hCOzml/min空气水进口U型压差计进口出口2、数据处理1）将原始数据列表并il•算二氧化碳的体积传质系数、传质单元高度。2）在双对数坐标纸上绘图表示二氧化碳吸收时体积传质系数、传质单元高度与气体流量的关系。3）列出实验结果与计算示例。六、思考题本实验中，为什么塔底要有液封？液封髙度如何计算？测定Kg有什么工程意义？当气体温度和液体温度不同时，应用什么温度il•算亨利系数?
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