1、實驗六吸收實驗一、實驗目的 二、基本原理三、計算方法、原理、公式 四、設備參數和工作原理 五、操作步驟 六、實驗報告要求 七、思考題八、注意事項 1實驗目的 1、了解填料吸收裝置的基本流程及設備結構；2、了解填料特性的測量與計算方法；3、氣液兩相逆向通過填料層的壓降變化規律以及液泛現象；4、噴淋密度對填料層壓降和泛點速度的影響；5、測定在操作條件下的總傳質系數K；6、了解吸收過程的基本操作與控制方法。2基本原理 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律相一致。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

2、，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logPlogUbcdaa填料層壓降空塔氣速關系圖logPlogU填料層壓降空塔氣速關系圖3基本原理 1、填料塔流體力學特性：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。logPlogUbcdaa填料層壓降空塔氣速關系圖logPlogU填料層壓降空塔氣速關系圖42、傳質實驗： 填料塔

3、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，因此接觸是不連續的。但在填料塔中，兩相接觸是連續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。5本實驗是水吸收空氣-氨混合氣體中的氨。混合氣體中氨的濃度很低。吸收所得的溶液濃度也不高。氣液兩相的平衡關系可以認為服從亨利定律（即平衡線在x-y坐標系為直線）。故可用對數平均濃度差法計算填料層傳質平均推動力，相應的傳質速率方程式為：

4、 其中式中 GA單位時間內氨的吸收量kmol/h。 KYa總體積傳質系數kmol/m3h。 Vp填料層體積m3。 Ym氣相對數平均濃度差。 Y1氣體進塔時的摩爾比。 Ye1與出塔液體相平衡的氣相摩爾比。 Y2氣體出塔時的摩爾比。Ye2與進塔液體相平衡的氣相摩爾比。6計算方法、原理、公式 （1）氨液相濃度小于5%時氣液兩相的平衡關系： 溫度（）： 0 10 20 25 30 40 亨利系數E（大氣壓）： 0.293 0.502 0.778 0.947 1.250 1.938 （2）總體積傳質系數KYa及氣相總傳質單元高度HOG整理步驟a、標準狀態下的空氣流量V0：式中：V1空氣轉子流量計示值（m

5、3/h） T0、P0標準狀態下的空氣的溫度和壓強T1、P1標定狀態下的空氣的溫度和壓強 T2、P2使用狀態下的空氣的溫度和壓強 7b、標準狀態下的氨氣流量V0式中：V1氨氣轉子流量計示值（m3/h） 01標準狀態下氨氣的密度1.293(kg/m3) 02標定狀態下氨氣的密度0.7810(kg/m3)如果氨氣中純氨為98%，則純氨在標準狀態下的流量V0為： V0=0.98V0c、惰性氣體的摩爾流量G： G=V0/22.4d、單位時間氨的吸收量GA： GA=G*(Y1Y2)e、進氣濃度Y1： 8f、尾氣濃度Y2：式中：Ns加入分析盒中的硫酸當量濃度（N） Vs加入分析盒中的硫酸體積（ml） V濕式

6、氣體流量計所得的空氣體積（ml） T0標準狀態下的空氣溫度 T空氣流經濕式氣體流量計時的溫度 g、對數平均濃度差(Y)m： Ye2=0 Ye1=m1* P=大氣壓+塔頂表壓+（填料層壓差）/2 m=E / P x1=GA / Ls 式中：E亨利常數 Ls單位時間噴淋水量 （kmol / h）P系統總壓強h 氣相總傳世單元高度：9設備參數 基本數據：塔徑0.10m，填料層高0.75m填料參數：12121.3mm瓷拉西環，a1403m-1，0.764，a1/3903m-1尾氣分析所用硫酸體積：1ml，濃度：0.00968N101.氣液傳質設備（吸收塔、解吸塔）112、填料塔內部結構12操作步驟 1

7、、啟動風機之前應全開旁路閥，空氣出口調節閥全關；按下電源開關按鈕接通電源，就可以啟動風機，并開始工作。空氣由風機供給，然后進入緩沖罐，然后經由空氣流量調節閥、空氣轉子流量計，并在管路中與氨氣混合后進入塔底。2、打開空氣流量調節閥，調節空氣流量。由于氣體流量于氣體狀態有關，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，轉換成標準狀態下的流量進行計算和比較。將空氣流量調節閥的開度調節到100，稍許等待，進行下一步。3、讀取空氣的流量，讀取空氣的當前流量下的壓差，讀取溫度。讀取塔的壓降和塔頂的壓力，在各項目欄中填入所讀取的數據，134、用調節閥改變空氣流量，重復上述第（23）步

8、，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。5、干塔壓降測完后，在進水之前，應減少空氣流量，因為如果空氣流量很大，會引起強烈的液泛，有可能損壞填料。6、打開水流量調節閥，調節進水的流量（建議50l/h）。然后慢慢增大空氣流量直到液泛，通過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。然后減小氣量到較少的水平。7、測量濕塔的壓降與測量干塔的壓降所讀取的數據基本一致，參見“測量干塔壓降”的“讀取數據”，但只多一項水的流量，通過水的轉子流計即可讀取。注意：本實驗是在一定噴淋量下測量塔的壓降，所以水的流量應不變。在以后實驗中不要改變水流量調節閥的開度。148、逐漸加大空氣流量調節閥

9、的開度，增加空氣流量，重復第（34）步，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，此時在取12個點就可以了，不要使氣速過分超過泛點。完成后進入下一步操作。測量濕塔壓降完畢后，應降低氣速。9、打開考克，讓尾氣流過吸收盒，同時濕式氣體流量計開始計量體積。當吸收盒內的指示劑由紅色變成黃色時，立即關閉考克，記下濕式氣體流量計體積和氣溫。10、當吸收盒內的指示劑由紅色變成黃色時，立即關閉考克，記下濕式氣體流量計轉過的體積和氣體的溫度。然后按照數據處理的要求讀取各項數值，在各項目欄中填入所讀取的數據。記錄完畢后可進入數據處理。11、操作完畢后，先全開旁路閥，關閉空氣流量調節閥，再停水調節閥；停風機。15實驗報告要求 根據實驗原始數據，進行數據處理，計算氣相總傳質系數Ky。16思考題 綜合幾組實驗數據看，用水吸收空氣中氨氣過程，是氣膜控制還是液膜控制？為什么？要提高氨水濃度有什么辦法（不改變進氣濃度）？這時又會帶來什么問題？當氣體溫度與吸收劑溫度不同時，應按哪種溫度計算亨利系數？當吸收塔的實際L/G（L/G）min時，該吸收塔就無法繼續操作，這種說法