實驗八吸收實驗—填料塔吸收傳質系數的測定、實驗目的了解填料塔吸收裝置的基本結構及流程；2?掌握總體積傳質系數的測定方法；3?測定填料塔的流體力學性能；4?了解氣體空塔速度和液體噴淋密度對總體積傳質系數的影響；5.了解氣相色譜儀和六通閥在線檢測CO濃度和測量方法；2、基本原理氣體吸收是典型的傳質過程之一。由于CO氣體無味、無毒、廉價，所以氣體吸收2實驗選擇CO作為溶質組分是最為適宜的。本實驗采用水吸收空氣中的CO組分。一般將22配置的原料氣中的CO濃度控制在10%以內，所以吸收的計算方法可按低濃度來處理。又2CO在水中的溶解度很小，所以此體系CO氣體的吸收過程屬于液膜控制過程。因此，本22實驗主要測定Ka和H。x OL計算公式：填料層高度h為:h=?h=?hdh=0€NOL”Xb =HKa0"xX…一XolX令：吸收因數A=上mV令：吸收因數A=上mV，則：1 y一mxN=——ln[(l—A) +A]ol1一A Y一mXbbHOLHOLL=hKa0=Nx OLOL式中：h 填料層高度，m；Q——填料塔的橫截面積，m2；Ka 以AX為推動力的液相總體積傳質系數，kmol/(m3?s)；xH 液相總傳質單元高度，m；OLN 液相總傳質單元數，無因次；OLX，X——CO在塔頂、塔底液相中的摩爾比濃度，無因次；ab 2Y，Y——CO在塔頂、塔底氣相中的摩爾比濃度，無因次。ab 2測定方法空氣流量和水流量的測定本實驗采用轉子流量計測得空氣和水的流量，并根據實驗條件(溫度和壓力)和有關公式換算成空氣和水的摩爾流量。測定塔頂和塔底氣相組成y和y；ba平衡關系。本實驗的平衡關系可寫成：Y=mX 式中：m—相平衡常數,m=E/P；E——亨利系數，E=f(t).Pa，根據液相溫度測定值由附錄查得；P——總壓，Pa。對清水而言，Xa=0,由全塔物料衡算V(Yb-Y)二L(Xb-X)，可得x。ba b a b三、實驗裝置與流程裝置流程本實驗裝置流程如圖所示：水經轉子流量計后送入填料塔塔頂再經噴淋頭噴淋在填料頂層。由風機輸送來的空氣和由鋼瓶輸送來的二氧化碳氣體混合后，一起進入氣體混合穩壓罐，然后經轉子流量計計量后進入塔底，與水在塔內進行逆流接觸，進行質量和熱量的交換，由塔頂出來的尾氣放空，由于本實驗為低濃度氣體的吸收，所以熱量交換可略，整個實驗過程可看成是等溫吸收過程。混合穩壓耀is混合穩壓耀is①去地溝主要設備吸收塔：高效填料塔，塔徑100mm，塔內裝有金屬絲網板波紋規整填料，填料層總高度2000mm。塔頂有液體初始分布器，塔中部有液體再分布器，塔底部有柵板式填料支承裝置。填料塔底部有液封裝置，以避免氣體泄漏。填料規格和特性：金屬絲網板波紋填料：型號JWB—700Y,填料尺寸為?100X50mm,比表面積700m2/m3；(c)轉子流量計;介質條件最大流量最小刻度標定介質標定條件空氣16m3/h0.1m3/h空氣20°Cx105PaCO260L/h10L/h空氣20°Cx105Pa水1000L/h20L/h水20°Cx105Pa低噪渦輪風機XGB-13；二氧化碳鋼瓶；氣相色譜儀(型號：GC—2000A)。四、實驗步驟熟悉實驗流程及弄清氣相色譜儀及其配套儀器結構、原理、使用方法及其注意事項;打開儀表電源開關及風機電源開關；開啟進水總閥，使水的流量達到600l/h左右。讓水進入填料塔潤濕填料；塔底液封控制：仔細調節閥門①、②的開度，使塔底液位緩慢地在一段區間內變化,以免塔底液封過高溢滿或過低而泄氣；打開CO鋼瓶總閥，并緩慢調節鋼瓶的減壓閥(注意減壓閥的開關方向與普通閥門2的開關方向相反，順時針為開，逆時針為關)，使其壓力穩定在左右；仔細調節空氣流量閥至2ma/h,并調節CO調節轉子流量計的流量，使其穩定在280l/h；仔細調節尾氣放空閥的開度，直至塔中壓力穩定在實驗值；待塔操作穩定后，讀取各流量計的讀數及通過溫度數顯表、壓力表讀取各溫度、壓力，通過六通閥在線進樣，利用氣相色譜儀分析出塔頂、塔底氣相組成；實驗完畢，關閉CO鋼瓶總閥，再關閉風機電源開關、關閉儀表電源開關，清理實2驗儀器和實驗場地。五、實驗數據與處理原始數據表：填料塔吸收系數的測定

班級—同組者_實驗日期—裝置編號—指導教師項目第一組第二組氣相CO2流量1/h壓力MPa混合氣流量M3/h壓力MPa溫度°C液相水流量l/h溫度C全塔壓降mmH2O組成塔底CO2wt%Airwt%塔頂CO2wt%Airw