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實(shí)驗(yàn)八吸收實(shí)驗(yàn)—填料塔吸收傳質(zhì)系數(shù)的測(cè)定、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馓盍纤昭b置的基本結(jié)構(gòu)及流程;2?掌握總體積傳質(zhì)系數(shù)的測(cè)定方法;3?測(cè)定填料塔的流體力學(xué)性能;4?了解氣體空塔速度和液體噴淋密度對(duì)總體積傳質(zhì)系數(shù)的影響;5.了解氣相色譜儀和六通閥在線檢測(cè)CO濃度和測(cè)量方法;2、基本原理氣體吸收是典型的傳質(zhì)過(guò)程之一。由于CO氣體無(wú)味、無(wú)毒、廉價(jià),所以氣體吸收2實(shí)驗(yàn)選擇CO作為溶質(zhì)組分是最為適宜的。本實(shí)驗(yàn)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(nèi),所以吸收的計(jì)算方法可按低濃度來(lái)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(guò)程屬于液膜控制過(guò)程。因此,本22實(shí)驗(yàn)主要測(cè)定Ka和H。x OL計(jì)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(shù)A=上mV令:吸收因數(shù)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(dòng)力的液相總體積傳質(zhì)系數(shù),kmol/(m3?s);xH 液相總傳質(zhì)單元高度,m;OLN 液相總傳質(zhì)單元數(shù),無(wú)因次;OLX,X——CO在塔頂、塔底液相中的摩爾比濃度,無(wú)因次;ab 2Y,Y——CO在塔頂、塔底氣相中的摩爾比濃度,無(wú)因次。ab 2測(cè)定方法空氣流量和水流量的測(cè)定本實(shí)驗(yàn)采用轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)得空氣和水的流量,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)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。測(cè)定塔頂和塔底氣相組成y和y;ba平衡關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)的平衡關(guān)系可寫成:Y=mX 式中:m—相平衡常數(shù),m=E/P;E——亨利系數(shù),E=f(t).Pa,根據(jù)液相溫度測(cè)定值由附錄查得;P——總壓,Pa。對(duì)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(shí)驗(yàn)裝置與流程裝置流程本實(shí)驗(yàn)裝置流程如圖所示:水經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)后送入填料塔塔頂再經(jīng)噴淋頭噴淋在填料頂層。由風(fēng)機(jī)輸送來(lái)的空氣和由鋼瓶輸送來(lái)的二氧化碳?xì)怏w混合后,一起進(jìn)入氣體混合穩(wěn)壓罐,然后經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量后進(jìn)入塔底,與水在塔內(nèi)進(jìn)行逆流接觸,進(jìn)行質(zhì)量和熱量的交換,由塔頂出來(lái)的尾氣放空,由于本實(shí)驗(yàn)為低濃度氣體的吸收,所以熱量交換可略,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程可看成是等溫吸收過(guò)程?;旌戏€(wěn)壓耀is混合穩(wěn)壓耀is①去地溝主要設(shè)備吸收塔:高效填料塔,塔徑100mm,塔內(nèi)裝有金屬絲網(wǎng)板波紋規(guī)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(guī)格和特性:金屬絲網(wǎng)板波紋填料:型號(hào)JWB—700Y,填料尺寸為?100X50mm,比表面積700m2/m3;(c)轉(zhuǎn)子流量計(jì);介質(zhì)條件最大流量最小刻度標(biāo)定介質(zhì)標(biāo)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(fēng)機(jī)XGB-13;二氧化碳鋼瓶;氣相色譜儀(型號(hào):GC—2000A)。四、實(shí)驗(yàn)步驟熟悉實(shí)驗(yàn)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(xiàng);打開(kāi)儀表電源開(kāi)關(guān)及風(fēng)機(jī)電源開(kāi)關(guān);開(kāi)啟進(jìn)水總閥,使水的流量達(dá)到600l/h左右。讓水進(jìn)入填料塔潤(rùn)濕填料;塔底液封控制:仔細(xì)調(diào)節(jié)閥門①、②的開(kāi)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(guò)高溢滿或過(guò)低而泄氣;打開(kāi)CO鋼瓶總閥,并緩慢調(diào)節(jié)鋼瓶的減壓閥(注意減壓閥的開(kāi)關(guān)方向與普通閥門2的開(kāi)關(guān)方向相反,順時(shí)針為開(kāi),逆時(shí)針為關(guān)),使其壓力穩(wěn)定在左右;仔細(xì)調(diào)節(jié)空氣流量閥至2ma/h,并調(diào)節(jié)CO調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量,使其穩(wěn)定在280l/h;仔細(xì)調(diào)節(jié)尾氣放空閥的開(kāi)度,直至塔中壓力穩(wěn)定在實(shí)驗(yàn)值;待塔操作穩(wěn)定后,讀取各流量計(jì)的讀數(shù)及通過(guò)溫度數(shù)顯表、壓力表讀取各溫度、壓力,通過(guò)六通閥在線進(jìn)樣,利用氣相色譜儀分析出塔頂、塔底氣相組成;實(shí)驗(yàn)完畢,關(guān)閉CO鋼瓶總閥,再關(guān)閉風(fēng)機(jī)電源開(kāi)關(guān)、關(guān)閉儀表電源開(kāi)關(guān),清理實(shí)2驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與處理原始數(shù)據(jù)表:填料塔吸收系數(shù)的測(cè)定

班級(jí)—同組者_(dá)實(shí)驗(yàn)日期—裝置編號(hào)—指導(dǎo)教師項(xiàng)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

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