填料塔吸收操作及體積吸收系數(shù)測定

1、專業(yè)：姓名： 實驗報告 實驗報告 學號：日期：地點：課程名稱： 過程工程原理實驗（乙） 指導老師： 成績：__________________實驗名稱： 填料塔吸收操作及體積吸收系數(shù)測定 同組學生姓名：實驗類型： 傳質(zhì)實驗一、實驗目的和要求（必填） 二、實驗內(nèi)容和原理（必填）三、實驗材料與試劑（必填） 四、實驗器材與儀器（必填）五、操作方法和實驗步驟（必填） 六、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理七、實驗結(jié)果與分析（必填） 八、討論、心得一．實驗目的

2、一．實驗目的裝 1.了解填料吸收塔的構(gòu)造并熟悉吸收塔的操作；2.觀察填料吸收塔的液泛顯現(xiàn)，測定泛點空塔氣速；3.測定填料層壓降ΔP 與空塔氣速 u 的關(guān)系曲線；4.測定含氨空氣—水系統(tǒng)的體積吸收系數(shù) KYa。二． 二．實驗原理 實驗原理（一）填料層壓力降 （一）填料層壓力降 Δ P 與空塔氣速 與空塔氣速 u 的關(guān)系 的關(guān)系氣體通過干填料層時（噴淋密度 L=0） ，其壓力降 ΔP 與空塔氣速 u 如圖 6 中直線 A 所示， 此直線斜率

3、約為 1.8， 與氣體以湍流方式通過管道時 ΔP 與 u 的關(guān)系相仿。 如圖 6 可知，當氣速在 L 點以下時，在一定噴淋密度下，由于持液量增加而使空隙率減小，使得填料層的壓降隨之增加，又由于此時氣體對液膜的流動無明顯影響，在一定噴淋密度下，持液量不隨氣速變化，故其 ΔP~u 關(guān)系與干填料相仿。在一定噴淋密度下，氣速增大至一定程度時，隨氣速增大，液膜增厚，即出現(xiàn)“攔液狀態(tài)” （如圖 6 中 L 點以上） ，此時氣體通過填料層的流動阻力劇

4、增；若氣速繼續(xù)加大，噴淋液的下流嚴重受阻， 使極具的液體從填料表面擴展到整個填料層空間， 謂之 “液泛狀態(tài)”（如圖 6 中 F 點） ，此時氣體的流動阻力急劇增加。圖 6 中 F 點即為泛點，與之相對應的氣速稱為泛點氣速。訂線亨利系數(shù) E 與溫度 T 的關(guān)系為：lg E ?11.468 ? 1922· · · · · · · · · ·

5、· · · · · · · · · · · · · · · · （4） T ·式中：T——液相溫度（實驗中取塔底液相溫度） ，K。根據(jù)實驗中所測的塔頂表壓及塔頂塔底壓差 Δ P，即可求得塔內(nèi)平均壓力P。根據(jù)實驗中所測的塔底液相溫度 T，利用式（3） 、 （4）便可求得相

6、平衡常數(shù) m。2.體積吸收系數(shù) KYα體積吸收系數(shù) KYα 是反映填料吸收塔性能的主要參數(shù)之一，其值也是設計填料塔的重要依據(jù)。本實驗中屬于低濃度氣體吸收，近似取 Y≈y，X≈x。吸收速率方程式為：GA ? KY a ?? ? h ? ?Ym則 KY a ? GA · · · · · · · · · · · · 

7、3; · · · · · · · · · · · · · · · （5） ?? h? ?Ym式中： KYα——氣相體積吸收系數(shù)，kmol/m3·h；α——單位體積填料層所提供的有效接觸面積，m2/m3；GA——單位時間內(nèi) NH3 的吸收量，kmol/h；Ω——塔截面積，m2；h—

8、—填料層高度，m；ΔYm——吸收推動力，氣相對數(shù)平均濃度差。為求得 KYα，需求取 GA 及 ΔYm。（1）被吸收的 NH3 量 GA，可由物料衡算求得：GA ? V (Y1 ?Y2) ? L(X1 ? X2) · · · · · · · · · · · · · · · · &#

9、183; · · · · · （6）式中：V——惰性氣體空氣的流量，kmol/h；L——吸收劑水的流量，kmol/h；Y1——進塔氣相的組成，比摩爾分率，kmol(A)/kmol(B)；Y2——出塔氣相（尾氣）的組成，比摩爾分率，kmol(A)/kmol(B)；X1——出塔液相的組成，比摩爾分率，kmol(A)/kmol(B)；X2——進塔液相的責成，本實驗中為清水吸收，X2=0。（a）