实验7 填料吸收塔实验.doc

实验7  填料吸收塔实验
    一、实验目的
    ⒈了解填料吸收塔的结构并练习操作。
    ⒉学习填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法。
    二、实验内容
    固定液相流量和入塔混合气氨的浓度,在液泛速度以下取两个相差较大的气相流量,分别测量塔的传质能力(传质单元数和回收率)和传质效率(传质单元高度和体积吸收总系数)。
三、实验原理
吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数,而实验测定是获取吸收系数的根本途
径。对于相同的物系及一定的设备(填料类型与尺寸),吸收系数将随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。
    本实验所用气体混合物中氨的浓度很低(),所得吸收液的浓度也不高。可认为气-液平衡关系服从亨利定律,可用方程式Y*=mX表示。又因是常压操作,相平衡常数m值仅是温度的函数。
⑴ NOG 、HOG 、KYa 、φA可依下列公式进行计算
(7-1)
(7-2)
(7-3)
(7-4)
(7-5)
式中:Z—填料层的高度,m;
      HOG—气相总传质单元高度,m;
      NOG —气相总传质单元数,无因次;
      Y1 、Y2 —进、出口气体中溶质组分的摩尔比, ; 
      D Ym—所测填料层两端面上气相推动力的平均值;
      D Y2、D Y1—分别为填料层上、下两端面上气相推动力;
                  D Y1= Y1- mX 1 ;    D Y2= Y2- mX 2
      X2 、X1 —进、出口液体中溶质组分的摩尔比, ;
      m—相平衡常数,无因次;
      KYa—气相总体积吸收系数,kmol /(m3 · h);
      V—空气的摩尔流率,kmol(B)/ h;
      Ω—填料塔截面积,m2; 。
          —混合气中氨被吸收的百分率(吸收率),无因次。
    ⑵操作条件下液体喷淋密度的计算
(7-6)
m3/ (m2· h)                           
    四、实验装置
1—吸收塔;2—液体分布器;3—填料; 4—塔底排液阀;5—进气管;6—液封;7—风机;8—三通阀;9—水准瓶;10—真空泵;11—气体流量计; 12—气体温度表;13—液体温度表;14—氨瓶;15—氨自动减压阀;16—氨瓶总阀;17—氨气压力表;18—氨气流量计;19—液体流量计;20—U型管压差计;21—吸收瓶;22—进水阀 
图7-1  填料吸收塔实验装置流程图
    ⒈实验主要设备与仪器
填料塔:塔体为Ф100×5mm有机玻璃管制成,;塔内件主要有液体分布器、填料支承架、气体分布器等。
填料:规整填料和散堆填料。
    ⒉各套吸收塔基本情况列于表7-1中
表7-1  各套吸收塔基本情况
装置序号
1
2
3
4
填料类型
及规格
不锈钢板波纹
250Y
不锈钢丝网
CY
陶瓷波纹填料
450Y
不锈钢鲍尔环
Dg16
填料层高度
530mm
750mm
600mm
500mm
空气流量计
孔板流量计
孔板流量计
孔板流量计
孔板