实验四 填料塔氨吸收传质能力与物料衡算.doc

实验四填料塔氨吸收传质能力及物料衡算
实验目的
混合气体与液体溶剂接触,根据混合气体中各组分在该溶剂中的溶解度差异而使气体混合物中各组分分离的单元操作称为吸收。填料塔吸收装置是化工单元操作的常用设备。
本实验采用φ50mm玻璃填料吸收塔,内装5*5mm不锈钢网θ环填料,。
以水为溶剂吸收氨-空气混合气体中的氨,测定传质能力并进行相应的物料衡算。
实验原理
本实验所用物系是氨-空气-水系统,用水吸收氨属于易溶气体的吸收,阻力主要集中在气膜中,过程为气膜控制。控制气体混合物中氨的浓度在较低的范围内(~),这样得到的吸收液的浓度也不高,故而可以认为气-液平衡关系服从亨利定律。操作是在常压下进行的,故而相平衡常数m仅是温度的函数。
吸收的示意图如下:
X2;L
X1
Y1;V
Y2
Y1、Y2是进、出口气体中氨的摩尔比;
V是进塔空气的摩尔流量,mol/h;
X2、X1是进、出口液体中氨的摩尔比;
L是进塔溶剂(水)的摩尔流量,mol/h。
Y2以及吸收率的计算
,加入1~2d甲基橙指示剂。将两个水准瓶轮换放到下面的支架上,此时尾气通过吸收瓶鼓泡、循环和搅动,注意三通旋塞的开度要控制好。观察吸收瓶中液体颜色的变化,到达终点后关闭旋塞,记录量气管的总体积。作三组平行实验。
T是操作条件下的温度,K。
吸收率
X1以及物料衡算
取塔底吸收液10ml,加入1~2d甲基橙指示剂,。
;
利用下面公式进行物料衡算
显然,等式两端越接近,说明吸收塔的操作和分析手段越准确。
实验装置流程
本实验采用φ50mm玻璃填料吸收塔,内装5*5mm不锈钢网θ环填料,。还有离心泵、空压机、转子流量计、储液罐以及控制仪表等。
装置流程图如下
实验方法
实验流程
空气由旋涡泵(3)经转子流量计(F)进入混合器(13)。氨气由液氨瓶经减压阀和转子流量计进入混合器与空气混合后从填料吸收塔(4)底部进入。
自来水由水槽经离心泵和转子流量计进入吸收塔的顶部,经喷头撒在填料表面,与塔底的混合气体逆流接触吸收其中的氨。吸收液经液封管进入储罐。
实验操作步骤
按照实验是吸收还是再生(这里仅作吸收试验),打开、关闭相