CO2吸收填料塔实验样稿.doc

试验八 二氧化碳吸收填料塔试验
一、试验目标
⒈ 了解填料吸收塔结构和流体力学性能。
⒉ 学习填料塔液膜传质膜系数、总传质系数测定方法，加深对传质过程原理了解。
二、试验内容
1．测定填料层压强降和操作气速关系，确定填料塔在某液体喷淋量下液泛气速。
2．采取水吸收二氧化碳，测定填料塔液膜传质膜系数和总传质系数。
三、试验原理
1．气体经过填料层压强降
ΔP , kPa
压强降是塔设计中关键参数，气体经过填料层压强降大小决定了塔动力消耗。压强降和气液流量相关，不一样喷淋量下填料层压强降ΔP和气速u关系图8-1所表示：

图8-1 填料层ΔP～u关系
当无液体喷淋即喷淋量L0=0时，干填料ΔP～u关系是直线，图中直线0。当有一定喷淋量时，ΔP～u关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。这两个转折点将ΔP～u关系分为三个区段：恒持液量区、载液区和液泛区。
2．传质系数
填料塔在传质过程相关单元操作中，应用十分广泛，试验研究传质过程控制步骤，测定传质膜系数和总传质系数，尤为关键。
依据双膜模型基础假设，气侧和液侧吸收质A传质速率方程可分别表示为
气膜 （8－1）
液膜 （8－2）
式中：——A组分传质速率，；
A——两相接触面积，m2；
——气侧A组分平均分压，Pa；
——相界面上A组分平均分压，Pa；
——液侧A 组分平均浓度，
——相界面上A组分浓度
kg ——以分压表示推进力气侧传质膜系数，;
kl——以物质量浓度表示推进力液侧传质膜系数，。
dh
相 界 面
距离
液
膜
气
膜
浓度
P2=PA。2 CA2 ，FL
PA
PAi
CAi

CA PA CA

PA+d PA CA+dCA
P1=PA。1 CA。1，FL
图8-2双膜模型浓度分布图 图8-3 填料塔物料衡算图
以气相分压或以液相浓度表示传质过程推进力相际传质速率方程又可分别表示为
（8－3）
（8－4）
式中：——液相中A组分实际浓度所要求气相平衡分压，Pa；
——气相中A组分实际分压所要求液相平衡浓度，；
K