S4-吸收系数测定-调试计算示例
射线的吸收与物质吸收系数的测定
实验九γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定实验目的1.了解γ射线与物质相互作用的特性2.了解窄束γ射线在物质中的吸收规律3.测量其在不同物质中的吸收系数实验原理一、γ射线与物质的作用γ射线是由于原子核由激发态到较低的激发态退激(而原子序数Z和质量数A均保持不变)的过程中产生的,包括:(1)α或β衰变的副产品(2)核反应(3)基态激发三部分,是处于激发态原子核损失能量的最显著方式;由于γ射线具不带电、静止质量为0等特点决定了它同物质的作用方式与带电粒子不同,带电粒子(α或β粒子等)在一连串的多次电离和激发事件中不断地损失其能量,而γ射线与物质的相互作用却在单次事件中完全吸收或散射。
光子γ(γ射线)通过物体时会与其中的下述带电体发生相互作用:1)被束缚在原子中的电子;2)自由电子(单个电子);3)库仑场(核或电子的);4)核子(单个核子或整个核)。
这些类型的相互作用可以导致:光子的完全吸收、弹性散射、非弹性散射三种效应中的一种(在从约10KeV到约10MeV范围内,大部分相互作用产生下列过程中的一种)表现为:光电效应:低能γ光子所有的能量被一个束缚电子吸收,核电子将其能量的一部分用来克服原子对它的束缚,成为光电子;其余的能量则作为动能,发生光电效应。
(光电效应)康普顿效应:γ光子还可以被原子或单个电子散射,当γ光子的能量(约在1MeV)大大超过电子的结合能时,光子与核外电子发生非弹性碰撞,光子的一部分能量转移给电子,使它反冲出来,而散射光子的能量和运动方向都发生了变化,发生康普顿效应。
(康普顿效应) 电子对效应:若入射光子的能量超过1.02MeV,γ光子在带电粒子的库仑场作用下则可能产生正、负电子对,产生的电子对总动能等于γ光子能量减去这两个电子的静止质量能(2mc2=1.022MeV) (电子对效应)从上面的讨论可以清楚地看到,当γ光子穿过吸收物质时,通过与物质原γ子发生光电效应、康普顿效应和电子对效应损失能量;γ射线一旦与吸收物质原子发生这三种相互作用,原来能量为hν的光子就消失,或散射后能量改变、并偏离原来的入射方向;总之,一旦发生相互作用,就从原来的入射γ束中移去。
5吸收系数
当溶质在气相中的浓度很低时
b)液相总传质系数间的关系
c)气相总吸收系数与液相总吸收系数的关系
3)各种分系数间的关系
5、传质速率方程的分析
1)溶解度很大时的易溶气体
——气膜控制
气膜控制 例:水吸收氨或HCl气体
液膜控制
例:水吸收氧、CO2
2)溶解度很小时的难溶气体
当H很小时, ——液膜控制
3)对于溶解度适中的气体吸收过程
2.5.2 高组成气体吸收
当混合气体中溶质含量大于 10%以上时,而且被吸收的 数量又较多,称为高组成气体的吸收。与低组成气体相 1 气液两相流量沿塔高显著发生变化,因而操作线方程 式和吸收速率方程式中的组成采用摩尔分率表示。 2 吸收过程伴有显著的热效应,使液体温度升高,为非 等温吸收过程。液体的升温使溶质溶解度降低,将直接 影响气液平衡关系。
目的在于提供与吸收液不相平衡的气相,使其与由塔顶 喷淋而下的吸收液进行逆流接触。这样在解吸推动力的 作用下,溶质将不断由液相传递至气相,塔底得到较纯 净的溶剂,塔顶则得到溶质组分与惰性气体或者蒸汽的
混合物。
采用惰性气体 ( 空气、 N2 、 CO2 等 ) 的解吸过程,适用于脱
除少量溶质以回收溶剂,一般难以同时得到纯净的溶质组
2.4 吸收系数
吸收系数是反映吸收过程物系及设备传质动力学特性的 参数,是设计计算的基本数据,其大小主要受物系的性 质、操作条件及设备结构等三方面的影响。由于影响因 素十分复杂,目前还无通用的计算方法和计算公式。一 般是针对具体的物系,在一定的操作条件和设备条件下
进行实验,将实验数据整理成相应的经验公式或准数关
在吸收塔内装置冷却元件。如板式塔可以在塔板上安全冷却
蛇管或在板间设置冷却器; 引出吸收剂到外部进行冷却; 采用边吸收边冷却得吸收装置; 采用大得喷淋密度。
化工原理8.5 吸收系数
Re G
deu0
伽利略准数 (Gallilio) 重力对流动的影响
Ga
gl3 2
2 L
二、计算气膜吸收系数的准数关联式
ShG ReG ScG
kG
PD RTp Bml
ReG ScG
•适用条件: ReG 2103 ~ 3.5104 ScG 0.6 ~ 2.5
P 101~ 303kPa
•湿壁塔:l为塔径 •填料塔:l为拉西环外径
三、计算液膜吸收系数的准数关联式
ShL 0.00595ReL 0.67 ScL 0.33 Ga 0.33
kL
0.00595
CD 'Байду номын сангаасcSml
ReL
0.67
ScL
0.33
Ga 0.33
qn,L
出塔气体组成 Y2
出塔液体组成 X1
3、吸收系数的计算
Z V (Y1 Y2 ) KY aYm
KY
a
V (Y1 Y2 Z Ym
)
GA VP Ym
VP Z GA V (Y1 Y2 )
二、膜吸收系数的测定
–要求:另一相的阻力可以忽略或可以推算
–例:用水吸收低浓度氨气
8.5.3 吸收系数的准数关联式
一、传质过程中常用的几个准数
施伍德准数(Sherwood)
ShG
kG
RTpBm p
l DAB
包含代求得吸收膜系数(Nu) ShL
施密特准数(Schmidt)
kL
csm c
l DA B
准数 反映物性的影响 (Pr) Sc D
吸收系数的测定[1]
吸收系数的测定一、实验目的1、了解填料吸收塔的构造,流程及其操作;2、了解吸收剂进口条件(L,x2,t)的变化对操作结果的影响;3、掌握气相总体积吸收系数(K Y a)的测定方法。
二、实验原理:1、吸收塔的操作和调节吸收操作的最终结果是表现在气体出口组成y2或回收率Ф上,因此降低y2(或提高Ф)是操作调节的目标。
气体的进口条件(V,y1)是由前一工序决定的,吸收剂的进口条件(L,x2,t)是可控制和调节的。
(1)、吸收剂用量L的改变这是常用的调节方法,当气体流量V不变,L增加,吸收速率N A增加,溶质吸收量增加,那么Y2减小,吸收率增大。
当液相阻力较小(气膜控制)。
L增大,吸收总系数变化较小或基本不变,溶质吸收量增加主要是平均推动力增大而引起;当液相阻力较大(液膜控制)L增大,吸收总系数大幅度增大,而平均推动力可能减小,但总的结果是使吸收率增大。
(2)、吸收剂入口温度t温度降低使气体溶解度增大,相平衡常数m减小。
对气膜控制过程,过程阻力1/K y a≈1/k Y a 。
但平均推动力增大,吸收效果变好;而对液膜控制过程,过程阻力1/K Y a≈m/k X a将减小,平均推动力或许会减少,但总的结果是吸收效果变好,Y2减小。
(3)、进口浓度x2x2降低,使塔顶推动力增大,全塔推动力增大,有利于吸收。
这里有两种情况应注意(1)当L/V>m。
气液两相在塔顶,接近平衡时,L增大,即L/V增大并不能使Y2明显降低,这时降低x2是有效的。
(2)当L/V<m,用增大L的方法,对提高回收率,降低(L/V(L/VYYY2X2,X2 X1, X1 X2 X1 X1’(1) (L/V)>m (2) (L/V)<m气相总体积吸收系数的测定由吸收速率方程 N A =K Y A △Y m =K Y aV 填料△Y m 得 Yma K Y ∆=填料V N A式中K Y a ——气相总体积吸收系数,kmol/m 3hN A ——吸收速率,kmol/h , 可由N A =V (Y 1-Y 2)求算V ——kmolB/h ,惰性气体流量,可有空气流量计读数经换算求得。
填料吸收塔的操作和吸收系数的测定
因本实验采用的物系不仅遵循亨利定律,而且气 膜阻力可以不计,在此情况下,整个传质过程阻 力都集中于液膜,即属液膜控制过程,则液侧体 积传质膜系数等于液相体积传质总系数,即
表3(1)填料吸收塔传质实验数据表(一) 被吸收的气体: 纯CO2; 吸收剂:水; 塔内径:35mm 塔类型 吸收塔 Ø环 填料种类 填料尺寸 (m) 4x10 填料层高度 (m) 0.65 CO2转子流量计读数 m3/h 0.200 CO2转子流量计处温度 ℃ 25.6 流量计处CO2的体积流量 m3/h 0.156 水转子流量计读数 30.0 水流量 30.0 中和CO2用Ba(OH)2的浓度 M mol/l 0.1 中和CO2用Ba(OH)2的体积 ml 10 滴定用盐酸的浓度 M mol/l 0.1
15.60 19.40 10 25.6 1.637252 0.01529 0.00209 3.39322 3.4382 0.0251 0.0073
填料吸收塔的操作和吸收系数
的测定
史 玉 琳
二 o 一五 年 六 月
一、实验目的
1.了解填料吸收塔的结构、性能和特点,练习 并掌握填料塔操作方法;通过实验测定数据的 处理分析,加深对填料塔流体力学性能基本理 论的理解,加深对填料塔传质性能理论的理解。 2.掌握填料吸收塔传质能力和传质效率的测定 方法,练习对实验数据的处理分ห้องสมุดไป่ตู้。
二、实验内容 1.测定填料层压强降与操作气速的关系,确定 在一定液体喷淋量下的液泛气速。 2进行纯水吸收二氧化碳、空气解吸水中二氧化 碳的操作练习,同时测定填料塔液侧传质膜系数 和总传质系数。
三、实验原理: 气体通过填料层的压强降
液泛区
L3 > L2 > L1 L0 =
0
吸收系数的测定[1]
吸收系数的测定一、实验目的1、了解填料吸收塔的构造,流程及其操作;2、了解吸收剂进口条件(L,x2,t)的变化对操作结果的影响;3、掌握气相总体积吸收系数(K Y a)的测定方法。
二、实验原理:1、吸收塔的操作和调节吸收操作的最终结果是表现在气体出口组成y2或回收率Ф上,因此降低y2(或提高Ф)是操作调节的目标。
气体的进口条件(V,y1)是由前一工序决定的,吸收剂的进口条件(L,x2,t)是可控制和调节的。
(1)、吸收剂用量L的改变这是常用的调节方法,当气体流量V不变,L增加,吸收速率N A增加,溶质吸收量增加,那么Y2减小,吸收率增大。
当液相阻力较小(气膜控制)。
L增大,吸收总系数变化较小或基本不变,溶质吸收量增加主要是平均推动力增大而引起;当液相阻力较大(液膜控制)L增大,吸收总系数大幅度增大,而平均推动力可能减小,但总的结果是使吸收率增大。
(2)、吸收剂入口温度t温度降低使气体溶解度增大,相平衡常数m减小。
对气膜控制过程,过程阻力1/K y a≈1/k Y a 。
但平均推动力增大,吸收效果变好;而对液膜控制过程,过程阻力1/K Y a≈m/k X a将减小,平均推动力或许会减少,但总的结果是吸收效果变好,Y2减小。
(3)、进口浓度x2x2降低,使塔顶推动力增大,全塔推动力增大,有利于吸收。
这里有两种情况应注意(1)当L/V>m。
气液两相在塔顶,接近平衡时,L增大,即L/V增大并不能使Y2明显降低,这时降低x2是有效的。
(2)当L/V<m,用增大L的方法,对提高回收率,降低(L/V(L/VYYY2X2,X2 X1, X1 X2 X1 X1’(1) (L/V)>m (2) (L/V)<m气相总体积吸收系数的测定由吸收速率方程 N A =K Y A △Y m =K Y aV 填料△Y m 得 Yma K Y ∆=填料V N A式中K Y a ——气相总体积吸收系数,kmol/m 3hN A ——吸收速率,kmol/h , 可由N A =V (Y 1-Y 2)求算V ——kmolB/h ,惰性气体流量,可有空气流量计读数经换算求得。
紫外吸收系数法计算公式
紫外吸收系数法计算公式
A=ECL C=A/EL
A为吸收度;T为透光率;E为吸收系数,采用的表示方法是(E1%1cm),其物理意义为当溶液浓度为1%(g/ml),液层厚度为1cm时的吸收度数值;C为100ml溶液中所含被测物质的重量(按干燥品或无水物计算),g;L为液层厚度,cm。
紫外-可见分光光度法是在190~800nm波长范围内测定物质的吸光度,用于鉴别、杂质检查和定量测定的方法。
当光穿过被测物质溶液时,物质对光的吸收程度随光的波长不同而变化。
因此,通过测定物质在不同波长处的吸光度,并绘制其吸光度与波长的关系图即得被测物质的吸收光谱。
从吸收光谱中,可以确定最大吸收波长λmax和最小吸收波长λmin。
吸收系数的测定
吸收系数的测定一、实训目的1、 了解填料吸收装置的基本流程及设备结构;2、 掌握吸收系数的测定方法;3、 了解空塔气速和喷淋密度对总吸收系数的影响;4、 了解气体空塔流速与压强降的关系。
二、基本原理 根据传质速率方程:mY A Y K N ∆= 即;mY A Y F K F N G ∆==所以;mY Y F G K ∆=通过实验分别测定和计算(单位时间吸收的组分量)、(气液两相接触面积)、(平均传质推动力)的值,便可代入上式计算得吸收系数的值。
1、 单位时间吸收的组分量G (Kmol/h ))(21Y Y V G -=上式中:V(惰性气体流量)用空气转子流量计来测定;Y 1(进塔气体组成)可通过测定进塔时氨及空气流量来计算得到;Y 2(出塔气体组成)采用化学法进行尾气分析测定和计算得到。
2、 气液两相接触面积F(m 2)zD a aV F ⨯⨯==24π上式中:V —填料的总体积(m 3) Z —填料层高度(m) D —吸收塔的内径(m) a —有效比表面积(m 2/m 3)η/t a a =式中:a t —干填料的比表面积(m 2/m 3)η—填料的表面效率,可根据最小润湿分率查图表(参看教材)最小润湿分率=规定的最小润湿率操作的润湿率式中:填料的最小润湿分率=0.08m 3/m 2.h(规定的最少润湿率) 操作的润湿率=W/a t (m 3/m 2.h)式中:W —喷淋密度,每小时每平方米塔截面上的喷淋的液体量。
(塔截面积)(水的体积流量)水Ω=V W3、 平均传质推动力mY ∆本实验的吸收过程处于平衡线是直线的情况下,所以可用对数平均推动力法计算mY ∆。
**ln*)(*)(22112211Y Y Y Y Y Y Y Y Y m -----=∆上式中:X m mXY )1(1*-+=P Em =P=大气压+塔顶表压+1/2塔内压差 液相浓度5%以下时亨利系数与温度的关系:本实验中:X 1由公式)()(2121Y Y V X X L -=-计算,其中:X 2=04、 转子流量计的计算公式:1)实验中用的空气转子流量计是以20 o C,1atm 的空气为介质来标定刻度的,如果工作介质不是该状态下的空气,可用下式来换算刻度指示值:112212112Q T P T P Q Q ⨯==ρρ2)如果还需要将Q 值换算成标准状态(0 o C,1atm )下的体积Q,则代入下式计算:21210012002220T T P P P T Q T P T P Q Q ==3)如果测定的是其它气体,而且是非20 o C,1atm 状态空气下则代入下式计算:20121021120ρρT P T P Q Q =4)如果还需要将Q 值换算成标准状态下的值:2021102100120ρρT T P P P T Q Q =上式中:2010ρρ、分别表示20 o C,1atm 状态下标定气体和被测气体的密度。
磷酸铁锂检测方法
目录磷酸铁锂化学分析方法适用范围:磷酸铁锂的主元素铁含量,杂质项目,水分,PH值,磷含量和碳含量的检测。
一.铁含量的检测1.方法提要试样以酸分解,在热溶液中以SnCl2还原大部分Fe3+,以CuSO4-靛红指示剂,滴加TiCl3还原剩余的Fe3+,过量的Ti3+在微量Cu的催化下短时间内氧化成四价,然后以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K 2Cr2O7标准溶液滴定至紫红色为终点。
2.试剂2.1盐酸:1+1(GR)。
2.2SnCl25%:称取SnCl25g以20ml(1+1)HCl加热溶解后用水稀至100ml。
2.3TiCl3溶液:量取30ml15%的TiCl3加30ml(1+1)HCl,以水稀至100ml,加几粒锌粒。
2.4CuSO4-靛红指示剂:0.5g靛红指示剂溶于0.1%的100mlCuSO4溶液中,再加(1+4)H2SO40.5ml。
2.5二苯胺磺酸钠:0.5%的水溶液。
2.6H2SO4-H3PO4混酸:15%。
2.7K2Cr2O7标准溶液0.05mol/L:称取1.2258g150℃-160℃烘2小时的K2Cr2O7溶于水,定容至500ml。
3.分析步骤准确称取LiFePO4样品1.0000g于250ml烧杯中,用水润湿,加9mlHClO4,加热分解至高氯酸冒浓烟,待烟冒至少许,剩余高氯酸体积约3-5ml,取下冷却用水冲洗表面皿,转入100ml容量瓶中用水定容,摇匀沉清,分取20.00ml清液于250ml锥形瓶中,加(1+1)盐酸20ml,加热至沸腾煮沸半分钟。
加SnCl2至溶液呈淡黄色,滴加2滴CuSO4-靛红指示剂变绿色,滴加TiCl3至绿色消失,过量半滴,放置溶液变为蓝色,冷却至室温,加15ml硫磷混酸,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴至紫红色为终点。
4.分析结果计算式中:C--K2Cr2O7标准溶液的浓度,单位mol/L;V——K2Cr2O7的体积,单位为ml;m——磷酸铁锂的质量,单位为g;55.85——Fe的摩尔质量,单位为g/mol。
吸收系数测定步骤
吸收系数测定步骤
嘿,朋友们!今天咱就来讲讲吸收系数测定步骤这个事儿。
你说这吸收系数像啥?就好比是一把钥匙,能打开物质特性的神秘大门呢!那怎么测定它呢?听我慢慢道来。
先得准备好各种家伙什儿,就像战士上战场得拿好自己的武器一样。
仪器得精确,试剂得纯净,可不能有一丁点儿马虎。
然后呢,把要测定的样品整得妥妥当当的,这就好比给它梳妆打扮一番,让它以最好的状态迎接测定。
接下来,设置好测定的条件,温度啦、波长啦,都得恰到好处,就像给菜调味一样,多一点少一点都不行。
然后让光线照在样品上,就好像阳光洒在大地上,这时候就要仔细观察啦,看看这光线被吸收了多少。
哎呀,这过程可不简单呢!就像走迷宫,得一步一步来,不能着急。
要是有一步走错了,那可就前功尽弃啦!你想想,要是做菜的时候盐放多了,那这道菜不就毁了嘛!
测定的时候还得特别细心,就像绣花一样,一针一线都不能马虎。
稍有不慎,数据就不准确啦,那可就白忙活一场。
而且啊,这测定可不是一次就能成功的,有时候得反复好几次呢,就像运动员训练,得不断练习才能出好成绩。
等把数据都收集好了,还得好好分析分析,这就像侦探破案一样,从蛛丝马迹中找出真相。
看看这些数据说明了啥,能不能得出准确的吸收系数。
总之啊,这吸收系数测定步骤可真是个技术活,也是个细致活。
得有耐心,有细心,还得有专业知识。
你说咱要是把这吸收系数测定得妥妥的,那得多有成就感呀!这就像是解开了一道难题,找到了宝藏一样让人兴奋呢!
所以啊,朋友们,可别小瞧了这吸收系数测定步骤,它可是有着大学问呢!咱得认真对待,才能得出准确可靠的结果,才能让我们对各种物质有更深入的了解呀!。
吸收系数法含量测定公式
吸收系数法含量测定公式
吸收系数法是一种经常用于测定各种物质含量的测定方法,多用于测定含水分含量。
主要原理是根据物质吸收系数求出物质的含量。
公式:
含量(%)= 吸收容积(ml)/ 样品重量(g)/ 吸收系数
公式中:
1、吸收容积(ml):指在物质中稀释了特定浓度的参比液后需要加入到体积等于指定浓度的参比液时的体积变化。
2、样品重量(g):指在测定时所使用的样品重量。
3、吸收系数:指物质在特定条件下吸收参比液的比值。
二、吸收系数法含量测定实例
实例:一份样品重量为2g,需求知其中的水分含量,在此环境下其吸收系数为40ml/g,吸收容积为2ml。
- 1 -。
实验八 吸收系数的测定
4.8吸收系数的测定一、实验目的1. 了解填料吸收装置的基本流程及设备结构;2. 掌握总体积吸收系数的测定方法,了解单膜控制过程的特点;3. 了解气体空塔速度和喷淋密度对总吸收系数的影响;4. 了解气体流速与压降的关系。
5. 吸收率的测定 二、基本原理要决定填料塔的塔高,总吸收系数是有待确定的参量,而实验测定是其来源之一,另外在测定生产中塔的性能时,也需要测定总吸收系数,在吸收过程为单膜控制时,单膜吸收系数近似等于总吸收系数,因而可用总吸收系数的测定,代替单膜吸收系数的测定,从而可建立单膜吸收系数的实验关系式。
当吸收溶液的浓度小于10%时,平衡关系服从亨利定律,则总吸收系数为mY Y h Y Y G K ∆⋅-=)(21α (4-35)式中:h —填料层高度,m ;Y 1、Y 2—分别为塔底与塔顶的气体摩尔流量,kmol/(m 2·h); ΔY m —气相平均推动力。
三.实验装置的基本情况:图4-16 填料吸收塔实验装置流程示意图1-鼓风机、2-空气流量调节阀、3-空气转子流量计、4-空气温度、5-液封管、6-吸收液取样口、7-填料吸收塔、8-氨瓶阀门、9-氨转子流量计、10-氨流量调节阀、11-水转子流量计、12-水流量调节阀、13-U 型管压差计、14-吸收瓶、15-量气管、16-水准瓶、17-氨气瓶、18-氨气温度、20-吸收液温度、21-空气进入流量计处压力实验流程示意图见图4-16,空气由鼓风机1送入空气转子流量计3计量,空气通过流量计处的温度由温度计4测量,空气流量由放空阀2调节,氨气由氨瓶送出,•经过氨瓶总阀8进入氨气转子流量计9计量,•氨气通过转子流量计处温度由实验时大气温度代替。
其流量由阀10调节5,然后进入空气管道与空气混合后进入吸收塔7的底部,水由自来水管经水转子流量计11,水的流量由阀12调节,然后进入塔顶。
分析塔顶尾气浓度时靠降低水准瓶16的位置,将塔顶尾气吸入吸收瓶14和量气管15。
吸收系数计算(docX页)
关于吸收系数的计算吸收系数在光学和分析化学或者仪器分析中有着两种不同的表达方式。
光学中的吸收系数概念是从光传播的物理推导得出的原始结论,具有线性条件下的普遍意义;分析化学中的关于紫外吸收光谱吸收定律的数学表达式是由光学中的原始公式推导出来的衍生公式。
对于纯粹学化学的研究者而言,只学习了衍生的吸收公式,容易走入对不同材料吸收系数的计算的误区,从而得到错误的计算数据。
根据自己在计算吸收系数时的经验,对于吸收系数的计算做如下总结,对自己和其他的初学者提供一些学习的参考资料。
一、光学中关于吸收系数的表述:光在介质中传播时,光的强度随传播距离(穿透深度)而衰减的现象称为光的吸收。
光的吸收遵循吸收定律,关于吸收定律有两种形式的表述方式:(1) 布朗-朗伯定律光经过一定介质后的出射光强为:0L I I e α-=I 0表示入射光强,L 表示光束垂直通过介质层的厚度,a 为一正常数,称为介质对该单色光的吸收系数。
介质的吸收系数a 的量纲是长度的倒数,单位是cm -1. 吸收系数a 的倒数(1/a)的物理意义是因介质的吸收使得光强衰减到原来1/e≈36.8%时,光所通过的介质厚度。
将布朗-朗伯定律两边积分得到:0I L Ln I α-= 用1cm 的比色皿,则L=1cm ,得到吸收系数为:0I LnI α=- (2) 比尔定律对于气体或溶解于不吸收的溶剂中的物质,吸收系数a 正比于单位体积中的吸收分子数,即正比于吸收物质的浓度c ,a=kc 。
因而吸收定律可以写成如下形式:kcl e I I -=0,式中k 是于浓度无关的常数。
选自:光学(修订版)(蔡履中 王成彦 周玉芳编著;山东大学出版社;2002年08月第2版)二、分析化学中关于吸收系数的表述:劳伯—比尔定律(Lambert-Beerlaw)是讨论吸收光能与溶液浓度和溶质层厚度之间关系的基本定律,是分光分析的理论基础。
劳伯—比尔定律适用于可见光、紫外光、红外光和均匀非散射的液体(一) Lambert 氏定律 一束单色光通过透明溶液介质时,光能被吸收一部分,被吸收光能的量与溶液介质厚度有一定比例关系(见图2—1)。
3.3吸收系数 (1)
三、吸收系数测定法(一)原理吸收系数系指,在给定波长,溶剂和温度等条件下,吸光物质在单位浓度,单位液层厚度时的吸光度。
吸收系数是与该物质共轭结构特征相关的物理常数,可用于定性和定量分析。
分子对特定波长光的吸收程度除了与分子的结构有关外,还与被测物质溶液的浓度有关。
根据比尔定律,测定药物的吸收系数时,取供试液,测定吸光度值,按下列公式计算吸收系数:如果已知药物的吸收系数,可将测得的吸光度代入下式,计算药物的浓度和含量:式中,A 为吸光度,E 为吸收系数,C 为被测物质溶液的浓度,L 为液层厚度。
随浓度C 单位的不同,吸收系数E 有不同的意义和表示方法。
当C 以“mol/L ”为单位时,E 称为摩尔吸收系数;用 表示;当C 用“g/100ml ”为单位时,E 称为百分吸收系数,用%1cm 1E 表示。
在药品检验中使用百分吸收系数(%1cm 1E ),简称吸收系数,其物理意义是当吸光物质溶液浓度为1% (1g/100ml),液层厚度为1cm 时,在一定条件(波长、溶剂、温度)下的吸光度。
%1cm 1E 作为物理常数,不仅可用于考察该原料药的质量,也可作为制剂的溶出度和含量测定中选用%1cm 1E 值的依据。
(二)测定方法1.仪器紫外-可见分光光度计,基本结构如图1所示。
图1 紫外-可见分光光度计结构的示意图紫外-可见分光光度计的校正和检定:(1)波长 为保证测定结果的准确性,《中国药典》规定,除定期对仪器进行全面校正和检定外,还应于测定前对波长进行校正。
常以汞灯中的几根较强的谱线或用仪器中氘灯的特定谱线为参照进行校正。
(2)吸光度的准确度 取在120℃干燥至恒重的基准重铬酸钾约60mg ,精密称定,用0.005mol/L 的硫酸溶液溶解并稀释至1000ml ,在规定的波长处测定吸光度,计算吸收系数,(4-1)(4-2)与规定的数值相比,应符合规定。
(3)杂散光的检查 配制一定浓度的碘化钠和亚硝酸钠溶液,在杂散光影响比较显著的波长处测定透光率,不得大于规定值。
化工原理下2-4吸收计算
Y * mX b
dY NOG= Y2 Y Y * Y1 dY NOG= Y2 Y ( mX b)
Y1
V 逆流,操作关系:X X 2 (Y Y2 ) L
17
V Y m[ (Y Y2 ) X 2 ] b L Y1 dY N OG= Y2 mV mV (1 )Y [ Y2 (mX 2 b)] L L V 令S m , 解吸因数,平衡线斜率与操作线斜率之比 L
NOL
L A mV
吸收 因数
吸收因数为操作线斜率 与平衡线斜率的比值
19
计算吸收 剂用量
S
计算填料 层高度
N OG
计算尾 气浓度
NOG~
Y2
20
Y1 Y2* Y2 Y2*
关系曲线图
2)对数平均推动力式
条件:平衡线为直线
Y1 Y1* Y2 T
B
Y=mX b
Y1 Y2 L 操作线: G X1 X 2
Y2
N OG=
Y1
dY
N OG=
Y1
Y2
dY (1 S )Y [SY2 (mX 2 b)]
* 2 * 2
Y1 Y 1 N OG= ln[(1 S) S] 1-S Y2 Y
同理,可导出
Y1 Y2* 1 ln 1 A A * 1 A Y1 Y1
dY 令NOG= Y2 Y Y *
Y1
——气相总传质单元数
Z=H OG N OG
X1 L dX Z K X a X 2 X * X L 令H OL= , K X a
——液相总传质单元高度
令NOL=
X1
X2
吸收(解吸)系数的测定
吸收(解吸)系数的测定班级 化31 姓名 马丽娜 学号 2013011883 成绩实验时间 2015年5月 同组成员 文翰奇、王耘晖 1、实验目的1、了解吸收(解析)操作的基本流程和操作方法;2、了解传质系数的测定方法;3、测定空塔气速与液体流量对传质系数的影响。
2、实验原理吸收是工业上常用的操作,常用于气体混合物的分离。
在吸收操作中,气体混合物和吸收剂分别从塔底和塔顶进入塔内,气、液两相在塔内实现逆流接触,使气体混合物中的溶质较完全地溶解在吸收剂中,于是塔顶获得较纯的惰性组分,从塔底得到溶质和吸收剂组成的溶液(通称富液)。
当溶质有回收价值或吸收价格较高时,把富液送入再生装置进行解吸,得到溶质或再生的吸收剂(通称贫液),吸收剂返回吸收塔循环使用。
(1)吸收速率吸收是气、液相际传质过程,所以吸收速率可用气相内、液相内或两相间的传质速率来表示。
在连续吸收操作中,这三种传质速率表达式计算结果相同。
对于低浓度气体混合物单组分无力吸收过程,计算公式如下。
气相内传质的吸收速率:)y y (F k N i y A -=液相内传质的吸收速率:)x x (F k N i x A -=气、液两相相际传质的吸收速率:)x x (F K )y y (F K N *x *y A -=-=式中:y 、i y ——气相主体和气相界面处的溶质摩尔分数;x 、i x ——液相主体和液相界面处的溶质摩尔分数; *x 、*y ——与y 和x 呈平衡的液相和气相摩尔分数;x k 、x K ——以液相摩尔分数差为推动力的液相分传质系数和总传质系数; y k 、y K ——以气相摩尔分数差为推动力的气相分传质系数和总传质系数;F ——传质面积,2m 。
对于难溶溶质的吸收过程,称为液膜控制,常用液相摩尔分数差和液相传质系数表达的吸收速率式。
对于易溶气体的吸收过程,称为气膜控制,常用气相摩尔分数差和气相传质系数表达的吸收速率式。
本实验为一解吸过程,将空气与富氧水接触,因富氧水中养的浓度高于同空气处于平衡的水中的氧浓度。
填料吸收实验
六、实验报告要求
1、在双对数坐标上绘出作出不同水量下的流体力学性能,找出规律和载液点;
2、计算不同条件下的填料吸收塔的液相体积总传质系数;
3、在双对数坐标上绘出KXA与水喷淋密度[Kmol/m2h]之间的关系图线;
吸收实验数据调试计算示例
[附]不同温度下CO2——H2O的亨利常数
温度(t)
5
10
15
20
25
30
E(大气压)
877
1040
1220
1420
1640
1860
三、实验装置
本实验是在填料塔中用水吸收空气—CO2混合气中的CO2,以求取填料吸收塔的流体力学和体积传质系数,其主要设备填料吸收塔的流程简图见下页图。流程描述:
空气:空气由风机送来,经流量计与来自钢瓶的二氧化碳气混合后进入填料吸收塔底部,与塔顶喷淋下来的吸收剂(水)逆流接触吸收,吸收后的尾气进入大气。
1、Ga的计算
已知可测出:水流量qs[m3/h],空气流量q1[m3/h],水温t2,气温t1和气压P1
塔底进口组成y1和塔顶出口组成y2可由色谱直接读出;
由全塔物料衡算:Ga=Ls(X1-X2)=GB(Y1-Y2)
假定:Xa=0,则可计算出Ga和X1
2、Δxm的计算
根据测出的水温可插值求出亨利常数E[atm],本实验为P=1[atm]则m=E/P
计算示例:以第1组为计算示例
已知:水温t2=17℃,则水的密度ρ=998.7 [Kg/m3]亨利常数m=E/P=1298/1=1298
气温t1=21.5,气压P1=450Pa,大气压=101325Pa
风量q1=0.48[m3/h],水量qs=0.21[m3/h]
化工原理85 吸收系数
qn,L
出塔气体组成 Y2
出塔液体组成 X1
3、吸收系数的计算
Z V (Y1 Y2 ) KY aYm
KY
a
V (Y1 Y2 Z Ym
)
GA VP Ym
VP Z GA V (Y1 Y2 )
二、膜吸收系数的测定
–要求:另一相的阻力可以忽略或可以推算
–例:用水吸收低浓度氨气
1 1 1 kGa KGa HkLa
ShG
kG
RTpBm p
l DAB
包含代求得吸收膜系数(Nu) ShL
施密特准数(Schmidt)
kL
csm c
l DA B
准数 反映物性的影响 (Pr) Sc D
雷诺准数 (Renold) 流动状况的影响
Re G
deu0
伽利略准数 (Gallilio) 重力对流动的影响
Ga
gl3 2 L2
二、计算气膜吸收系数的准数关联式
ShG ReG ScG
kG
PD RTp Bml
ReG ScG
•适用条件: ReG 2103 ~ 3.5104 ScG 0.6 ~ 2.5
P 101 ~ 303kPa
•湿壁塔:l为塔径 •填料塔:l为拉西环外径
三、计算液膜吸收系数的准数关联式
ShL 0.00595ReL 0.67 ScL 0.33 Ga 0.33
kL
0.00595
CD ' cSml
Re
L
0.67
ScL
0.33
Ga 0.33
•l为填料直径,m
四、气相及液相传质单元高度的计算式
HG GW ScG 0.5
实验测定是获得吸收系数的根本途径。实验测 定一般在已知内径和填料层高度的中间实验设备上 或生产装置上进行,用实际操作的物系,选定一定 的操作条件进行实验。