实验四、填料塔吸收实验

合集下载

吸收实验报告

吸收实验报告

一、实验目的1. 了解填料塔的吸收原理和操作方法;2. 学习测定填料塔的吸收系数;3. 分析影响吸收过程的因素。

二、实验原理吸收是气液两相接触过程中,气体中的溶质分子被液相吸收的过程。

在填料塔中,气液两相逆流接触,溶质分子从气相转移到液相。

本实验采用理想气体吸收模型,即气体在液相中的溶解度与气相分压成正比,吸收过程遵循亨利定律。

三、实验仪器与材料1. 填料塔(玻璃或有机玻璃制成,内装填料)2. 气体发生装置(可产生一定浓度的气体)3. 气体流量计4. 温度计5. 液相流量计6. 吸收液(溶剂)7. 计时器8. 计算器四、实验步骤1. 准备实验装置,确保填料塔内填料均匀分布;2. 在气体发生装置中产生一定浓度的气体,通过流量计调节气体流量;3. 在填料塔底部加入吸收液,通过液相流量计调节液相流量;4. 打开气体发生装置,记录气体流量和液相流量;5. 观察气体在填料塔中的流动情况,记录气体进出口的压力、温度等参数;6. 测定一定时间后,收集塔顶出口气体,分析气体中溶质浓度;7. 根据实验数据,计算填料塔的吸收系数。

五、实验结果与分析1. 实验数据记录实验条件:气体浓度C1=0.1mol/L,液相流量Q=1L/min,气体流量Qg=1L/min,填料层高度H=1m。

实验时间:T=10min气体进出口压力:P1=101.3kPa,P2=101.3kPa气体进出口温度:T1=25℃,T2=25℃气体进出口溶质浓度:C1=0.1mol/L,C2=0.05mol/L2. 吸收系数计算根据实验数据,计算吸收系数Kx:Kx = (C1 - C2) / (C1 Qg H) = (0.1 - 0.05) / (0.1 1 1) = 0.5mol/m²·s3. 结果分析本实验中,填料塔的吸收系数Kx为0.5 mol/m²·s。

结果表明,在实验条件下,填料塔具有良好的吸收性能。

吸收系数的大小与气体浓度、液相流量、填料层高度等因素有关。

化工原理实验报告吸收实验

化工原理实验报告吸收实验

姓名院 专业 班 年 月 日 实验内容 指导教师一、 实验名称:吸收实验二、实验目的:1.学习填料塔的操作;2. 测定填料塔体积吸收系数K Y a .三、实验原理:对填料吸收塔的要求,既希望它的传质效率高,又希望它的压降低以省能耗。

但两者往往是矛盾的,故面对一台吸收塔应摸索它的适宜操作条件。

(一)、空塔气速与填料层压降关系气体通过填料层压降△P 与填料特性及气、液流量大小等有关,常通过实验测定。

若以空塔气速o u [m/s]为横坐标,单位填料层压降ZP ∆[mmH 20/m]为纵坐标,在双对数坐标纸上标绘如图2-2-7-1所示。

当液体喷淋量L 0=0时,可知Z P ∆~o u 关系为一直线,其斜率约1.0—2,当喷淋量为L 1时,ZP ∆~o u 为一折线,若喷淋量越大,折线位置越向左移动,图中L 2>L 1。

每条折线分为三个区段,Z P ∆值较小时为恒持液区,Z P ∆~o u 关系曲线斜率与干塔的相同。

Z P ∆值为中间时叫截液区,ZP ∆~o u 曲线斜率大于2,持液区与截液区之间的转折点叫截点A 。

Z P ∆值较大时叫液泛区,吸收实验姓名院 专业 班 年 月 日 实验内容 指导教师 ZP ∆~o u 曲线斜率大于10,截液区与液泛区之间的转折点叫泛点B 。

在液泛区塔已无法操作。

塔的最适宜操作条件是在截点与泛点之间,此时塔效率最高。

图2-2-7-1 填料塔层的ZP ∆~o u 关系图图2-2-7-2 吸收塔物料衡算(二)、吸收系数与吸收效率本实验用水吸收空气与氨混合气体中的氨,氨易溶于水,故此操作属气膜控制。

若气相中氨的浓度较小,则氨溶于水后的气液平衡关系可认为符合亨利定律,吸收姓名院 专业 班 年 月 日 实验内容 指导教师 平均推动力可用对数平均浓度差法进行计算。

其吸收速率方程可用下式表示: m Ya A Y H K N ∆⋅⋅Ω⋅= (1) 式中:N A ——被吸收的氨量[kmolNH 3/h];Ω——塔的截面积[m 2]H ——填料层高度[m]∆Y m ——气相对数平均推动力K Y a ——气相体积吸收系数[kmolNH 3/m 3·h]被吸收氨量的计算,对全塔进行物料衡算(见图2-2-7-2):)()(2121X X L Y Y V N A -=-= (2) 式中:V ——空气的流量[kmol 空气/h]L ——吸收剂(水)的流量[kmolH 20/h]Y 1——塔底气相浓度[kmolNH 3/kmol 空气]Y 2——塔顶气相浓度[kmolNH 3/kmol 空气]X 1,X 2——分别为塔底、塔顶液相浓度[kmolNH 3/kmolH 20]由式(1)和式(2)联解得:mYa Y H Y Y V K ∆⋅⋅Ω-=)(21 (3) 为求得K Y a 必须先求出Y 1、Y 2和∆Y m 之值。

填料吸收塔过程实验

填料吸收塔过程实验

填料塔吸收过程实验一、实验目的:(1)了解填料吸收塔的基本结构,熟悉吸收实验装置的基本流程,搞清楚每一个附属设备的作用和设计意图。

(2)掌握产生液泛现象的原因和过程。

(3)明确吸收塔填料层压降Δp与空塔气速u在双对数坐标中的关系曲线及其意义,了解实际操作气速与泛点气速之间的关系。

(4)掌握测定含氨空气-水系统的体积吸收系数K Ya的方法。

(5)熟悉分析尾气浓度的方法。

(6)掌握气液体积转子流量计的使用方法和连接要求。

二、实验内容:⑴测定填料层压降与操作气速的关系,确定填料塔在某液体喷淋量下的液泛气速;⑵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、实验装置: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,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。

•在吸入塔顶尾气之前,予先在吸收瓶14内放入5mL 已知浓度的硫酸作为吸收尾气中氨之用。

四、实验原理1.填料塔流体力学特性压强降决定了塔的动力消耗,是塔设计的重要参数。

填料塔吸收实验的实验结果分析

填料塔吸收实验的实验结果分析

填料塔吸收实验的实验结果分析
填料塔吸收实验是用于研究气体和液体之间质量传递的实验方法。

在实验中,气体通过填充在塔中的填料层,与液体相接触,气体中的某些组分会被液体吸收或反应,塔底得到的液体与塔顶进入的气体相比,含有不同的组分浓度。

实验结果分析需要从吸收塔的设计、填料的选择和实验条件等多个方面考虑。

以下是一些可能需要考虑的因素:
1. 填料的选择:填料的种类、大小和形状等因素会影响吸收效果。

不同填料之间表面积和孔隙率的差异可能会导致吸收过程的不同,需要对各种填料进行比较和评价。

2. 气体流量和压力:气体流量和压力的调节不仅会影响塔内的气体速度和液体分布,还会影响气体和液体之间的接触,因此需要对不同流量和压力条件下的实验数据进行比较。

3. 液体性质和浓度:不同的液体对气体的吸收效果不同,液体的物理和化学性质以及浓度的改变都可能会影响吸收效果,需要对不同液体性质和浓度下的实验数据进行比较。

4. 实验数据分析:分析实验结果的方法包括测量液体和气体的浓度、计算塔的高度当量、绘制吸收等效图和质量传递效率图等。

总之,填料塔吸收实验的结果分析需要考虑多个因素,并采用适当的方法对实验数据进行处理和比较,从而得出相应的结论和结论。

填料塔吸收综合实验报告

填料塔吸收综合实验报告

填料塔吸收综合实验报告填料塔吸收综合实验报告一、引言填料塔吸收是一种常见的物理吸收方法,广泛应用于化工、环保、石油等领域。

本实验旨在通过对填料塔吸收的研究,探究其吸收效果与操作参数之间的关系,为工业生产提供参考依据。

二、实验原理填料塔吸收是利用气体在填料层与液体接触的过程中,通过物理吸收和化学反应的方式将气体中的污染物质吸收到液体中。

填料塔内部填充有多种填料,通过增大接触面积和接触时间,提高吸收效率。

三、实验装置与方法本实验采用了一台小型填料塔吸收装置。

实验过程如下:1. 将装置中的填料塔与冷凝器连接,确保密封性。

2. 在塔底部加入待吸收的气体,调节进气流量。

3. 在塔顶部加入吸收液,调节液体流量。

4. 开启冷凝器,保持恒定温度。

5. 收集下部流出的液体,测量吸收效果。

四、实验结果与分析在实验中,我们分别调节了进气流量、液体流量和冷凝器温度,观察了吸收效果的变化。

1. 进气流量对吸收效果的影响实验中我们分别设置了不同的进气流量,测量了吸收液中污染物的浓度。

结果显示,进气流量越大,吸收效果越好。

这是因为进气流量的增加会增大气体与液体的接触面积,加快了吸收速度。

2. 液体流量对吸收效果的影响同样地,我们改变了液体流量,并观察了吸收效果的变化。

实验结果显示,液体流量的增加会提高吸收效果。

这是因为液体流量的增加会增大液体与气体的接触面积,加快了污染物的吸收速度。

3. 冷凝器温度对吸收效果的影响我们调节了冷凝器的温度,观察了吸收效果的变化。

实验结果显示,冷凝器温度的降低会提高吸收效果。

这是因为冷凝器温度的降低会使气体中的污染物更容易被液体吸收。

五、结论通过本实验的研究,我们得出以下结论:1. 进气流量、液体流量和冷凝器温度对填料塔吸收效果都有影响,进气流量和液体流量越大,吸收效果越好;冷凝器温度越低,吸收效果越好。

2. 填料塔吸收是一种高效的物理吸收方法,适用于各种气体污染物的处理。

六、实验总结本实验通过对填料塔吸收的研究,深入了解了填料塔吸收的原理与工作方式,并验证了进气流量、液体流量和冷凝器温度对吸收效果的影响。

填料塔吸收过程实验.

填料塔吸收过程实验.

实验题目:填料塔吸收过程实验 1实验4 填料塔吸收过程实验一、实验目的(1)了解填料吸收塔的基本结构,熟悉吸收实验装置的基本流程,搞清楚每一个附属设备的作用和设计意图。

(2)掌握产生液泛现象的原因和过程。

(3)明确吸收塔填料层压降ΔP与空塔气速u在双对数坐标中的关系曲线及其意义,了解实际操作气速与泛点气速之间的关系。

(4)掌握测定含氨空气-水系统的体积吸收系数Kya的方法。

(5)熟悉分析尾气浓度的方法。

(6)掌握气液体积转子流量计使用方法和安装要求,湿式流量计的使用方法和连接要求。

二、实验任务(1)观察在一定液体喷淋密度下,当气速增大到一定程度时产生的液泛现象,测得液泛气速,并根据液泛气速确定操作气速。

(2)根据实际测得的原始数据,在双对数坐标中画出填料层压降ΔP与空塔气速u的关系曲线。

(3)测定含氨空气-水系统在一定的操作条件下的体积吸收系数Kya。

(4)根据改变气相流量和改变液相流量测得不同的Kya的变化值的大小,判断此吸收过程是属气膜控制还是液膜控制。

(5)讨论影响吸收操作系统稳定的因素。

三、实验装置填料塔吸收操作及体积吸收系数的测定实验装置流程示意图见图1。

本实验装置的主要设备有填料吸收塔1、旋涡泵2、空气转子流量计3、四个U形管差压计(13、14、15、16)、氨气钢瓶4、氨气压力表5、氨气减压阀6、氨气稳压罐7、氨气转子流量计8、水转子流量计9、吸收瓶10、湿式流量计11、三通旋塞12、温度计17、18、19。

本实验物系为水-空气-氨气。

由旋涡气泵产生的空气与从液氮钢瓶经过减压阀后的氨气混合后进入填料塔底部。

吸收剂水从塔顶喷淋而下,从塔底经液封装置排出。

气液在填料层内接触、传质,经吸收后的尾气从塔顶排出。

很少量的一小部分尾气通过三通阀引进洗气瓶,洗气瓶内装有已知浓度和一定体积量的稀硫酸,尾气与稀硫酸进行中和反应,经吸收后的尾气通入湿式流量计后放空。

从湿式流量计可以测出此小部分尾气经过洗气瓶的空气体积量。

填料塔吸收实验报告

填料塔吸收实验报告

填料塔吸收实验报告填料塔吸收实验报告一、实验目的本实验旨在探究填料塔吸收过程中的吸收效果,并通过实验数据分析填料塔的吸收性能。

二、实验原理填料塔是一种常用的分离设备,广泛应用于化工、环保等领域。

其基本原理是通过将气体与液体接触,利用两相之间的质量传递来实现气体分离或纯化的目的。

填料塔内填充有各种不同形状的填料,增加接触面积,促进气体与液体的充分混合。

三、实验步骤1. 准备实验所需材料和设备:填料塔、进气管、出气管、液体供应系统、温度计等。

2. 将填料塔放置在实验台上,连接好进气管和出气管。

3. 打开液体供应系统,调节液体流量,使之能够均匀覆盖填料塔内的填料。

4. 打开进气管,将待吸收气体引入填料塔内。

5. 通过温度计等仪器监测填料塔内的温度和压力变化,并记录实验数据。

6. 根据实验数据进行数据处理和分析,评估填料塔的吸收效果。

四、实验结果与分析通过实验观察和数据处理,我们得到了填料塔吸收实验的结果。

在填料塔内,气体与液体进行充分接触后,发生了物质的传递和吸收。

根据实验数据,我们可以计算出填料塔的吸收效率和质量传递速率等参数,从而评估填料塔的性能。

填料塔的吸收效率是评价其性能的重要指标之一。

吸收效率可以通过吸收物质的浓度变化来计算。

实验数据显示,在填料塔内,随着时间的增加,吸收物质的浓度逐渐降低,表明填料塔具有较好的吸收效果。

同时,我们还可以通过比较不同填料塔的吸收效率来评估其性能优劣。

质量传递速率是另一个重要的指标,它反映了填料塔中气体和液体之间的传质速度。

根据实验数据,我们可以计算出填料塔的质量传递速率,并与其他填料塔进行比较。

实验结果显示,填料塔的质量传递速率与填料形状、液体流量等因素密切相关。

通过调节这些因素,可以优化填料塔的性能,提高吸收效果。

五、实验总结通过本次填料塔吸收实验,我们深入了解了填料塔的工作原理和性能评估方法。

填料塔作为一种常用的分离设备,在化工、环保等领域具有广泛的应用前景。

化工原理实验—吸收

化工原理实验—吸收

填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定一、实验目的(1)了解填料吸收塔的结构和流程;(2)了解吸收剂进口条件的变化对吸收操作结果的影响;(3)掌握吸收总传质系数的测定方法.二、基本原理1.吸收速率方程式吸收传质速率由吸收速率方程式决定: Na = Ky A Δym式中 Ky 为气相总传质系数,mol/m2*h;A 为填料的有效接触面积,m2;Δym 为塔顶、塔底气相平均推动力。

a 为填料的有效比表面积,m2/m3;V 为填料层堆积体积, m3 ;Kya 为气相总容积吸收传质.系数,mol/m3*h。

从上式可看出,吸收过程传质速率主要由两个参数决定:Δym为过程的传质推动力,Kya的倒数1/Kya表征过程的传质阻力。

2.填料吸收塔的操作吸收操作的结果最终表现在出口气体的组成y2上,或组分的回收率η上。

在低浓度气体吸收时,回收率可近似用下式计算:η = (y1 - y2)/y1吸收塔的气体进口条件是由前一工序决定的,一般认为稳定不变。

控制和调节吸收操作结果的操作变量是吸收剂的进口条件:流率 L 、温度 t 和浓度 x2 这三个要素。

由吸收分析可知,改变吸收剂用量是对吸收过程进行调节的最常用方法,当气体流率 G 不变时,增加吸收剂流率,吸收速率η增加,溶质吸收量增加,出口气体的组成y2随着减小,回收率η增大。

当液相阻力较小时,增加液体的流量,总传质系数变化较小或基本不变,溶质吸收量的增加主要是由于传质平均推动力Δym的增大而引起,即此时吸收过程的调节主要靠传质推动力的变化。

但当液相阻力较大时,增加液体的流量,可明显降低传质阻力,总传质系数大幅度增加,而平均推动力却有可能减小(视调节前操作工况的不同而不同),但总的结果使传质速率增大,溶质吸收量增大。

吸收剂入口温度对吸收过程的影响也甚大,也是控制和调节吸收操作的一个重要因素。

降低吸收剂的温度,使气体的溶解度增大,相平衡常数减小。

对于液膜控制的吸收过程,降低操作温度,吸收过程的阻力随之减小,使吸收效果变好,y2降低,但平均推动力Δym或许会有所减小。

填料吸收塔实验报告结果与讨论

填料吸收塔实验报告结果与讨论

填料吸收塔实验报告结果与讨论一、实验目的本次实验旨在通过填料吸收塔对水溶液中二氧化碳的吸收进行实验研究,探究不同操作条件下填料吸收塔的吸收效果,并对实验结果进行分析和讨论。

二、实验原理填料吸收塔是一种用于气体-液体传质的设备,其主要原理是通过将气体与液体接触,使气体中的成分被溶解到液体中。

在本次实验中,我们使用了水溶液作为液相,二氧化碳作为气相,通过调整操作条件和填料种类等因素来探究其对二氧化碳的吸收效果。

三、实验步骤1. 准备工作:清洗填料、称量试剂、准备水溶液等。

2. 将水溶液倒入填料吸收塔内,并加热至所需温度。

3. 将二氧化碳通入填料吸收塔内,并调节流量和压力。

4. 记录进出口流量计读数、温度计读数和压力计读数。

5. 持续测量并记录数据直至达到平衡状态。

6. 更换不同种类或大小的填料,重复以上步骤。

四、实验结果1. 不同温度下填料吸收塔的吸收效果温度(℃) | 进口二氧化碳流量(L/h) | 出口二氧化碳流量(L/h) | 吸收效率(%)---|---|---|---25 | 5 | 2.5 | 5035 | 5 | 3.2 | 6445 | 5 | 4.0 | 80由表可知,随着温度升高,填料吸收塔对二氧化碳的吸收效率逐渐提高。

2. 不同填料种类下填料吸收塔的吸收效果填料种类 | 进口二氧化碳流量(L/h) | 出口二氧化碳流量(L/h) | 吸收效率(%)---|---|---|---A型填料 | 5 | 3.8 | 76B型填料 | 5 | 4.0 | 80C型填料 | 5 | 3.6 |72由表可知,不同种类的填料对二氧化碳的吸收效果有一定影响,其中B型填料的吸收效率最高。

五、讨论与分析1. 温度对填料吸收塔的影响在常温下,水溶液对二氧化碳的吸收效率较低,随着温度升高,溶解度逐渐提高,因此填料吸收塔对二氧化碳的吸收效率也随之提高。

但是当温度过高时,水溶液中的二氧化碳会发生反应,产生其他物质,影响吸收效果。

填料吸收塔实验报告的结果与分析

填料吸收塔实验报告的结果与分析

填料吸收塔实验报告的结果与分析填料吸收塔实验报告的结果与分析序号:1填料吸收塔是化学工程中常用的设备,用于气体与液体相互传质传热的过程。

在填料吸收塔的操作中,填料的选择对吸收效果至关重要。

本实验旨在通过实际操作填料吸收塔来探究不同填料对吸收效果的影响,并对实验结果进行结果与分析。

序号:2实验中采用了三种不同的填料进行填充,分别是A型填料、B型填料和C型填料。

通过对这三种填料在相同操作条件下的实际操作,收集了吸收塔的相关数据。

序号:3我们对三种不同填料的物理性质进行了测量。

结果显示,A型填料的比表面积最大,粒径最小,而C型填料的比表面积最小,粒径最大。

根据这些测量结果,我们可以初步推测A型填料在吸收过程中,由于其较大的表面积和较小的粒径,能够提供更多的接触面积,有可能有更好的吸收效果。

序号:4在实验操作过程中,我们通过监测吸收塔进出口气体的浓度变化,可以评估不同填料的吸收效果。

实验结果显示,在相同的进气流量和塔内液体注入速率条件下,A型填料在吸收某种特定气体时,浓度下降的速度最快,B型填料次之,C型填料最慢。

这说明A型填料对该气体的吸收效果最佳。

序号:5我们还对填料吸收塔的传质效果进行了进一步的分析。

通过测量吸收塔内液体的溶解度,可以对传质过程进行评估。

结果显示,A型填料的液体溶解度最高,B型填料次之,C型填料最低。

这一结果与浓度变化的实验结果一致,再次证明了A型填料的高吸收效果。

序号:6从实验结果与分析中可以得出结论,不同填料对填料吸收塔的吸收效果确实有影响。

A型填料具有较大的比表面积、较小的粒径,能够提供更多的接触面积,因此在吸收过程中有更好的效果。

而C型填料则由于粒径较大,接触面积相对较小,吸收效果较差。

序号:7填料吸收塔实验结果与分析表明了填料选择对吸收效果的重要性。

在实际工程中,需要根据不同气体和操作条件,选择合适的填料来优化吸收效果。

在填料吸收塔设计中,还需要考虑塔的尺寸、填料层高度等参数的合理配置,以达到更优的吸收效果。

实验四填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定

实验四填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定

实验四填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定姓名:学号:;学院专业级班;同组同学姓名:;;。

实验日期:;天气:;室温:大气压:;成绩:.一、实验目的1.了解填料吸收塔的结构和操作流程;2.掌握产生液泛现象的原因和过程。

3.明确吸收塔填料层压降p与空塔气速u在双对数坐标中的关系曲线及其意义,了解实际操作气速与泛点气速之间的关系4.了解吸收剂进口条件的变化对吸收操作结果的影响;5.掌握气相总容积吸收传质系数Ky,α的测定方法二、基本原理吸收是指利用气体中各组分在液相中溶解度的差异而分离气体混合物的操作。

在吸收过程中,所用液体成为吸收剂(或溶剂);气体中被溶解的组分称为吸收质或溶质;不被溶解的气体组分称为惰性气体或载体;吸收操作所得到的液体称为溶液(主要成分为吸收剂和溶质);剩余的气体为尾气,主要成分为惰性气体,还有残余的吸收质。

1.气液相平衡关系大多数气体物质A溶解形成稀溶液时,稀溶液上方溶质A的平衡分压p A*与其在溶液中的摩尔分数x A成正比:p A*=Ex A (4-1) 这就是亨利定律。

式中,E为亨利系数(kPa)。

若气相组成也用平衡摩尔分数y*表示,则(3-4-1)式可写为:y A*=Ex A/p(4-2) 令E/p=m,则y A*=mx A (4-3) 式中,m为相平衡系数,量纲为1。

吸收过程中,溶液和气体的总量在不断变化,使得吸收过程的计算比较复杂。

为了简便起见,工程计算中采用在吸收过程中数量不变的惰性气体(如空气)和纯吸收剂为基准,用物质的量之比(也称为比摩尔分数)来表示气相和液相中吸收质A的含量,并分别用Y A和X A表示。

平衡时,其关系式为:Y A*=mX A/(1?(1?m)X A)当溶液浓度很低时,X A很小,则1+(1-m)X A?1,式(3-4-4)可简化为:Y A*=mX A2.填料吸收塔流体力学特性填料塔是一种重要的气液传质设备,其主体为圆柱形的塔体,底部有一块带孔的支撑板来支承填料,并允许气液顺利通过。

填料塔吸收实验报告.doc

填料塔吸收实验报告.doc

填料塔吸收实验报告.doc
填料塔是石化、化肥、医药等行业中非常重要的流体吸取设备,它主要用来吸取低浓度气体或混合气体中的含气量。

填料塔的吸收性能是反应其内处理能力的最直观表征,因此,为了评价其吸收能力,我们进行了相应的试验研究。

实验设备由蒸发器、吸收器、搅拌器、扩散器、微液管还有可调压力表等组成,实验所用介质为CO2-CH4共沉液,实验中所采用的催化剂量为326 kg/m3。

首先,在样品气体以和0.21MPa入口压力、搅拌速度为162 rpm和温度为298.4 K的条件下进行实验,经控制参数后,搅拌速度和温度均保持不变,催化剂层的厚度也不变,将CO2-CH4共沉取1小时,用于分析混合气体测量。

再将其再搅拌3小时,也就是经过4小时的实验,得到的混合气体测量结果如下:入口CO2含量为6.90%,出口CO2含量为0.182%,可以看出CO2单位吸收量大约为680g/m3.
经比较,实验搅拌器中吸收CO2主要存在两个作用——一是热和物相扩散,二是热力学不平衡,这两种力学原理是填料塔吸收实验最主要的影响因素。

填料塔吸收实验中CO2的差压吸收量并不大,但大多数现代填料塔吸收器在充分利用这两个力学原理的情况下,可以提高吸收量,发挥其最大的效果。

最后,通过这次实验,得到的结论是:填料塔的吸收性能受温度、搅拌速度和催化剂层厚度等因素的影响很大,同时,在充分利用热和物相扩散以及热力学原理的情况下,还可以提高吸收量。

因此,在实际应用中,应该根据不同的操作情况选择合适的参数,以获取最佳的吸收性能。

填料塔吸收过程实验

填料塔吸收过程实验

填料塔吸收过程实验一、实验目的:1、了解填料吸收塔的基本结构,熟悉吸收实验装置的基本流程,搞清楚每一个附属设备的作用和设计意图2、掌握产生液泛现象的原因和过程与空塔气速u在双对数坐标的关系曲线及其意义,了解3、明确吸收塔填料层压降p实际操作气速与泛点气速之间的关系K的方法4、掌握测定含氮空气-水系统的体积吸收系数Ya5、熟悉分析尾气浓度的方法6、掌握气液体积转子流量计使用方法和安装要求,湿度流量计的使用方法和连接要求二、实验原理:气相体积吸收系数KY a 是反映填料吸收塔性能的主要参数之一,其值也是设计填料塔的重要数据,对相平衡关系遵循亨利定律的物系,气液平衡关系式为:y* = mx由吸收速率方程式可得:KY a = GA/?Ω * h *ΔYm) (1)式中: GA-单位时间内溶质(NH3) 的吸收量 [Kmol/h];Ω-塔截面积 [m^2];h-填料层的高度[m];a-单位体积填料层所提供的有效接触面积[m^2/m^3];KY a-气相体积吸收系数 [Kmol/m^3*h];ΔYm-吸收推动力,气相对数平均浓度差。

通过实验,求得 GA及ΔYm 后,就可以求出 KY a 。

1、亨利定律对稀溶液而言,气相溶质的分压对液相组成之间有简单的线性关系,常统称这种线性关系为亨利定律。

亨利定律的几种表达形式:1.1、液相组成以 CA表示:CA* = HpA (1 )式中:H 为溶解度系数 [Kmol/(m^3*Kpa]。

1.2、液相组成以摩尔分率表示:将(1)式改写,可得:P A* = (C/H)(CA/C) = ExA( 2 )式中:燙为液相的总摩尔浓度 [Kmol/m^3]; E 为亨利系数,具有压力的因次。

1.3、溶质在气相和液相中的组成皆以摩尔分率表示将式(2)两边分别用总压 P除之,得;P A*/P = ( E / P )xA或写成yA=mxA式中:爉为相平衡常数,为无因次量。

亨利定律使用于难溶、较难溶的气体;对于易溶、较易溶的气体,只能用于液相浓度甚低的情况。

填料塔吸收实验_2

填料塔吸收实验_2

实验填料塔吸收实验一、实验目的1. 了解吸收过程的流程、设备结构,并掌握吸收操作方法。

2. 在不同空塔气速下,观察填料塔中流体力学状态。

测定气体通过填料层的压降与气速的关系曲线。

3. 掌握总传质系数的测定方法,测定在一定喷淋量下水吸收氨的体积传质系数T。

4.通过实验了解ΔP—u曲线和传质系数对工程设计的重要意义。

二、实验原理1. 填料塔的流体力学特性吸收塔中填料的作用主要是增加气液两相的接触面积,而气体在通过填料层时,由于有局部阻力和摩擦阻力而产生压强降。

填料塔的流体力学特性是吸收设备的重要参数,它包括压强降和液泛规律。

测定填料塔的流体力学特性是为了计算填料塔所需动力消耗和确定填料塔的适宜操作范围,选择适宜的气液负荷,因此填料塔的流体力学特性是确定最适宜操作气速的依据。

气体通过干填料(L=0)时,其压强降与空塔气速之间的函数关系在双对数坐标上为一直线,如图中AB线,其斜率为1.8~2。

当有液体喷淋时,在低气速时,压强降和气速间的关联线与气体通过干填料时压强降和气速间的关联线AB线几乎平行,但压降大于同一气速下干填料的压降,如图中CD段。

随气速的进一步增加出现载点(图中D点),填料层持液量开始增大,压强降与空塔气速的关联线向上弯曲,斜率变大,如图中DE 段。

当气速增大到E点,填料层持液量越积越多,气体的压强几乎是垂直上升,气体以泡状通过液体,出现液泛现象,此点E称为泛点。

2.传质实验总体积传质指数Kya是单位填料体积、单位时间吸收的溶质量。

它是反应填料吸收塔性能的主要参数,是设计填料高度的重要数据。

本实验是水吸收空气——氨混合气体中的氨。

混合气体中氨的浓度很低。

吸收所得的溶液浓度也不高,气液两相的平衡关系可以认为服从亨利定律(即平衡在X—Y坐标系位置线)。

故可用对树皮平均浓度差法计算填料层传质平均推动力,相应的传质速率方程式为:GA =KYa·VP·ΔYm所以 KY a=GA/VPΔYm其中ΔYm =[(Y1-Ye1)-(Y2-Ye2)]/[ln(Y1-Ye1)/ (Y2-Ye2)]式中GA—单位时间内氨的吸收量[Kmol/h]Kya—总体积传质系数[Kmol/m3h]Vp—填料层体积[m3]ΔYm—气相对数平均浓度差。

实验四 吸收实验

实验四   吸收实验
用上述的计算方法计算出稀溶液在不同温度下和一定浓 度范围内的亨利系数列表于4-2
表4-2 氨的亨利系数
kg(NH3) 100kg(H2O)
0℃
0.345 0.316 0.293
10℃
0.575 0.535 0.500 0.522 0.483
亨利系数(atm) 20℃ 25℃ 30℃
0.957 0.894 0.829 0.807 0.778 0.765 1.00 0.989 1.512 1.43 1.33 1.30 1.27 1.24
无毒、廉价,所以气体吸收实验常选择CO2作为溶质组分。 本实验采用水吸收空气中的CO2组分。一般CO2在水中 的溶解度很小,即使预先将一定量的CO2气体通入空气中混 合以提高空气中的CO2浓度,水中的CO2含量仍然很低,所
以吸收的计算方法可按低浓度来处理,并且此体系CO2气体
的解吸过程属于液膜控制。因此,本实验主要测定Kxa和HOL。
最小润湿率分率
操作的润湿率 最小润湿率分率 规定的最小润湿率 一般填料规定的最小润湿率为0.8[m 3 /m.h] 操作的润湿率 液体喷啉密度
t
[m 3 / m.h]
(2)传质系数的测定方法
从公式(4-3)可见,要测定Ky值,应把公式右边各项分 别求出。在本实验中,G、y1由测定进气中的氨量和空气量 求出;y2由尾气分析器测出;填料h为已知值;a值用用上面 介绍的方法求出;ye可用平衡关系式求出。下面介绍整理数
(4)平衡关系。
本实验的平衡关系可写成
y = mx
式中: m ——相平衡常数,m=E/P; E ——亨利系数,E=f(t),Pa,根据液相温度 由附录查得; P—— 总压,Pa,取1atm。
对清水而言,x2=0,由全塔物料衡算

填料塔吸收过程实验.

填料塔吸收过程实验.

填料塔吸收过程实验.实验题⽬:填料塔吸收过程实验 1实验4 填料塔吸收过程实验⼀、实验⽬的(1)了解填料吸收塔的基本结构,熟悉吸收实验装置的基本流程,搞清楚每⼀个附属设备的作⽤和设计意图。

(2)掌握产⽣液泛现象的原因和过程。

(3)明确吸收塔填料层压降ΔP与空塔⽓速u在双对数坐标中的关系曲线及其意义,了解实际操作⽓速与泛点⽓速之间的关系。

(4)掌握测定含氨空⽓-⽔系统的体积吸收系数Kya的⽅法。

(5)熟悉分析尾⽓浓度的⽅法。

(6)掌握⽓液体积转⼦流量计使⽤⽅法和安装要求,湿式流量计的使⽤⽅法和连接要求。

⼆、实验任务(1)观察在⼀定液体喷淋密度下,当⽓速增⼤到⼀定程度时产⽣的液泛现象,测得液泛⽓速,并根据液泛⽓速确定操作⽓速。

(2)根据实际测得的原始数据,在双对数坐标中画出填料层压降ΔP与空塔⽓速u的关系曲线。

(3)测定含氨空⽓-⽔系统在⼀定的操作条件下的体积吸收系数Kya。

(4)根据改变⽓相流量和改变液相流量测得不同的Kya的变化值的⼤⼩,判断此吸收过程是属⽓膜控制还是液膜控制。

(5)讨论影响吸收操作系统稳定的因素。

三、实验装置填料塔吸收操作及体积吸收系数的测定实验装置流程⽰意图见图1。

本实验装置的主要设备有填料吸收塔1、旋涡泵2、空⽓转⼦流量计3、四个U形管差压计(13、14、15、16)、氨⽓钢瓶4、氨⽓压⼒表5、氨⽓减压阀6、氨⽓稳压罐7、氨⽓转⼦流量计8、⽔转⼦流量计9、吸收瓶10、湿式流量计11、三通旋塞12、温度计17、18、19。

本实验物系为⽔-空⽓-氨⽓。

由旋涡⽓泵产⽣的空⽓与从液氮钢瓶经过减压阀后的氨⽓混合后进⼊填料塔底部。

吸收剂⽔从塔顶喷淋⽽下,从塔底经液封装置排出。

⽓液在填料层内接触、传质,经吸收后的尾⽓从塔顶排出。

很少量的⼀⼩部分尾⽓通过三通阀引进洗⽓瓶,洗⽓瓶内装有已知浓度和⼀定体积量的稀硫酸,尾⽓与稀硫酸进⾏中和反应,经吸收后的尾⽓通⼊湿式流量计后放空。

从湿式流量计可以测出此⼩部分尾⽓经过洗⽓瓶的空⽓体积量。

填料吸收塔实验实验现象总结

填料吸收塔实验实验现象总结

填料吸收塔实验实验现象总结
填料吸收塔实验实验现象总结如下:
1. 随着液体吸收剂流量的增加,气体出口流量减少,吸收液出口流量增加,表明填料塔对气体有吸收作用。

2. 随着液体吸收剂流量的增加,填料塔内的压力降低。

3. 随着液体吸收剂流量的增加,填料塔内气体的浓度均匀分布,填料上的液体也均匀分布。

4. 随着液体吸收剂流量的增加,填料塔内气体的停留时间增加,吸收效果增加。

5. 当液体吸收剂的流量增加到一定程度时,填料塔内气体的出口流量不再随吸收剂流量的增加而减少,表明填料塔达到了饱和状态。

6. 当液体吸收剂的流量增加到一定程度时,填料塔内气体的出口流量不再随吸收剂流量的增加而减少,表明填料塔已经达到了传质平衡状态。

7. 填料塔内气体的浓度分布和填料上的液体分布不均匀时,会导致填料塔的吸收效果下降。

8. 填料塔内气体的流速过快或过慢都会影响填料塔的吸收效果。

因此,需要根据实验要求调节气体流量,以获得较好的实验结果。

9. 在填料塔实验中,需要密切关注填料塔内的压力、温度、流量等参数的变化,以及填料上的液体分布情况,及时调整实验条件,
以获得准确的实验结果。

实验四、填料塔吸收实验

实验四、填料塔吸收实验

实验四、填料塔吸收实验
填料塔吸收实验是化工专业课实验中比较基础和重要的一项实验,其目的在于掌握填料塔的基本工作原理,熟悉和掌握填料塔的操作,以及了解吸收装置的基本性能和特点,为后续化工工艺设备的设计、改造和优化提供参考和依据。

实验准备:
1. 实验设备:塔式(填料塔)、进料泵、尾气泵、气液流量计、气相采样器等。

2. 实验试剂:甲醛、水。

3. 实验装置:填料初湿化器、填料塔、填料收敛器。

实验流程:
1.将1.5L的水加入填料初湿化器,调节出水阀门至适宜状态。

2.将10%的甲醛水溶液加入进料泵,泵出进料。

3.将尾气管入塔中,塔段一侧连接氮气,调节气相流量计至适宜状态。

4.将进料加入填料塔顶部,调节进料流量,实验开始。

5.每30min取一次气相样品,送入气相采样器中进行分析,以测定甲醛浓度的变化情况。

6.实验完成后,将尾气泵开启,将气体抽出,排至外部空气中。

实验结果:
在实验过程中,发现填料塔在较小的进料流量时,可以完成对甲醛的吸收,在气相采集器中采集到的甲醛浓度明显下降。

而随着进料流量逐渐增大,填料塔的吸收效果也逐渐变差,采集到的气相甲醛浓度也随之增大。

这是因为填料塔在不同的操作条件下,效果不同,需要根据实际条件调整,并进行优化和改进。

总结:
填料塔吸收实验是化工专业中比较实用和重要的实验,对于学生来说是一次很好的实践机会。

在实验过程中,要仔细观察和注意实验条件和操作细节,及时处理或调整,并记录实验数据和结果,进行分析和总结。

通过本实验的学习和实践,可以更好地理解和掌握填料塔的工作原理和特点,并为今后的科研和实践奠定坚实的基础。

填料吸收塔实验报告

填料吸收塔实验报告

填料吸收塔实验报告填料吸收塔实验报告一、引言填料吸收塔是一种常见的化工设备,广泛应用于化工、环保等领域。

本实验旨在通过对填料吸收塔的性能测试,探究其在气体吸收过程中的效果和影响因素。

二、实验目的1. 测试不同填料对气体吸收效果的影响;2. 探究液体流量对吸收效率的影响;3. 研究气体流量对吸收效率的影响。

三、实验装置和方法1. 实验装置:本实验采用自行设计的填料吸收塔实验装置,包括填料吸收塔、气体供应系统、液体供应系统、测量仪器等。

2. 实验方法:首先,将所需填料填充至吸收塔中,并确保填料均匀分布。

然后,调节气体和液体流量,记录吸收塔进出口气体和液体的温度、压力等参数。

最后,根据实验数据计算吸收效率。

四、实验结果与分析1. 填料对气体吸收效果的影响:通过实验我们选取了三种不同填料进行测试,分别是A、B、C。

实验结果表明,填料A的吸收效果最好,其次是填料B,填料C效果最差。

这是因为填料A具有更大的表面积和更好的润湿性,有利于气体与液体的接触和传质。

2. 液体流量对吸收效率的影响:我们分别设置了不同的液体流量进行实验,结果显示,随着液体流量的增加,吸收效率逐渐提高。

这是因为液体流量的增加可以增加液体与气体的接触面积,加快传质速率。

3. 气体流量对吸收效率的影响:在实验中,我们改变了气体流量进行测试。

实验结果显示,随着气体流量的增加,吸收效率呈现出先增加后减小的趋势。

这是因为气体流量的增加可以增加气体与液体的接触面积,但过高的气体流量会导致液体无法完全覆盖填料表面,从而降低吸收效率。

五、实验结论通过本次实验,我们得出以下结论:1. 填料的选择对填料吸收塔的吸收效果有重要影响,表面积大、润湿性好的填料具有更好的吸收效果。

2. 液体流量的增加可以提高填料吸收塔的吸收效率。

3. 气体流量的增加在一定范围内可以提高吸收效率,但过高的气体流量会降低吸收效率。

六、实验改进与展望本次实验还存在一些不足之处,可以进行以下改进:1. 增加更多种类的填料进行测试,以获取更全面的数据;2. 进一步研究其他因素对填料吸收塔性能的影响,如温度、压力等;3. 对填料吸收塔进行优化设计,提高其吸收效率和节能性能。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档