填料塔液测传质系数的测定
实验四填料塔液相传质系数的测定lun
实验四填料塔液相传质系数的测定环工021 伦裕旻15号一、实验目的:吸收是传质过程的重要操作,应用非常广泛。
为强化吸收过程,必须研究传质过程的控制步骤,测定传质膜系数和总传质系数。
本实验采用水吸收CO2,测定填料塔的液相传质膜系数、总传质系数和传质单元高度,并通过实验确定液相传质系数和各项操作条件的关系。
通过本实验,学习并掌握研究物质传质过程的一种实验方法,并加深对传质过程原理的理解。
二、实验原理:三、根据双膜模型的基本假设,气相和液相的吸收质A的传质速率方程可分别表达为气膜D A=KgA(P A—P A i) (1)液膜G A=K1A(C Ai—C A)(2)公式中G A——A组分的传质速率,kmol.S-1;A——两相接触面积,m2;P A————气相A组分的平均分压,paP A i——相界面A组分的分压,paC A————液相A组分的平均浓度,kmol.m-3Kg——以分压表达推动力的气相传质膜系数,kmol.m-3K1————以物质的浓度表达推动力的液相传质膜系数,m.s-1以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别表达为:D A=K G A(P A—P A*) (3)G A=K L A(C A*—C A)(4)式中P A*为液相中A组分的实际浓度所要求的气相平衡分压,paC A*为气相中A组分的实际分压所要求的饿液相平衡浓度,kmol.m-3K G 为以气相分压表示推动力的总传质系数或 简称为气相传质总系数,kmol.m -2.S -1. pa -1K L 为以液相浓度表示推动力的总传质系数或 简称为液相传质总系数,m .S -1; 若气液相平衡关遵循亨利定理:A A HP C =,则 :1111Hk K k g G += (5)111k K H k g L += (6) 当气膜阻力远大于液膜阻力时,则相际传质过程受气膜传质速率控制,此时,g L K K =;反之,当液膜阻力远大于气膜阻力时,则相际传质过程受液膜传质速率控制,此时l L K K =。
实验填料塔液相传质系数的测定lun
实验四填料塔液相传质系数的测定环工021 伦裕旻15号一、实验目的:吸收是传质过程的重要操作,应用非常广泛。
为强化吸收过程,必须研究传质过程的控制步骤,测定传质膜系数和总传质系数。
本实验采用水吸收CO2,测定填料塔的液相传质膜系数、总传质系数和传质单元高度,并通过实验确定液相传质系数和各项操作条件的关系。
通过本实验,学习并掌握研究物质传质过程的一种实验方法,并加深对传质过程原理的理解。
二、实验原理:根据双膜模型的基本假设,气相和液相的吸收质A的传质速率方程可分别表达为气膜D A=KgA(P A—P A i) (1)液膜G A=K1A(C Ai—C A)(2)公式中G A——A组分的传质速率,kmol.S-1;A——两相接触面积,m2;P A————气相A组分的平均分压,paP A i——相界面A组分的分压,paC A————液相A组分的平均浓度,kmol.m-3Kg——以分压表达推动力的气相传质膜系数,kmol.m-3K1————以物质的浓度表达推动力的液相传质膜系数,m.s-1以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别表达为:D A=K G A(P A—P A*) (3)G A=K L A(C A*—C A)(4)式中P A*为液相中A组分的实际浓度所要求的气相平衡分压,paC A*为气相中A组分的实际分压所要求的饿液相平衡浓度,kmol.m-3K G 为以气相分压表示推动力的总传质系数或 简称为气相传质总系数,kmol.m -2.S -1. pa -1K L 为以液相浓度表示推动力的总传质系数或 简称为液相传质总系数,m .S -1; 若气液相平衡关遵循亨利定理:A A HP C =,则 :1111Hk K k g G += (5)111k K H k g L += (6) 当气膜阻力远大于液膜阻力时,则相际传质过程受气膜传质速率控制,此时,g L K K =;反之,当液膜阻力远大于气膜阻力时,则相际传质过程受液膜传质速率控制,此时l L K K =。
填料塔中传质系数的测定
实验六吸收实验一、实验目的二、基本原理三、计算方法、原理、公式四、设备参数和工作原理五、操作步骤六、实验报告要求七、思考题八、注意事项实验目的1、了解填料吸收装置的基本流程及设备结构;2、了解填料特性的测量与计算方法;3、气液两相逆向通过填料层的压降变化规律以及液泛现象;4、喷淋密度对填料层压降和泛点速度的影响;5、测定在操作条件下的总传质系数K;6、了解吸收过程的基本操作与控制方法。
1、填料塔流体力学特性:气体通过干填料层时,流体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律相一致。
在双对数坐标系中用压降对气速作图得到一条斜率为1.8-2的直线(图中aa线)。
而有喷淋量时,在低气速时(C点以前)压降也比例于气速的1.8-2次幂,但大于同一气速下干填料的压降(图中bc段)。
随气速增加,出现载点(图中c 点),持液量开始logbcdaa log△PU填料层压降空塔气速关系图1、填料塔流体力学特性:增大,压降-气速线向上弯曲,斜率变大,(图中cd 段)。
到液泛点(图中d 点)后在几乎不变的气速下,压降急剧上升。
测定填料塔的压降和液泛速度,是为了计算填料塔所需动力消耗和确定填料塔的适宜制作范围,选择合适的气液负荷。
log b c da a log △PU 填料层压降空塔气速关系图2、传质实验:填料塔与板式塔内气液两相的接触情况有着很大的不同。
在板式塔中,两相接触在各块塔板上进行,因此接触是不连续的。
但在填料塔中,两相接触是连续地在填料表面上进行,需计算的是完成一定吸收任务所需填料高度。
填料层高度计算方法有传质系数法、传质单元法以及等板高度法。
总体积传质系数KYa是单位填料体积、单位时间吸收的溶质量。
它是反映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(即平衡线在x-y 坐标系为直线)。
试验七填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定
试验七填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定1.实验目的本实验旨在通过填料吸收塔的操作,测定其中一种气体在液体中的吸收特性,并计算其吸收传质系数。
2.实验原理填料吸收塔是一种用于气体吸收液体的设备,常用于废气治理和化学工艺中。
填料吸收塔的主要组成部分包括填料层和液相层。
气体从塔底进入填料层,通过填料与液相进行接触,在质量传递的作用下,溶于气体中的物质被液相吸收,并由塔顶排出。
吸收传质系数是描述气体在液体中传质性能的参数,通常用k来表示。
吸收塔中气体的吸收速率与扩散速率成正比,与接触面积成反比。
传质速率可通过如下公式计算:NTU = k * A * (Cg - Cgi)其中,NTU为传质单位时间内的传质量,k为吸收传质系数,A为塔内液相与气相的有效接触面积,Cg为塔底气相的浓度,Cgi为塔顶气相的浓度。
通过测量塔底和塔顶气相的浓度,以及塔底传质率,即可计算出吸收传质系数k。
3.实验步骤(1)准备工作:将填料装入填料层,根据需要确定填料层的高度;(2)连接好气相和液相导管,并确保无漏气现象;(3)启动搅拌器,使液相均匀分布在填料层上;(4)将适量的气体通入塔底,并记录下通气时间;(5)在通气过程中,采集塔底和塔顶气相的样品,并测定其浓度;(6)根据浓度和通气时间计算塔底传质率;(7)根据传质率、填料表面积等参数计算吸收传质系数k。
4.实验注意事项(1)操作过程中需注意安全,避免吸入有害气体;(2)确保气相和液相导管的连接紧密,无泄漏现象;(3)在取样时,保持塔内气相的稳定,避免因取样产生扰动;(4)实验结束后,清洗设备,存放妥善。
5.计算与分析根据实验测得的塔底和塔顶气相浓度,以及通气时间,计算出塔底传质率。
根据塔底传质率、填料表面积等参数,计算出吸收传质系数k。
6.结论通过填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定,可以了解其中一种气体在液体中的吸收特性,并进一步计算其吸收传质系数。
吸收传质系数的测定可用于化学工程中的设计与优化。
填料吸收塔传质系数测定实验报告数据处理
填料吸收塔传质系数测定实验报告的数据处理是为了从实验数据中计算出填料吸收塔的传质系数。
下面是一个常见的数据处理步骤,供参考:
1. 数据整理:整理实验所得数据,包括填料层高度、溶液进口浓度、出口浓度等参数,以及实验过程中记录的温度、压力等信息。
2. 确定传质模型:根据实验设计和填料吸收塔的结构特点,确定适合的传质模型,如洗涤理论、湿壁传质模型等。
3. 建立浓差和质量平衡方程:根据传质模型和实验条件,建立质量平衡和浓差方程,用以描述塔内物质的传质过程。
4. 参数拟合:通过最小二乘法等拟合方法,将实验数据与传质模型进行拟合,得到各传质参数的估计值。
这可能涉及到填料层高度、传质系数、扩散系数等参数。
5. 统计分析:进行相关的统计分析,如计算参数估计的标准误差或置信区间,以评估参数估计的精确性和可靠性。
6. 结果解释:根据参数估计结果,计算填料吸收塔的传质系
数,并结合理论知识和实验结果,对传质过程进行分析和解释。
需要注意的是,数据处理的具体方法和步骤可能因实验设计和传质模型的不同而有所差异。
在进行数据处理时,应参考相关的传质模型和实验设计,并根据实际情况进行适当的调整和修正。
此外,数据处理的结果应结合实验结果和领域知识进行分析和解释,以得出准确且有意义的结论。
吸收实验—填料塔吸收传质系数的测定.
实验八吸收实验—填料塔吸收传质系数的测定一、实验目的⒈了解填料塔吸收装置的基本结构及流程;⒉掌握总体积传质系数的测定方法;⒊测定填料塔的流体力学性能;⒋了解气体空塔速度和液体喷淋密度对总体积传质系数的影响;⒌了解气相色谱仪和六通阀在线检测CO2浓度和测量方法;二、基本原理气体吸收是典型的传质过程之一。
由于CO2气体无味、无毒、廉价,所以气体吸收实验选择CO2作为溶质组分是最为适宜的。
本实验采用水吸收空气中的CO2组分。
一般将配置的原料气中的CO2浓度控制在10%以内,所以吸收的计算方法可按低浓度来处理。
又CO2在水中的溶解度很小,所以此体系CO2气体的吸收过程属于液膜控制过程。
因此,本实验主要测定Kxa和HOL。
⒈计算公式:填料层高度h为:h=⎰h0dh=LKXaΩ⎰XbdXX-X*Xa=HOL⋅NOL A=LmV,则:NOL=11-Aln[(1-A)Yb-mXaYb-mXb+A]令:吸收因数HOL=LKxaΩ=hNOLKXa=LHOLΩ式中:h──填料层高度,m;L──液体的摩尔流量,kmol/s;Ω──填料塔的横截面积,m2;Kxa──以△X为推动力的液相总体积传质系数,kmol/(m3〃s);HOL──液相总传质单元高度,m;NOL──液相总传质单元数,无因次;Xa,Xb──CO2在塔顶、塔底液相中的摩尔比浓度,无因次;Ya,Yb──CO2在塔顶、塔底气相中的摩尔比浓度,无因次。
⒉测定方法(a)空气流量和水流量的测定本实验采用转子流量计测得空气和水的流量,并根据实验条件(温度和压力)和有关公式换算成空气和水的摩尔流量。
(b)测定塔顶和塔底气相组成yb和ya;(c)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,根据液相温度测定值由附录查得;P──总压,Pa。
对清水而言,Xa=0,由全塔物料衡算V(Yb-Ya)=L(Xb-Xa),可得Xb。
填料塔吸收传质系数的测定
填料塔吸收传质系数的测定
填料塔是一种常用的萃取设备,它常被用于处理多组分流,进行物质传质和分离。
它具有萃取效率高、无污染、操作成本低和其他特性,在石油、化学、冶金、农药、食品和环境污染控制等行业中都有广泛的应用。
因此,确定填料塔吸收传质系数对于优化萃取工艺及提高工业生产效率至关重要,它也是控制填料塔性能的重要指标。
填料塔的吸收传质系数是指填料塔中某一物质传质分离效率的
程度,它用于衡量进入填料塔的某一物质的操纵效率,解释萃取效率的物理含义,反映填料塔的整体性能。
传质系数受到各种因素的影响,如结构型号、流体性能、运行参数等,传质系数高和不稳定会导致萃取效率低,因此测定填料塔吸收传质系数是调试填料塔及确定优化参数的重要步骤。
填料塔吸收传质系数测定一般采用全质量法、相比法、声速法和动态谱法等,它们有其自身特点,也存在计算繁琐、数据准确度低、测量范围有限等问题。
因此,实验室往往采用不同的方法比较,以确保测量结果的准确性。
测定填料塔吸收传质系数时,需要仔细分析各类参数影响,选择合适的方法,通过精细调整萃取溶液浓度、操作温度、填料数量和流动速度等参数,经过比较,误差不超过5%的结果才被认为是正确的。
同时,在测定填料塔吸收传质系数过程中,实验室应采用非破坏性的控制手段,使用无毒、无害的化学药品,正确操作填料,避免环境污染。
还应定期检查填料塔设备,确保填料塔运行持续、可靠,减
少实验成本。
总之,萃取工艺设计时,测定填料塔吸收传质系数是非常重要的一步,它可用于控制填料塔性能,确保安全生产、提高工作效率和降低设备运行成本。
合理的传质系数测定,可以帮助识别萃取工艺的瓶颈,提高工作质量和生产率。
填料塔吸收传质系数的测定
填料塔吸收传质系数的测定填料塔是一种常用的传质设备,广泛应用于化工、环保等领域。
在填料塔中,气相和液相通过填料的接触和传质过程实现物质的分离和转移。
填料塔的传质性能是评价其性能优劣的重要指标之一,而填料塔吸收传质系数的测定则是评估其传质性能的重要手段之一。
填料塔吸收传质系数的测定是通过实验方法来确定填料塔在给定操作条件下的传质效率。
传质系数是描述填料塔传质性能的重要参数,它反映了气相和液相之间物质传递的速率和效果。
传质系数的大小直接影响到填料塔的传质效率和设备的经济性。
填料塔吸收传质系数的测定通常采用实验室或中试设备进行。
首先,需要准备好填料塔的实验装置,包括填料塔本体、进料管道、出料管道、气相和液相流量计等。
然后,选择合适的试验液体和气体,并将其分别输入填料塔中。
在实验过程中,通过调节流量和操作参数,使填料塔达到稳定工况,确保实验结果的准确性。
填料塔吸收传质系数的测定可以采用不同的方法,如湿式法、干式法、滴定法等。
其中,湿式法是最常用的方法之一。
在湿式法中,通过测量进料液体和出料液体的浓度差异,计算出传质系数。
具体步骤如下:1. 将试验液体注入填料塔中,使其充满整个填料层。
2. 开始实验,记录进料液体和出料液体的流量和浓度。
3. 在实验过程中,保持填料塔的稳定工况,确保液体和气体的接触充分。
4. 定期取样,测量出料液体的浓度。
5. 根据浓度差异,计算出传质系数。
在填料塔吸收传质系数的测定中,需要注意以下几点:1. 实验条件的选择:实验条件包括温度、压力、流量等,需要根据具体情况进行选择。
实验条件的选择应尽可能接近实际工况,以保证实验结果的可靠性。
2. 填料的选择:填料的选择对传质性能有着重要影响。
不同的填料具有不同的表面积和孔隙结构,会影响到气液接触的充分程度和传质效果。
因此,在实验中应选择合适的填料,以保证实验结果的准确性。
3. 数据处理和分析:在实验结束后,需要对实验数据进行处理和分析。
通过计算和比较不同试验条件下的传质系数,可以评估填料塔的传质性能,并进行优化和改进。
填料塔吸收传质系数的测定实验报告
填料塔吸收传质系数的测定实验报告1. 实验目的和背景大家好,今天我们要聊聊填料塔的吸收传质系数测定。
这听起来有点高大上,但其实就是在说我们如何通过实验来搞清楚填料塔里物质是怎么转移的。
简单来说,就是想知道在这个塔里,气体和液体交换的效率如何。
为了让大家更清楚,我们不妨用个比喻:就像在厨房里,你把一大锅水煮开了,往里面放盐,盐在水里溶解的速度就是我们实验要探讨的“传质系数”。
当你把这锅盐水煮开得再热一点,盐溶解得就会更快;同样的,填料塔里气体和液体的接触也影响了它们的传质效率。
2. 实验装置和材料2.1 填料塔的选择说到实验装置,我们用的是一个高大上的填料塔。
你可以把它想象成一根长长的管子,里面塞满了各种填料,就像一个巨大的“搅拌机”。
这些填料的作用就是增加气体和液体的接触面积,让它们能够更好地“拥抱”在一起。
我们选择的塔很精致,内部填料都是按照标准配置的,保证实验的准确性。
2.2 试剂和操作在试剂方面,我们用的是气体和液体的混合物,比如说氮气和水。
氮气在这里是我们的“主角”,水则是“配角”。
我们设定了不同的操作条件,比如流量、温度这些,确保实验的数据能真实反映传质的情况。
操作的时候,我们小心翼翼,就像对待宝贝一样,确保每一个步骤都尽可能完美。
3. 实验过程3.1 实验步骤好了,进入实际操作了。
首先,我们把填料塔组装好,像拼乐高一样把各种组件搭配在一起。
接下来,我们把液体和气体分别送入塔中。
你可以想象一下,这就像是在塔里开了一场“舞会”,气体和液体在里面跳舞。
为了让这场舞会更有趣,我们调节了不同的流量和温度,这样就能观察到它们的互动效果。
3.2 数据收集和分析接着就是收集数据的部分了。
我们记录下每一组实验的结果,像记笔记一样详细。
这些数据会告诉我们不同条件下气体和液体的传质系数。
然后,我们用这些数据计算出吸收传质系数,看看它在不同条件下的表现如何。
分析数据的时候,我们得像破案一样,仔细找出规律,看看哪种条件下传质效果最好。
实验六填料塔液侧传质膜系数测定
三、实验装置
四、实验要点
(1)缓慢开启进水调节阀,水流量可在1050L/h范围内选取。一般在此范围内选取5-6个数 据点。调节流量时一定要注意保持高位稳压水槽有 适量溢流水流出,以保证水压稳定。
(2)缓慢开启进气调节阀,二氧化碳流量一般 控制在左右为宜。
(3)当操作达到定常状态之后,测量塔顶和塔 底的水温和气温。同时,测定塔底溶液中二氧化碳 的含量。
溶液中二氧化碳含量的测定方法:用吸量管吸 取溶液 10mL,放入三角瓶中,并由塔底附设的计 量管滴入塔底溶液20mL,再加入酚酞指示剂数滴, 最后用盐酸滴定,直至其脱出红色的瞬间为止。由 空白试验与溶液滴定用量之差值,按下式计算得出 溶液中二氧化碳的浓度:
(0.01 NHCV l HC)l
CA
2NB(O aH )2 ,kmo ml3 0.02
实验序号
平均温度
2
二氧化碳密度
整
空塔速度
理
平均温度
实
液体温度 液体粘度
验
二氧化碳扩散系数ຫໍສະໝຸດ 数体积流率据
喷淋密度
质量流速
塔顶浓度
塔底浓度
传质速率
平均推动力
传质单元高度
液相体积传质总系数
液侧体积传质膜系数
填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定
实验基本原理
1.气液相平衡关系 2.吸收速率方程式 3.全塔物料衡算和操作线方程 4.填料吸收塔的操作和调节
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 xA成正比: p*A=ExA
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,则上式 可写为: y*=ExA/p总 令m=E/p总,则y*=mxA
吸收剂进口浓度对吸收的影响
调节吸收剂进口浓度X A,2是控制 和调节吸收效果的又一重要手段。 吸收剂进口浓度X A,2 降低,液相进口 处的推动力增大,全塔平均推动力 也会随之增大,这有利于吸收过程 吸收率的提高。
吸收剂入口温度对吸收的影响
吸收剂入口温度对吸收过程影响 也很大,这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,平衡线下移,平均推动力增大, 使吸收效果变好。
4.作 KY,a ~ L 和 ~ L 关系图。
YA,1 YA,2 100%
YA,1
Ym
Y1 Y2 ln(Y1 Y2 )
Y1 Y1 Y1* Y1 mX 1 Y2 Y2 Y2* Y2 mX 2
K y,a
NA V填 Ym
式中:m---相平衡常数,量纲为1。
吸收过程中,由于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YA和XA表 示。平衡时,其关系式为:
填料塔吸收传质系数的测定实验报告
填料塔吸收传质系数的测定实验报告大家好,今天我要给大家分享一下我们实验室做的填料塔吸收传质系数的测定实验。
这个实验可是非常有趣的哦,而且对我们以后的学习和工作都有很大的帮助呢!我们要了解一下什么是填料塔。
填料塔是一种常见的化工设备,主要用于气液两相的传质过程。
而传质系数就是衡量这种传质过程的重要参数之一。
那么,传质系数又是什么呢?简单来说,传质系数就是单位时间内通过单位面积的传质质量。
我们做实验的目的就是要测定填料塔中液体和气体之间的传质系数,以便更好地了解填料塔的工作性能。
接下来,我们就要开始实验了。
我们需要准备好实验所需的仪器和材料。
这些仪器包括:天平、滴定管、烧杯、量筒、玻璃棒等;材料包括:标准溶液、乙醇、水等。
还有我们可爱的填料塔模型啦!在实验开始之前,我们首先要对填料塔进行清洗。
因为如果填料塔内有杂质,那么测量出来的传质系数就会受到影响。
所以,我们要把填料塔里的每一个角落都清洗干净,确保没有残留物。
清洗完毕后,我们就可以开始实验了。
我们需要将一定量的液体倒入烧杯中,然后用滴定管逐滴加入乙醇。
在加入乙醇的过程中,我们要不停地摇晃烧杯,使得液体与乙醇充分混合。
接着,我们要用天平称出一定量的气体(如空气),并将其通过玻璃棒导入烧杯中。
在这个过程中,我们要保持天平的稳定,以免影响测量结果。
当液体与气体充分混合后,我们就可以开始测量了。
我们需要用量筒量取一定量的混合液体,然后倒入装有标准溶液的烧杯中。
接着,我们要用滴定管逐滴加入已知浓度的标准溶液,直到混合液体的颜色达到我们预期的程度。
在这个过程中,我们要保持滴定速度的稳定,以免影响测量结果。
我们就可以开始计算传质系数了。
根据传质系数的计算公式:C = Q / A * M * V,其中C表示传质系数,Q表示单位时间内通过单位面积的传质质量,A表示固体表面的面积,M表示液体的粘度,V表示液体的流速。
我们可以根据实验数据代入公式进行计算。
在计算过程中可能会遇到一些问题,比如说计算结果与理论值相差较大等。
填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定
填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定
填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定操作规程
(1.熟悉实验工艺流程,了解气相色谱仪的使用方法。
2.水箱充入清洁水,液位高度须超过80%。
丙酮加入溶剂储罐中,液位高度须超过50%。
3.关闭气、水流量计,启动空压机(控制压力调节在0.4~0.5MPa),出口压力减至0.05MPa 左右。
通过压力定值器,控制实验操作压力保持稳定在0.02~0.03MPa(不能太大)。
4.打开塔顶放气(出口取样)考克(实验中始终处在全开状态),关闭塔底液体(实验中液
位高度保持在1/3~1/2)出口阀。
5.打开空气流量计调节空气流量(400~500mL/h),打开水流量计调节水流量(2~ 3L/h)。
待稳定(3~5分钟)后,取样分析。
6.分析所得的结果合格后方可改变空气或水流量再重复操作中,以此类推,直至所需数据测取完毕。
7.所有实验数据测试完毕并经指导教师检查同意后,按色谱操作规程并闭色谱,停水,最后关停风机。
注意事项:
气相色谱使用请严格按照气相色谱开关机步骤操作,实验结束后,先关电,至温度降到一定值后,才能关气,然后恢复到实验前状态。
填料塔传质系数测定实验报告 -回复
填料塔传质系数测定实验报告 -回复填料塔是一种用来进行气体或液体的传质操作的设备,大多数都是在化工生产中用来进行挥发性气体的吸收或化学反应等操作,因此填料塔的传质系数测定对于保障化工生产的稳定性和安全性有着至关重要的作用。
测定填料塔传质系数的方法多种多样,但是目前比较常用和可行的方法是使用质量守恒法和色谱法进行测定。
质量守恒法主要是通过对于填料塔入口和出口之间物质的平衡控制来计算传质系数,其步骤如下:1. 确定待测物质的浓度和流量,测量填料塔入口和出口之前的温度。
2. 在填料塔内放置一个适当的试样,将该试样与一个测量器连接,以便能够测量试样内物质浓度的变化,同时进行试样内压力和流量的测量。
3. 开始运行填料塔,等到试样内物质浓度稳定后开始记录数据。
4. 记录每个时间间隔内试样内物质浓度、出口前后的温度、压力和流量等数据。
5. 根据质量守恒法,计算填料塔传质系数。
色谱法主要是通过测量某一种在填料塔内的物质的浓度变化来计算传质系数,其步骤如下:1. 确定待测物质的组分,在填料塔内确定该组分的位置,并预先将其浓度进行测量。
2. 连接某一种可以检测待测物质的测量仪器,例如气相色谱仪,保证其可靠性和精度。
3. 开始运行填料塔,等到待测物质稳定分布后,记录每个时间间隔内待测物质在填料塔内的浓度变化和温度等数据。
4. 通过数学方法计算填料塔传质系数。
两种方法的测定精度和测量时间各不相同,取决于具体的填料塔传质系数测定工艺。
在填料塔传质系数测定过程中,为了保证数据的准确性和精度,需要注意以下几点:1. 安全是首要考虑,对于药品、危险品、高温高压液体和气体等,必须做好相应的防护和保护措施。
2. 所选取的填料样品必须具备代表性和典型性,否则会影响传质系数的计算准确性。
3. 实验时必须对于实验仪器进行周全的检查和调整,保证其出现故障时能够及时修理和备用。
4. 记录数据时必须严格按照要求进行规范化,防止由于人为因素造成的数据失真。
填料塔吸收传质系数的测定
填料塔是一种用于吸收传质的设备,它具有良好的吸收传质能力,可以有效地减少污染物的浓度。
因此,测定填料塔吸收传质系数是非常重要的。
测定填料塔吸收传质系数的方法有很多,主要包括气液接触法、液液接触法、液液混合法和液液混合法。
1、气液接触法:气液接触法是最常用的测定填料塔吸收传质系数的方法,它主要是用来测定污染物的气体溶解度。
采用这种方法,首先要准备一个气液接触器,将污染物溶解在水中,再将其放入气液接触器中,然后控制气液接触器的温度和压力,使污染物溶解在气体中,最后测定污染物在气体中的溶解度,便可以得出填料塔吸收传质系数。
2、液液接触法:液液接触法是一种测定填料塔吸收传质系数的常见方法,它主要是用来测定污染物在液体中的溶解度。
采用这种方法,首先要准备一个液液接触器,将污染物溶解在水中,然后将其放入液液接触器中,控制液液接触器的温度和压力,使污染物溶解在液体中,最后测定污染物在液体中的溶解度,便可以得出填料塔吸收传质系数。
3、液液混合法:液液混合法是一种测定填料塔吸收传质系数的方法,它主要是用来测定污染物在液体混合物中的溶解度。
采用这种方法,首先要准备一个液液混合器,将污染物溶解在水中,然后将其放入液液混合器中,控制液液混合器的温度和压力,使污染物溶解在液体混合物中,最后测定污染物在液体混合物中的溶解度,便可以得出填料塔吸收传质系数。
以上是测定填料塔吸收传质系数的常用方法,这些方法的使用可以有效地减少污染物的浓度,从而达到净化环境的目的。
总之,测定填料塔吸收传质系数是非常重要的,可以有效地减少污染物的浓度,从而达到净化环境的目的。
此外,合理的使用填料塔也有助于保护环境,保护人类健康。
填料塔传质系数测定
一、实验目的1、观察填料塔流体力学状况,测定压降与气速的关系曲线。
2、掌握总传质系数的测定方法并分析影响因素。
二、实验原理本装置先用吸收柱讲将水吸收纯氧形成富氧水后(并流操作),送入解吸塔顶再用空气进行解吸,实验需测定不同液量和气量下的解吸总传质系数aK,并进行关联,得到xa Vb的关联式,同时对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。
本实K⋅aAL=x验引入了计算机在线数据采集技术,加快了数据记录与处理的速度。
1、填料塔流体力学特性气体通过干填料层时,流体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律相一致。
在双对数坐标系中,此压降对气速作图可得一斜率为1.8~2的直线(图中aa线)。
当有喷淋量时,在低气速下(c点以前)压降也正比于气速的1.8~2次幂,但大于同一气速下干填料的压降(图中bc段)。
随气速的增加,出现载点(图1中c点),持液量开始增大,压降-气速线向上弯,斜率变陡(图中cd段)。
到液泛点(图中d点)后,在几乎不变的气速下,压降急剧上升。
图一填料层压降-空塔气速关系示意图2、传质实验填料塔与板式塔气液两相接触情况不同。
在填料塔中,两相传质主要是在填料有效湿表面上进行,需要计算完成一定吸收任务所需填料高度,其计算方法有:传质系数法、传质单元法和等板高度法。
本实验是对富氧水进行解吸。
由于富氧水浓度很小,可认为气液两相的平衡关系服从亨利定律,即平衡线为直线,操作线也是直线,因此可以用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。
整理得到相应的传质速率方式为:m p x A x V a K G ∆••=m p A x x V G a K ∆•= 其中 22112211ln )()(e e e e m x x x x x x x x x -----=∆()21x x L G A -= Ω•=Z V p 相关的填料层高度的基本计算式为:OL OL x x e x N H xx dxa K L Z •=-Ω•=⎰12 即 OL OL N Z H /= 其中 mx x e OL x x x x x dxN ∆-=-=⎰2112, Ω•=a K L H x OL式中:G A —单位时间内氧的解吸量[Kmol/h] K x a —总体积传质系数[Kmol/m 3•h•Δx] V P —填料层体积[m 3] Δx m —液相对数平均浓度差x 1 —液相进塔时的摩尔分率(塔顶)x e1 —与出塔气相y 1平衡的液相摩尔分率(塔顶) x 2 —液相出塔的摩尔分率(塔底)x e2 —与进塔气相y 2平衡的液相摩尔分率(塔底) Z —填料层高度[m] Ω —塔截面积[m 2] L —解吸液流量[Kmol/h]H OL —以液相为推动力的传质单元高度 N OL —以液相为推动力的传质单元数由于氧气为难溶气体,在水中的溶解度很小,因此传质阻力几乎全部集中于液膜中,即K x =k x , 由于属液膜控制过程,所以要提高总传质系数K x a ,应增大液相的湍动程度。
填料塔总传质系数的测定
填料塔总传质系数的测定1. 实验基本参数 1) 室温:17℃2) 试剂 NaOH 的浓度C NaOH =0.05mol/L 用量V NaOH =25.00mL盐酸浓度C HCl =0.1mol/LCO 2流量:0.1m ³/h2. 实验原始数据整理如下表:3. 经查文献,一些常数如下:大气压强P A =100KPA ; 20℃时CO 2的亨利系数E 为1.44*108PA ; 填料层的高度H 为0.3米;料塔的横截面积S 为1.9625*10-3㎡;因为液测体积传质膜系数等于液相体积传质总系数,则k L =K L *ɑ=c c c hmA A A ssV ,2,1,_∆*又 ∆C A,m =c c c c A A A A Ln 1,2,2,1,∆∆∆-∆=cc c c c c c cA A A A A A A A Ln1,*1,2,*2,1,*1,2,2,)()(-----*常温常压下CO 2在水中的溶解度非常小,可以忽略不计,即C A ,2=0故∆C A,m =c c ccA A AA Ln1,**1,-,因此传质膜总系数=L k *hSVs c cccA AAA Ln1,**1,-由亨利定律得:C*A,1= C*A,2= C*A =HP A =0.0386Kmol/m 3根据公式:m v c c kmol VHCl HCl A 3∙=(注:V HCl 为实际用量,即空白实验用量与滴定试验用量之差)计算结果如下表:绘制传质膜总系数k l —水流量V s 的关系如下图:R=0.95(注:R 为相关系数,越接近1,表示相关性越好)传质膜总系数k水流量有实验数据可知,当水流量V s 为30L/h 时,滴定所消耗的盐酸用量有误,应舍去,则传质膜总系数k l —水流量传质膜总系数k水流量EAdj. R-SquarB B。