实验四填料塔吸收传质系数的测定

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化工原理实验报告-填料吸收塔传质系数的测定

化工原理实验报告——填料吸收塔传质系数的测定姓名： XXX学号： XXXXXXXXXXX学院：化学与化工学院专业：化学工程与工艺年级： 20XX 级实验日期： 20XX年XX月XX日实验条件：空气流量5.0m3/h，CO2流量3.0L/min，水流量0.40m3/h福建师范大学Fujian Normal University填料吸收塔传质系数的测定一、实验目的1、掌握吸收总传质系数K Ya或K Xa的测定方法；2、了解填料吸收塔的结构和流程，能定性分析操作条件的变化对结果的影响；3、熟悉各仪器仪表的读数方法，了解气相色谱仪和六通阀的使用方法。

二、实验内容本实验采用水吸收气相物流中的CO2，在不同条件下，测定气相中CO2进出口浓度，并计算溶质的吸收率E A，过程平均推动力或吸收因子，传质单元数N OL,液相总传质单元高度H OL和总传质系数K Xa。

三、实验原理1、吸收原理（1）吸收操作吸收操作主要是利用气体混合物的各组分在液体中的溶解性质不同，将其与适当的液体接触，混合气中易溶的一个或几个组分便溶于该液体内形成溶液，而不能溶解的组分则仍留在气相，从而实现气体混合物的分离。

（2）吸收操作所用的液体称为吸收剂或溶剂（S）；混合气中被溶解吸收的组分称为吸收质或溶质（A）；不被吸收的组分称为惰性组分或载体（B）；所得到的溶液称为吸收液；排出气体称为吸收尾气。

2、吸收计算（1）吸收率E AE A=被吸收的溶质量（kmol）吸收前气相中的溶质总数=V(Y0−Y e)=1−Y eY0、Y e——分别表示初始与吸收终了时气体中溶质的摩尔比；V——惰性气体B的流量，kmol/h。

吸收率愈高表示气体混合物的分离愈完全。

（2）对数平均推动力法传质单元数的表达式中Y∗或X∗是液相或气相的平衡组成，需要用相平衡关系确定，CO2在水中的溶解平衡可视为直线，因此本实验传质单元数的求解可用对数平均推动力法或吸收因数法。

以下标“1”表示塔底截面，下标“2”表示塔顶截面，对数平均推动力法相关公式如下：N OL=X1−X2∆X m式中ΔXm 为过程平均推动力，即∆X m=∆X1−∆X2ln∆X1∆X2=(X1∗−X1)−(X2∗−X2)lnX1∗−X1X2∗−X2吸收因数法的相关公式如下：N OL=11−Aln[(1−A)Y1−mX2Y1−mX1+A]其中A=L mV⁄,称为吸收因子，A愈大愈容易吸收。

实验四填料塔吸收传质系数的测定

4填料塔吸收传质系数的测定实验目的1. 了解填料塔吸收装置的基本结构及流程；2. 掌握总体积传质系数的测定方法；3. 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； 4．了解气相色谱仪和六通阀在线检测CO 2浓度和测量方法。

实验原理气体吸收是典型的传质过程之一。

由于CO 2气体无味、无毒、廉价，所以气体吸收实验选择CO 2作为溶质组分是最为适宜的。

本实验采用水吸收空气中的CO 2组分。

一般将配置的原料气中的CO 2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CO 2在水中的溶解度很小，所以此体系CO 2气体的吸收过程属于液膜控制过程。

因此，本实验主要测定K xa 和H OL 。

1）计算公式填料层高度Z 为OL OL x x xaZN H xx dxK LdZ z ⋅=-==⎰⎰*120 （6－1）式中： L 液体通过塔截面的摩尔流量，kmol/(m 2·s)； K xa △X 为推动力的液相总体积传质系数，kmol/(m 3·s)； H OL 传质单元高度，m ；N OL 传质单元数，无因次。

令：吸收因数A=L/mG（6－2）])1ln[(111121A mx y mx y A A N OL +----=?（6－3）2）测定方法（1）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。

（2）测定塔顶和塔底气相组成y1和y2；（3）平衡关系。

本实验的平衡关系可写成y=m x（6－4）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，取压力表指示值。

对清水而言，x2=0,由全塔物料衡算可得x1。

实验装置与流程1〕装置流程本实验装置流程如图6－1所示：水经转子流量计后送入填料塔塔顶再经喷淋头喷淋在填料顶层。

由风机输送来的空气和由钢瓶输送来的二氧化碳气体混合后，一起进入气体混合稳压罐，然后经转子流量计计量后进入塔底，与水在塔内进行逆流接触，进行质量和热量的交换，由塔顶出来的尾气放空，由于本实验为低浓度气体的吸收，所以热量交换可略，整个实验过程可看成是等温吸收过程。

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 =。

[精品]四、填料吸收传质系数测定

[精品]四、填料吸收传质系数测定填料吸收传质系数测定是一种测定填料吸收能力的方法，即测定填料不同浓度的溶液的吸收系数。

它是反映填料的密度、类型、孔径大小等特性的一个基本指标，是评估填料质量的重要指标之一。

填料吸收传质系数即实验中所谓的ε，ε＝C/V，处理V升溶液用相同量的填料得到C升含量较高的溶液，ε表示这一填料滤过后，所有物质的浓度比值。

填料在过滤环境中有着相当大的影响，对于密度大、筛网晶体及粒径有别于悬浮体的小团聚物来说，这一影响更不可忽视。

填料的性质将改变悬浮体的主要过滤形式，在比较不贴近团聚物的情况下，滤过介质的表面粘附作用发生了较大的变化，因此，填料吸收传质系数的测定具有十分重要的意义。

填料吸收传质系数测定属于重现性实验，在测定填料吸收传质系数时需要满足一定的实验前提条件，如果不能有效把握，则无法获得准确的测定结果。

实验要求：(1)填料的表面活性因素应接近于零，以保证实验溶液的稳定性；(2)应使用适量的溶液样品，以保证完整的吸收；(3)滤过介质的表面状态、滤料的等离子体特性，温度等条件应保持稳定；(4)应确定滤过介质与填料吸收物质之间的可溶度；(5)实验结果应综合考虑填料本身的吸附特性、吸附条件和颗粒结构等因素。

填料吸收传质系数测定一般以普朗克定律为基础，常用的实验装置为普朗克滤管，即由表面均匀的填料和筛井组成的管状介质。

在普朗克滤管装置中，应用现象分析法，使用滤过介质中物质分子和填料表面的类Pi联系，完成横向传质过程。

在普朗克实验室中应做到自我校正，并尽量追求最佳结果，使萃取溶液达到要求。

经过一定时间的实验结束后，将填料上滤过的悬浮体收集起来，然后就可以得出填料的传质系数ε。

填料吸收传质系数的测定具有重要的现实意义，它不仅反映了填料的质量，而且还有助于改善过滤反应操作的安全性，提高悬浮体的分离效率以及滤料的使用寿命。

因此，填料吸收传质系数的准确测定对保证过滤操作的合理性和避免设备破损有十分重要的意义。

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。

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。

填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定解读

实验装置流程示意图
流程简介：
由空气压缩机1提供的空气，经压力定值器2 定值为2×104Pa，并经转子流量计4计量后，进入内盛丙酮的丙酮汽化器5，产生丙酮和空气的混合气，混合气从输气管道由塔底进入填料吸收塔7，在塔内同自塔顶喷下的水逆流接触，被吸收掉其中大部分丙酮后，从塔顶部气体出口9排出。由恒压高位槽 13 底部流出的吸收剂（水），经转子流量计 15 计量，流经电加热器 16 ，由塔顶喷入吸收塔，吸收了空气中的丙酮后，由塔底经液封装置11排入吸收液贮罐。
实验步骤（2）

6、调节空气流量计调节流量为400L/h，液体流量为3L/h，注意稳定塔内压力，空压机压力及保持塔底液位高度60％。 7、用气相色谱分析混合气中丙酮的进口浓度。当平行实验误差小于5%时，即认为实验条件已基本稳定。 8、在稳定操作条件下测定气体的进口、出口浓度。并随时记录气体、塔顶和塔底的温度。
式中：G---气相流量（kmol/h）； Y1、Y2---气相进、出塔浓度。
（2）气相平均推动力
可取塔底与塔顶推动力的对数平均值，
即
Y1 Y2 Ym ln(Y1 Y2 )
Y1 Y1 Y1* Y1 mX1
Y2 Y2 Y2* Y2 mX2
（3）气相总体积传质系数
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。

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。

填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定

实验数据处理中注意事项说明
❖ 1．气体流量计在0.02MPa下使用，与气体
流量计标定时的状态不同，故需校正
G GN
P0T PT0
❖ 2．吸收剂的进口温度由半导体温度计测得，需全知塔道平全均塔温平度均为温：度，来t 查得t进各组t出的m值。 2
❖
实验数据处理结果的讨论及要求
1．在空气流量恒定条件下，改变清水流量，讨论组分回收率η，传质推动力,Δym和传质系数Kya的变化规律。
实验内容
❖ 1．在空气流量恒定条件下，改变清水流量，测定气体进出浓度y1、y2，计算组分回收率η，传质推动力面 Δym和传质系数Kya。
❖ 2．在清2，计算组分回收率η，传质推动力面Δym和传质系数Kya。
❖ 3．在空气流量和清水流量恒定条件下，改变清水温度，测定气体进出口浓度y1、y2，计算组分回收率η，传质推动力面Δym和传质系数Kya。
K ya C Ga Lb
(三). 吸收塔的操作和调节：
❖ 回收率η
y1 y2 1 y2
y1
y1
吸收剂的进口条件：流率L、温度t、浓度x2三个因素 1、改变吸收剂用量 2、改变吸收剂入口温度 3、吸收剂进口浓度x2
吸收塔的操作和调节
给定条件：H，,Kya,y1 调节手段：L，t，x２，
t降低，使气体的溶解度增大，m减小，相平衡线下移。推动力增加。吸收速率增大，y2减小,吸收率增加
y1 y2
x2
x1
实验装置示意图及流程
空气―丙酮混合气― 水吸收系统，吸收塔为填料吸收塔，
气相色谱分析的方法，测定混合气进口浓度y1及混合气出口浓度y2。
❖ 分别改变水流量、空气流量（均由小至大）、及水温（升高）的方法，测数组数据。每改变一次水流量或空气流量，均需间隔数分钟取样，或出口水温基本恒定。

填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定

（4）温度指示仪：WMZ-03 0~50℃ （5）气动定值器：QCD-100
实验步骤（1）
1、打开气相色谱。
2、检查丙酮汽化器中是否需要补充丙酮，丙酮汽化器中丙酮的液位须超过50%。
3、打开进入高位槽的自来水龙头，保持从高位槽溢流管始终有适量水溢出。
4、关闭气、液流量计，关闭塔底液体出口阀，关闭空压机出口阀门。
由吸收过程分析可知：
改变吸收剂用量是对吸收过程进行调节的最常用方法，当气体流量G不变时，增加吸收剂流量 L，操作线的斜率增加，出口气体的组成下降，吸收率增大，溶质吸收量增加，吸收速率增加。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的增大而引起的，即此时吸收过程的调节主要靠传质推动力的变化。当液相阻力较大时，增加液体的流量，总传质系数大幅度增加，而平均推动力可能减少，但总的结果是使传质速率增大，溶质吸收量增大。
实验装置流程示意图
流程简介：
由空气压缩机1提供的空气，经压力定值器2 定值为2×104Pa，并经转子流量计4计量后，进入内盛丙酮的丙酮汽化器5，产生丙酮和空气的混合气，混合气从输气管道由塔底进入填料吸收塔7，在塔内同自塔顶喷下的水逆流接触，被吸收掉其中大部分丙酮后，从塔顶部气体出口9排出。由恒压高位槽13底部流出的吸收剂（水），经转子流量计15计量，流经电加热器16，由塔顶喷入吸收塔，吸收了空气中的丙酮后，由塔底经液封装置11排入吸收液贮罐。
溶积吸收传质系数（kmol/m3·h）。
（1）吸收速率NA
由吸收塔的物料衡算可得
N A G(Y1 Y2 )
式中：G---气相流量（kmol/h）； Y1、Y2---气相进、出塔浓度。

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。

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：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 =。

四、填料吸收传质系数测定

化工原理实验报告实验名称：填料吸收传质系数测定学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：姓名：学号：指导教师：日期：一、实验目的1、熟悉填料塔的构造与操作。

2、观察填料塔流体力学状况，测定压降与气速的关系曲线。

3、掌握液相体积总传质系数Kx a的测定方法并分析影响因素。

4、学习气液连续接触式填料塔，利用传质速率方程处理传质问题的方法。

二、基本原理本装置先用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水后，送入解吸塔顶再用空气进行解吸，实验需要测定不同液量和气量下的解吸液相体积总传质系数Kx a，并进行关联，得到Kx a=AL a V b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。

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。

填料层压降—空塔气速关系示意图如下，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’）。

当有喷淋量时，在低气速下（c点以前）压降正比于气速的1.8~2次幂，但大于相同气速下干填料的压降（图中bc 段）。

随气速的增加，出现载点（图中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—空塔气速示意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的填料高度，其计算方法有传质系数、传质单元法和等板高度法。

本实验是对富氧水进行解吸，如图下所示。

由于富氧水浓度很低，可以认为气液两相平衡关系服从亨利定律，及平衡线位置线，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。

y 12整理得相应的传质速率方程为：G A =K x aV p △x m 即K x a = G A / （V p △x m ）其中])()(ln[)()x -x (112221e22m e e e x x x x x x ----=∆XG A =L （x 2-x 1） V p=ZΩ相关填料层高度的基本计算式为：OL OL x x e x N H x x dxa K L Z ∙=-Ω∙=⎰12 即OL OL N Z H /= 其中 m x x eOL x x x x x dx N ∆-=-=⎰2112 ，H OL =Ωa K L X式中：G A——单位时间内氧的解吸量，kmol/(m 2•h)K x a ——液相体积总传质系数，kmol/(m 3•h)V p ——填料层体积，m 3△X m ——液相对数平均浓度差 x 2——液相进塔时的摩尔分数（塔顶） x e2——与出塔气相y 1平衡的摩尔分数（塔顶） x 1——液相出塔的摩尔分数（塔底）x e1——与进塔气相y 1平衡的摩尔分数（塔底） Z ——填料层高度，m Ω——塔截面积，m 2L ——解吸液流量，kmol/(m 2•h)H OL ——以液相为推动力的总传质单元高度 N OL ——以液相为推动力的总传质单元数由于氧气为难容气体，在水中的溶解度很小，因此传质阻力几乎全部集中在液膜中，即Kx=kx ，由于属液膜控制过程，所以要提高液相体积总传质系数K x a ，应增大液相的湍动程度。

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。