浙江大学化工原理(过程工程与控制乙)实验报告 吸收实验
(化工原理实验)吸收实验
100%
吸收操作
开启恒温水浴，使吸收塔内温度 恒定。将配制好的吸收剂从塔顶 缓慢加入，保持塔内液面稳定。
80%Βιβλιοθήκη 数据记录在实验过程中，定时记录气体流 量、塔内温度、压力以及吸收剂 液位等关键数据。
数据记录与处理
01
数据整理
将实验过程中记录的各项数据整理成表格，便于后续分析。
02
数据处理
根据实验原理，对数据进行处理，如计算吸收速率、吸收效率等关键指
实验注意事项
实验前准备
熟悉实验流程，了解设备构造及 功能，检查实验装置是否完好，
确保实验条件符合安全要求。
操作规范
严格遵守实验操作规程，避免误 操作引发事故。
数据记录
认真记录实验数据，确保数据真 实可靠，为后续分析提供依据。
安全防护措施
个人防护
实验人员需佩戴合适的防护用品，如实验服、护目镜、手套等， 以降低化学品对皮肤和眼睛的伤害。
数据处理结果
通过数据处理，得到了不同条 件下的吸收率和传质系数，为 后续结果分析和讨论提供了依 据。
结果分析与讨论
吸收率分析
01
分析了不同操作条件下吸收率的变化规律，探讨了温度、压力、
流量等因素对吸收率的影响。
传质系数讨论
02
讨论了传质系数与操作条件的关系，以及传质系数对吸收过程
的影响。
结果合理性判断
03
根据实验结果和理论分析，判断了实验结果的合理性，并对可
能存在的误差进行了分析。
与理论预测比较
理论预测模型
介绍了用于预测吸收过程的理论模型，包括传质方程、热力学模 型等。
实验结果与理论预测比较
将实验结果与理论预测进行了比较，分析了两者之间的差异和原因。
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。
最新化工原理实验报告吸收实验要点
最新化工原理实验报告吸收实验要点在进行化工原理实验，特别是吸收实验时，有几个关键要点需要关注：1. 实验目的：理解吸收过程中的质量传递原理，掌握吸收塔的操作和设计基础，以及熟悉相关设备的使用。
2. 实验原理：吸收实验通常涉及将气体中的某一组分通过与液体接触而转移到液体中的过程。
这一过程依赖于气液之间的浓度差和接触面积。
通常，气体从塔底进入，液体从塔顶喷洒下来，气体和液体在塔内逆流接触，实现质量传递。
3. 实验设备：主要包括吸收塔、气体流量计、液体流量计、温度计、压力计、分析仪器（如气相色谱仪）等。
确保所有设备校准正确，以保证实验数据的准确性。
4. 实验步骤：- 准备工作：检查所有设备是否正常，准备实验所需的化学试剂和标准溶液。
- 实验操作：按照实验指导书进行操作，包括设定气体和液体的流速、温度和压力等参数。
- 数据记录：准确记录实验过程中的所有观察和测量数据，包括气液流量、塔内温度和压力等。
- 结果分析：根据实验数据，计算吸收效率，分析影响吸收效果的因素。
5. 安全注意事项：在实验过程中，要严格遵守实验室安全规则，使用个人防护装备，处理化学品时要小心谨慎。
6. 实验结果分析：通过对收集到的数据进行分析，可以确定吸收塔的效率和操作条件对吸收效果的影响。
此外，还可以通过对比理论值和实验值，来评估实验的准确性和可靠性。
7. 结论：基于实验结果和分析，得出关于吸收过程效率和操作参数对吸收效果影响的结论。
同时，提出可能的改进措施和建议。
8. 参考文献：列出实验报告中引用的所有文献和资料，确保信息来源的准确性和可靠性。
以上是吸收实验的主要内容要点，每个实验报告的具体内容可能会根据实验的具体要求和条件有所不同。
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。
化工原理实验—吸收
化工原理实验—吸收一、实验目的1．了解填料吸取塔的结构和流程；2．了解吸取剂进口条件的变化对吸取操作结果的阻碍； 3．把握吸取总传质系数K y a 的测定方法 4. 学会使用GC二、实验原理吸取操作是分离气体混合物的方法之一，在实际操作过程中往往同时具有净化与回收双重目的。
因而，气体出口浓度y 2是度量该吸取塔性能的重要指标，但阻碍y 2的因素专门多，因为吸取传质速率N A 由吸取速率方程式决定。
(一). 吸取速率方程式：吸取传质速率由吸取速率方程决定 ： m y A y aV K N ∆=填 或 m y A y A K N ∆=式中： Ky 气相总传系数，mol/m 3.s ； A 填料的有效接触面积，m 2； Δy m 塔顶、塔底气相平均推动力， V 填 填料层堆积体积，m 3；K y a 气相总容积吸取传质系数，mol/m 2.s 。
从前所述可知，N A 的大小既与设备因素有关，又有操作因素有关。
(二).阻碍因素： 1．设备因素：V 填与填料层高度H 、填料特性及放置方式有关。
然而，一旦填料塔制成，V 填就为一定值。
2．操作因素：a ．气相总容积吸取传质系数K y a依照双膜理论，在一定的气温下，吸取总容积吸取传质系数K y a 可表示成：ak m a k a K x y y +=11 又有文献可知：a y G A a k ⋅=和b x L B a k ⋅=，综合可得b a y L G C a K ⋅=，明显K y a 与气体流量及液体流量均有紧密关系。
比较a 、b 大小，可讨论气膜操纵或液膜操纵。
b ．气相平均推动力Δy m将操作线方程为：22)(y x x GLy +-=的吸取操作线和平稳线方程为：y＝mx 的平稳线在方格纸上作图，从图5-1中可得知：2121ln y y y y y m ∆∆∆-∆=∆图5-1 吸取操作线和平稳线其中 ；11*111mx y y y y -=-=∆，22*222mx y y y y -=-=∆，另外，从图5-1中还可看出，该塔是塔顶接近平稳。
(化工原理实验)吸收实验
本实验将介绍吸收实验的目的、原理、吸收塔的介绍，以及操作条件对吸收 效果的影响等内容。同时，还将探讨吸收剂的种类及选择，以及吸收剂的循 环使用方法。
实验步骤
1. 准备实验装置，并确保安全 2. 根据实验要求，执行操作步骤 3. 记录实验过程中的数据和观察结果 4. 对实验结果进行数据处理和误差分析 5. 总结实验结果，并讨论实验的应用和价值
吸收剂的种类及循环使用
物理吸收剂
如水、有机溶剂等。可 以通过循环使用来提高 吸收效率。
化学吸收剂
如酸碱溶液等。通过反 应物不断参与吸收过程， 需要周期性更新。
选择适合的吸收剂
需考虑反应速率、选择 性、价格等因素，以满 足实验或生产的要求。
实验安全注意事项
• 佩戴适当的个人防护装备，如实验服和手套。 • 确保实验室通风良好，以避免有害气体积聚。 • 严格按照实验操作步骤进行，避免潜在的危险。 • 注意化学品的正确使用和储存。
吸收过程的优缺点
• 优点：高效去除有害气体，可实现大规模生产。 • 缺点：操作复杂，消耗能源，产生废液等环境问题。
吸收过程与其他分离技术的比较
分离技术 蒸馏 萃取 结晶
原理
依靠液体的沸点差异进行 分离
利用溶剂对物质的选择性 溶解性
通过物质的溶解度差异实 现分离
适用场景 适用于易挥发物质分离
适用于溶剂可分离的混合物
适用于固溶体或溶剂晶体 分离
吸收剂的再生方法
1
萃取再生
2
通过将吸收剂与合适的溶剂混合，
利用两者的溶解度差异来实现分离
与再生。
3
蒸馏再生
通过加热吸收液体，使其中的溶质 蒸发并收集，再作为吸收剂。
浙江大学化工原理(过程工程与控制乙)实验报告 流体力学综合实验
实验报告课程名称：过程工程原理实验（乙）指导老师：金伟光成绩：__________________ 实验名称：流体力学综合实验（一、二）实验类型：工程实验同组学生姓名：_张子宽、王浩、张宇、任欣一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得1、流体流动阻力的测定实验1.1 实验目的：1.1.1 掌握测定流体流经直管、阀门时阻力损失的一般实验方法1.1.2 测定直管摩擦系数λ与雷诺数的关系，验证在一般湍流区内λ与的关系曲线1.1.3测定流体流经阀门时的局部阻力系数ζ1.2 实验装置与流程：1.2.1 实验装置介绍：实验对象部分由贮水箱、离心泵、不同管径和材质的水管、阀门、管件、涡轮流量计、U形流量计等所组成。
实验管路部分有两段并联长直管，自上而下分别为用于粗糙管直管阻力系数和光滑管直管阻力系数。
同时在粗糙直管和光滑直管上分别装有闸阀和截止阀，用于测定不同种类阀门的局部阻力。
水的流量使用涡流流量计测量，管路直管阻力和局部阻力采用压差传感器测量。
1.2.2 实验装置示意图，箭头所示为实验流程：图1.Re Re代表温度传感器，度； 压差变送器 ；2—离心泵1.3 基本原理：流体通过由直管、管件和阀门等组成的管路系统时，由于粘性剪应力和涡流应力的存在，要损失一定的机械能。
流体流经直管时所造成的机械能损失成为直管阻力损失。
流体通过管件、阀门时由于流体运动方向和速度大小的改变所引起的机械能损失成为局部阻力损失。
1.3.1直管阻力摩擦系数λ的测定：由流体力学知识可知，流体在水平等径直管中稳定流动时，阻力损失为：（1） 公式中： fp ∆：流体流经l 米直管的压力将， ；λ：直管阻力摩擦系数，无因次； d ：直管内径，m ；f h ：单位质量流体流经l 米直管的机械能损失,J/K ；ρ：流体密度，kg/；l ：直管长度，m ；u ：流体在管内流动的平均速度，m/s ；由上面的式子可知： （2）式子中：Re ：雷诺数，无因次μ：流体粘度，kg/(m*s)。
浙江大学化工原理(过程工程与控制乙)实验报告 吸收实验
（8）
式中：VA —氨气的流量，kmol/h。 根据转子流量计测取得空气和氨气的体积流量和实际测量状态（压力、温度） 。应对其刻度流量进行 校正而得到实际体积流量，再由气体状态方程得到空气和氨气的摩尔流量，并由式（8）即可求取进塔气 相浓度Y1 。 3.2.3.2 出塔气相（尾气）的组成Y2 的确定 用移液管移取体积为 Va ml、浓度为 Ma mol/l 的标准硫酸溶液置于吸收瓶中，加入适量的水及 2-3 滴 百里酚兰（指示剂） ，将吸收瓶连接在抽样尾气管线上（如装置图） 。当吸收塔操作稳定时，尾气通过吸收 瓶后尾气中的氨气被硫酸吸收，其余空气通过湿式流量计计量。为使所取尾气能反映塔内实际情况，在取 样分析前应使取样管尾气保持畅通，然后改变三通旋塞流动方向，使尾气通过吸收瓶。 （9） Y2 = nNH 3 /nair 式中：nNH 3 —氨气的摩尔数，mol； (i)若尾气通入吸收瓶吸收至终点（瓶内溶液颜色由黄棕色变至黄绿色） ，则 -3 nNH 3 = 2Va · Ma ×10 mol nair —空气的摩尔数，mol。 尾气样品中氨的摩尔数nNH 3 可用下列方式之一测得：
Ω·h·Δ Ym GA ln (0.04950 −0.9315 ∗0.00794)/0.00965 0.04950 −0.6315 ∗0.00794 −0.00965
=0.02282；
η=1-Y2/Y1=1-0.00965/0.04950=0.8052； =
2 吸收实验
KY a =
Ω·h·Δ Ym
GA
（6）
（7）
过程工程原理实验（乙）
吴钰龙
3071102691
Y1 —进塔气相的组成，比摩尔分率，kmol（A）/ kmol（B） ； ； Y2 —出塔气相（尾气）的组成，比摩尔分率，kmol（A）/ kmol（B） ； X 1 —出塔液相组成，比摩尔分率，kmol（A）/ kmol（B） X 2 =0； L—吸收剂水的流量，kmol/h。 3.2.3.1 进塔气相浓度Y1 的确定 Y1 =
化工原理实验报告(正文)---例3吸收
真验一 流体震动阻力测定真验之阳早格格创做一、 真验脚段1.测定流体正在圆直等径管内震动时的摩揩系数λ与雷诺数Re 的关系，将测得的λ~Re 直线与与由体味公式描出的直线比较；2.测定流体正在分歧流量流经齐开闸阀时的局部阻力系数ξ；二、 基根源基本理 1. 直管沿程阻力引起流体板滞能益坏的本果是停止壁里与粘性流体共共效用爆收流体面速度好别.当某流体以一定的流量Vi 流经内径为d 的圆直等径管时，管少为l 的管段的流体板滞能益坏主要体当前该管段二端截里处建正压强的好别上.阻力益坏可由直管的上、下游截里列板滞能守恒圆程供得：ρ1m p +221u =ρ2m p +222u + ∑-21f h （2-1）其中： ∑-21f h=22u d l λ ＝5228d lV i πλ（2-2）μπρμρd V du R i ei 4==（2-3）i i m m gR p p )(21ρρ-=- (2-4)),,f 8)(252ρρρρπλiii ii i R V V l gR d （在一定实验条件下====-=∴ （2-5）果此，对于给定的真验拆置，只消测定一系列流量Vi 下的Ri 及温度数据，即可估计出相映的雷诺准数i Re 战摩揩系数i λ. 2. 局部阻力当流体流经某一定开开度的闸阀时,由于流讲截里变更,使流体的流线爆收改变,产死鸿沟层分散及旋涡,爆收局部阻力，该局部阻力共样体当前流体流经闸阀前后建正压强好别上.局部阻力的估计要领有当量少度战局部阻力系数法，其公式如下：2222u u d l h e f ξλ==（2-6）ρρρρii m m f gR p p h )(21-=-=（2-7）24228)()(2i ii i i i V gR d u gR ρρρπρρρξ-=-= （2-8）三、 真验拆置与过程去自下位火槽的火从进火阀1最先流经光润管11上游的均压环，均压环分别与光润管的倒U 形压好计战1151压好传感器15的一端贯串，光润管11下游的均压环也分别与倒U 形压好计战1151压好传感器的另一端贯串.当球阀3关关且球阀2开开时，光润管的火加进细糙管12，细糙管上下游的均压环分别共时与细糙管的倒U 形压好计战1151压好传感器的二端贯串.当球阀5关关时，从细糙管下去的火流经铂电阻温度传感器18，而后经流量安排阀6及流量计16后，排进天沟.当球阀2关关且球阀3挨开时，从光润管去的火便流进拆有闸阀4的没有锈钢管13，闸阀二端的均压环分别与一倒U 形压好计的二端贯串，末尾火流经流量计，再排进天沟.画图四、真验步调与注意事项（1）排管路中的气泡.挨开阀1、2、3、6，排除管路中的气泡，直至流量计中的火没有含气泡为至，而后关关阀6.（2）1151压好传感器排气及调整.排除二个1151压好传感器内气泡时，只消挨开压好传感器底下的考克7、8、9、10，当硬管内火无气泡时，排气中断，此历程可反复多次，直至无气泡为至.压好传感器排气中断后，用螺丝刀安排压好传感器里前Z旋扭，使相映的仪容数字隐现正在0安排，压好传感器即可加进真验状态.（3）U形压好计内及它们对接受内的气泡的排除.关关倒U形压好计上圆的搁空阀，挨开U形压好计下圆的排火考克，再挨开U形压好计下圆与硬管贯串的安排阀，关关安排阀中间的仄稳阀，直到玻璃管中火没有出现气泡，而后关关U形压好计下圆与硬管贯串的安排阀，挨开上圆的搁空阀战下圆的排火考克，令玻璃管内火位下落到适合下度，再挨开安排阀中间的仄稳阀，倒U形压好计二玻璃管内的火位会相仄，可则沉复上过排汽历程，直至二玻璃管内的火位相仄.测定光润管直管阻力、细糙管直管阻力、局部阻力的三个倒U形压好计的排气要领相共，再此没有再一一介绍.特天注意的是，真验历程没有克没有及碰碰玻璃管，免得断裂.（4）直管阻力的测定.挨开阀2，关关阀3，安排阀6，流量从2m3/h开初，分别记录相映的光润管及细糙管的倒U形压好计二玻璃管内的指示剂下度好，流量屡屡减少1 m3/h, 直至最大流量.正在丈量历程应稀切注意转子流量计中的流量变更，果为四套真验拆置的火流量会相互搞扰.（5）局部阻力的测定.关关阀2，排开阀3，调即阀6，与三个分歧的流量，如2、3、4m3/h,记录相映指示剂下度好.火温可正在末尾测，测一次即可.五、数据记录及数据处理真验拆置号，测压段管少L＝m，流体温度℃光润管管内径：m，细糙管管内径：m，局部阻力管内径：m1．细糙管战光润管的直管阻力估计截止列表估计举例：拆置1：火温20℃，稀度998.2kg/m3，粘度100.42×10-5Pas以表2第一组数据为例.2．局部阻力估计截止列表估计举例：以第一组数据为例真验二离心泵本能个性直线测定真验真验日期：一、真验脚段测定恒定转速下某离心泵的流量(V)与扬程(He)、轴功率(Na)、及效用(η)之间的直线关系.二、基根源基本理流体通过离心泵后流体的板滞能会删值.离心泵的个性直线真量上是流体流经离心泵时板滞能按一定顺序变更的宏瞅表示形式，其真量是表白正在一定转速n下离心泵的流量V 与其扬程He、轴功率Na战效用 之间的定量关系，那些函数关系暂时还无法分别用数教模型举止表白，只可通过真验测定的要领才搞得到.真验时,采与涡轮流量计丈量流体正在管讲内的流量,用智能流量积算仪间接隐现出流体流量V 的数值, 其单位为m3/h.扬程是由离心泵的进心1截里至离心泵的出心2截里每牛顿流体板滞能的删值，即gu Z g p H g u Z g p e 2222222111++=+++ρρ (2-1) 当离心泵的进、出管管径相共，且压力表战真空表的拆置下度好可忽略没有计时，由式（2-1）可导出离心泵扬程的估计公式：gp p g p p H e ρρ真表1212+=-= (2-2)由式（2-2）可知，只消分别测出压力表战真空表的数值表2p 战真1p ，便可估计出泵的扬程He （m ）. 2.3 离心泵轴功率a N 的估计本真验主要采与马达天仄丈量泵轴转矩M 的要领去估计泵的轴功率，估计公式如下：60281.9602nPL n M N a ππ⋅=⋅= (2-3) 由式(2-3)可知，只消测出测功臂上所加砝码沉量P （kg ）、测功臂少L(m)及相映的泵的转速n （r.p.m ）, 便可估计出泵的轴功率a N (W).效用η数值大小是流体通过离心泵时的火力效用v η、容积效用h η战板滞效用M η三者共共效用的截止.泵的效用估计公式如下：a eae M h v N gVH N N ρηηηη==⋅⋅= （2-4）2.5 离心泵的比率定律对于共一台离心泵，正在转速n 与n’时的个性直线的等效面间存留下列关系：2)(iei ein n H H '='(2-5)比率定律式（2-5）适用的条件是泵的转速变更只可正在%20±内，且转速变更前后泵的效用相等，即i i ηη='.三、 真验拆置与过程离心泵仄常处事时，火由底阀○1加进离心泵的叶轮，赢得板滞能后离开泵壳，经出心阀○8、旁路○9或者出心阀○8、电动安排阀○2流进出火管，途经涡轮流量计○1，火末尾流进循环火箱. 画图四、 真验步调与注意事项1. 灌泵. 最先给离心泵灌泵.沉沉挨开真空表旁的自去火火阀，注意，千万没有克没有及开大，可则会益坏真空表.当泵壳上的塑料搁空管有火溢出时，证明泵壳内充谦了火，可关关自去火火阀.2. 开开电源. 依次挨开总电源开关、仪容电源开关，把火泵电源搁正在“间接”位子，此时火泵停止，按钮“白灯”明.“转速丈量仪”隐现值、“温度压力巡检仪”隐现值及“智能流量积算仪”隐现值皆为整.3. 开用离心泵. 按火泵开用按钮绿键，挨开电动安排阀电源，按“流量自动安排仪”的进与键∧至100，表示电动安排阀处于最大流量，待“智能流量积算仪”、“温度压力巡检仪”、“转速丈量仪”隐现值宁静后，记录下转速n、火温t、压力表读数P2表、真空表读数P1真、流量读数V；共时正在马达天仄上增加砝码使测功臂尖头与牢固准星对于齐，记录下砝码的总千克数P.而后按背下键∨，依次落矮电动安排阀的流量，分别记录下相映的有关真验数据.真验测定中断后，按火泵停止按钮白键，关关电动安排阀电源、火泵电源、仪容电源，总电源仍处于开开状态.4. 开用估计机，加进化工本理真验硬件库，处理真验数据，如三条本能直线顺序性短佳，须沉搞真验.五、数据记录及数据处理真验拆置号，流体温度℃估计截止列二弛表，n仄稳往日的V,H,N,η列一弛表, n 仄稳以去的V,H,N,η列一弛表，用n仄稳以去的V,H,N,η做图上要有考查面，没有克没有及仅图估计举例：以第一组数据为例351.042.6870012.0511.209810=⨯⨯==N g HV ρη 真验三 恒压过滤常数测定真验 真验日期： 一、 真验脚段1．相识恒压板框压滤机的结构，教会恒压过滤的支配要领，考证过滤基根源基本理.2．掌握测定恒压过滤常数K 、滤布阻力当量滤液量qe 、当量过滤时间τe 、及滤饼压缩性指数S 的要领.二、 基根源基本理以多孔介量截留悬浮于流体中的颗粒，进而真止固体颗粒与流体分散的支配称为过滤.若悬浮液中固体浓度较下，固体颗粒正在多孔介量表面会产死滤饼，果此，除刚刚开初过滤时中，过滤主假如滤饼层起过滤介量效用，此种过滤称为滤饼过滤.（以上为本理部分）（以下为数据处理部分）滤饼过滤的推能源是压好.由于设备耐压等本果，过滤普遍情况下皆是正在恒压条件下举止.正在恒压滤饼过滤历程中，由于滤饼没有竭删薄，过滤阻力没有竭删大，过滤速率越去越小，果此，恒压过滤虽然支配压好正在过滤历程可脆持恒定，但是它是一个非定态历程.过滤速率微分式如下：)(2e q q Kd dq +=τ （2-1） 上式中的过滤常数表白式为： K=φμγ01)(2Smp-∆ （2-2）对于式（3-1）正在恒压条件下积分，得如下恒压过滤圆程：)()(2e e K q q ττ+=+ （2-3）式（3-1）、（3-2）、（3-3）中的K 、qe 、S 、τe 须通过恒压过滤真验测定.与式（3-1）的倒数得：e q Kq K dq d 22+=τ （2-4） 式（3-4）是一个微分式，为了便于测定战估计，用好分代替微分，式（3-4）可改写成如下形式：e q Kq K q 22+=∆∆τ （2-5） 正在某一压力1m P ∆条件下举止过滤真验，用量筒战秒表分别丈量战记录一系列滤液体积i V ∆战其相对于应的时间隔断i τ∆，由i V ∆除以过滤里积得i q ∆.i q 的与值的要领如下：∑-∆+∆=112i ii i q q q （i=1~8 ） (2-6)正在二维坐标系中以i q 为横坐标, 以iiq ∆∆τ为纵坐标画造一条直线, 由该直线的斜率可估计出某一压力1m P ∆下的过滤常数K1, 由该直线的截距可估计出滤布阻力当量滤液量qe1,根据Kq e e 2=τ, 可供出相映的当量过滤时间τe1.用压力定值安排阀安排过滤压好（普遍三个31~m m P P ∆∆），测定并估计出相映压好下的过滤常数（K1~K3），对于式（3-2）二边与对于数得：)2lg()lg()1(lg 0φμγ+∆-=m P S K （2-7）以)lg(m P ∆为横坐标，以K lg 为纵坐标画图得背去线，由该直线的斜率即可供出滤饼的压缩指数S. 三、真验拆置与过程由配料槽○1配佳的碳酸钙火悬浮液由压缩气氛输支至压力槽○2，用压力定值安排阀○7安排压力槽○2内的压力至真验所需的压力，挨开进料阀，碳酸钙火悬浮液依次加进板框压滤机○3的每一个滤框举止过滤，碳酸钙则被截留正在滤框内并产死滤饼，滤液被排出板框压滤机中由戴刻度的量筒支集. 画图四、 真验步调与注意事项1. 开开电源.开开统造里板上的总电源开关，挨开气氛压缩机电源开关、24V （DC ）电源开关战仪容电源开关；2. 配料、下料.依次挨开阀○3、○2战阀○4，用气氛将碳酸钙与火搅拌混同匀称，注意阀○4没有要开太大，免得碳酸钙悬浮液从配料槽○9中喷出.挨开阀○6，将混同佳的碳酸钙悬浮液输支至压力料槽○2，使液位处于视镜的二分之一处，而后关关阀○6、○4.3. 组拆板框压滤机.将滤布用火浸干，细确拆置佳滤板、滤布战滤框，而后用螺杆压紧.注意，板、布、框的表面一定要荡涤搞洁，没有克没有及戴有滤饼，布没有克没有及起绉，可则过滤时会渗漏宽沉.4. 安排压力.挨开阀○5，挨开统造里板上的压力定值安排阀开关○1，再挨开阀○7战阀○10，安排第一个恒压过滤的压力，当统造里板上的丈量仪隐现压力宁静后，即可开初搞过滤真验.5. 测定分歧压力下，得到一定滤液容量所需时间.（1）准备佳量筒战秒表，挨开悬浮液进料阀，滤液从搜集管流出开初计时.当量筒内的滤液量屡屡约为≈∆V800mL时，开初切换量筒战秒表，记录下8个V∆战相映的8个过滤时间τ∆，滤液倒进塑料桶，再倒回配料槽○1.（2）第一个恒压过滤真验搞完后，关关悬浮液进料阀，关关阀○7战阀○10，挨开阀○8，安排第二个恒压过滤的压力，当统造里板上的丈量仪隐现压力宁静后，即可开初搞过滤真验，沉复步调5，记录下8个V∆战相映的8个过滤时间τ∆.（3）第二个恒压过滤真验搞完后, 关关悬浮液进料阀，关关阀○8, 挨开阀○9战阀○11，安排第三个恒压过滤的压力，当统造里板上的丈量仪隐现压力宁静后，即可开初搞过滤真验，沉复步调5，记录下8个V∆战相映的8个过滤时间τ∆，关关进料阀战阀○9战阀○11.6．将结余的悬浮液压回配料槽.挨开阀○6战○4，利用压力料槽○2内的余压将结余的悬浮液压回配料槽○1，而后关关阀○4、○6.缓缓挨开阀○12，将压力料槽内的余压排搁掉，并挨开阀○10、○11将压力定值阀内的压力退回至整，而后再关关.7. 关关电源. 关关统造里板上的气氛压缩机电源、24伏直流电源、仪容电源及总电源.8．拆洗板框压滤机. 紧开螺杆，拆下滤板、滤布战滤框，搁正在存有滤液的塑料桶内荡涤滤饼直至搞洁为止.塑料桶里的悬浮液应倒回配料槽○1.五、数据记录及数据处理真验拆置号，过滤里积m2数据处理截止估计示例：q1=0.0132 m3/m2 q2= q1+△q=0.0269 m3/m2正在直角坐标系中画造△τ/△q～q的关系直线，如图所示..正在压力P＝2.0kg/cm2时的△τ/△q～q直线上与二个面（0.08450,2084.5）战（0.02181,1937.3），估计斜率斜率=(2104.4-1937.3)/(0.08450-0.02181)=2/K3将分歧压力下测得的K值做lgK~lg△p直线，如图所示.图上要有考查面，没有克没有及仅有线图上要有考查面，没有克没有及仅有线斜率=（1－s）=(***-***)/(***-***)=***s=****真验五对于流给热系数测定真验真验日期：一、真验脚段1. 测定火蒸汽正在圆直火仄管中热凝给热系数α0及热流体(气氛或者火)正在圆直火仄管内的强造对于流给热系数αi.2. 瞅察火蒸汽正在圆直火仄管中壁上的热凝情景.二、基根源基本理1. 串联传热历程热流体（气氛或者火）与热流体火蒸汽通过套管换热器的内管管壁爆收热量接换的历程可分为三步：○1套管环隙内的火蒸汽通过热凝给热将热量传给圆直火仄管的中壁里；○2热量从圆直火仄管的中壁里以热传导的办法传至内壁里；○3内壁里通过对于流给热的办法将热量传给热流体.正在真验中，火蒸汽走套管换热器的环隙通讲，热流体走套管换热器的内管管内，当热、热流体间的传热达到宁静状态后，根据传热的三个历程、牛顿热却定律及热流体得到的热量，不妨估计出热热流体的给热系数（以上是真验本理）.（以下是估计要领）传热估计公式如下：Q=α0A0( T–Tw)m= αiAi( tw–t)m=VcρcCpc(t2-t1) (2-1)由（1）式可得：mw pc c c T T A t t C V )()(0120--=ρα (2-2)mw i pc c c i t t A t t C V )()(12--=ρα (2-3)式（2）中，( T –Tw)为火蒸汽温度与内管中壁里温度之好， 式（3）中，( tw –t)为内管内壁里温度与热流体温度之好.由于热流体温度T 、内管中壁温Tw 、热流体温度t 及内管内壁温tw 均沿内管管少没有竭爆收变更，果此，温好( T –Tw) 战( tw –t)也随管少爆收变更，正在用牛顿热却定律算传热速率Q 时，温好应分别与进心（1）与出心（2）处二端温好的对于数仄稳值( T –Tw)m 战( tw –t)m ，要领如下：22112211ln )()()(w W W w w T T T T T T T T T T -----=- （2-4）22112211ln )()()(t t t t t t t t t t w w w w m w -----=- （2-5）当套管换热器的内管壁较薄且管壁导热本能劣良（即λ值较大）时，管壁热阻不妨忽略没有计，可近似认为管壁内、中表面温度相等，即Tw1=tw1, Tw2=tw2.果此，只消测出热流体的流量Vc 、出进心温度t1战t2、火蒸汽出进心温度T1战T2、内管壁温Tw1战Tw2，根据定性温度查出热流体的物性ρc 战Cpc ，再估计出内管的内、中表面积Ai 战A0，根据公式(2)战(3)便可估计出火蒸汽的热凝给热系数α0及热流体的对于流给热系数αi. 2. 给热系数的体味公式Nusselt 供得杂洁蒸汽正在火仄圆管中表面膜状热凝仄稳给热系数的半体味公式：25.00320)(13.1⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=w s t t d g μγλρα （2-6）式（6）中，蒸汽热凝潜热γ为鼓战蒸汽温度ts 下的数据，壁温tw 与进、出心壁温的仄稳值(tw1+ tw2)/2，热凝液物性ρ、λ、μ与液膜温度(ts+tw)/2下的数值.果此，只消测出套管换热器内管的中径d0, 便可算出蒸汽热凝给热系数α0. 对于矮粘度的液体正在圆形直管内的呈湍流震动且被加热时，其对于流给热系数可采与Dittus-Boelter 联系式：4.08.0023.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛=λμμρλαp i i i C u d d （2-7）式（7）中的热流体的物性λ、μ、ρ、Cp 为热流体正在管内进、出心温度的算术仄稳值（t1+t2）/2所对于应的数据，流速u 为热流体体积Vc 流量除以管内径di 估计的截里积.三、真验拆置与过程火蒸汽自蒸汽爆收器○2途经阀○6、阀○7由蒸汽分集管加进套管换热器的环隙通讲，热凝火由阀○9、阀○8排进火沟.热流体火或者去自由变频器○12统造的旋涡气泵爆收的气氛依次通过阀○4或者电动安排阀○5、涡轮流量计○13、火或者气氛流量安排阀○10加进套管换热器的内管，被加热后排进下火讲或者搁空.画图四、真验步调与注意事项4.1 气氛~火蒸汽系统1. 开开电源.依次挨开统造里板上的总电源、仪容电源.2. 开用旋涡气泵○1, 安排脚动安排阀○10使风量最大.3. 排蒸汽管讲的热凝火.挨开阀○9、阀○8，排除套管环隙中积蓄的热凝火，而后适合关小阀○8，注意阀○8没有克没有及开得太大，可则蒸气揭收宽沉.4. 安排蒸汽压力.挨开阀○6，蒸汽从蒸汽爆收器○2沿保温管路流至阀○7；缓缓挨开阀○7，蒸汽开初流进套管环隙并对于内管的中表面加热，统造蒸汽压力宁静正在0.02MPa, 没有要超出0.05MPa，可则蒸汽没有敷用.5. 分别测定分歧流量下所对于应的温度.当统造里板上的巡检仪隐现的11个温度、压力数据及智能流量积算仪上隐现的气氛流量宁静后，记录下最大气氛流量下的局部的温度、压力、流量数据.而后再安排阀○6，分别与最大气氛流量的1/2及1/3，分别记录下相映流量下的宁静的温度战压力数据，那样总合有3个真验面.6. 真验中断后，关关蒸汽阀○7战阀○6，关关仪容电源及总电源.4.2 火~火蒸汽系统支配步调、要领基础上共气氛~火蒸汽体系一般，不过热流体由气氛改为热火，真验面仍旧与3个.五、数据记录及数据处理真验拆置号，体系，蒸汽压力MPa管少L= 1.01 m ，内管管径：16×真验序号热流体流量V(m3/h)t1(℃)t2(℃)TW11(℃)TW12(℃)TW13(℃)TW21(℃)TW22(℃)TW23(℃)T1(℃)T2(℃)估计截止真验序号热流体流量V(m3/h)内管内壁给热系数i[ W/(m2·℃) ]内管中壁热凝给热系数0[ W/(m2·℃) ]总传热系数k[W/(m2·℃)]所测真验拆置为1号：火蒸气～火体系，蒸汽压力P＝0.03Mpa，T＝18℃估计举例：以第一组数据为例定性温度tm=(t1+t2)/2=18℃18℃时查附录可得火的物性参数：cp=4.185×103J/kgK ρ=/m3ts=120℃TW=( TW1+ TW2 + TW3)/3=86.814℃tw=( tW1+ tW2 + tW3)/3=82.211℃紫铜管规格：直径φ16×1.5mm，少度L=1010mmAi=πdl=3.14×(0.016-0.0015×2)×1.01=A0=πdl=3.14×0.016×1.01=管内、管中给热系数的表里值：正在火仄管中，蒸汽热凝给热系数（膜状热凝）的半体味式：定性温度tm=(ts+tm)/2流体正在直管内强造对于流时的给热系数的半体味式：定性温度tm=(t1+t2)/2=18℃估计管内、管中给热系数的缺面：真验六吸支（解吸）真验真验日期：，真验历程吸支（吸支或者解吸）一、真验脚段1.相识挖料塔吸支拆置的基础结构及过程；2.掌握总体积传量系数的测定要领；3. 测定挖料塔的流体力教本能；4.相识气体空塔速度战液体喷淋稀度对于总体积传量系数的效用；5.相识气相色谱仪战六通阀正在线检测CO2浓度战丈量要领；二、基根源基本理气体吸支是典型的传量历程之一.由于CO2气体有趣、无毒、廉价，所以气体吸支真验采用CO2动做溶量组分是最为相宜的.本真验采与火吸支气氛中的CO2组分.普遍将摆设的本料气中的CO2浓度统造正在10%以内，所以吸支的估计要领可按矮浓度去处理.又CO2正在火中的溶解度很小，所以此体系CO2气体的吸支历程属于液膜统造历程.果此，本真验主要测定Kxa 战HOL. 1）估计公式挖料层下度Z 为OLOL x x xaZN H xx dxK LdZ z ⋅=-==⎰⎰*120 （3－1）式中： L 液体通过塔截里的摩我流量，kmol/(m2·s)；K xa △X 为推能源的液相总体积传量系数，kmol/(m3·s)；HOL 传量单元下度，m ；NOL 传量单元数，无果次.令：吸支果数A=L/mG （3－2）])1ln[(111121A mx y mx y A A N OL +----= （3－3） 2）测定要领 （1）气氛流量战火流量的测定 本真验采与转子流量计测得气氛战火的流量，并根据真验条件（温度战压力）战有关公式换算成气氛战火的摩我流量.（2）测定塔顶战塔底气相组成y1战y2；（3）仄稳关系.本真验的仄稳关系可写成y=mx （3－4）式中： m 相仄稳常数，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 ，与压力表指示值.对于浑火而止，x2=0,由齐塔物料衡算可得x1 .三、 真验拆置与过程1〕拆置过程本真验拆置过程如图6－1所示：火经转子流量计后支进挖料塔塔顶再经喷淋头喷淋正在挖料顶层.由风机输支去的气氛战由钢瓶输支去的二氧化碳气体混同后，所有加进气体混同稳压罐，而后经转子流量计计量后加进塔底，与火正在塔内举止顺流交战，举止品量战热量的接换，由塔顶出去的尾气搁空，由于本真验为矮浓度气体的吸支，所以热量接换可略，所有真验历程可瞅成是等温吸支历程.图1 吸支拆置过程图2〕主要设备（1）吸支塔：下效挖料塔，塔径100mm，塔内拆有金属丝网板波纹规整挖料，挖料层总下度2000mm..塔顶有液体初初分集器，塔中部有液体再分集器，塔底部有栅板式挖料支启拆置.挖料塔底部有液启拆置，以预防气体揭收.（2）挖料规格战个性：金属丝网板波纹挖料：型号JWB—700Y，挖料尺寸为φ100×50mm，比表面积700m2/m3.（3）转子流量计；（4）气泵：层叠式风机，风量0～90m3/h，风压40kPa；（5）二氧化碳钢瓶；（6）气相色谱仪（型号：SP6801）；（7）色谱处事站：浙大NE2000.四、真验步调与注意事项1) 开开气相色谱：（1）挨开下杂氢爆收器；（2）等到下杂氢爆收器压力达到0.3MPa，安排气相色谱压力安排阀（背左），缓缓降到0.12MPa；（3）检测热导搁空是可疏通：将搁空管通进火中，瞅是可冒泡；（4）挨开色谱电源，里板明，处于准备状态；（5）按“设定”键，出现“DT”，输进“050”；再按“设定”键，出现“IJ.”，输进“050”；再按“设定”键，出现“OV”，输进“040”；（6）按“加热”键；（7）当“恒温”灯明时，按“桥流”，输进“160”，再按一次“桥流”；（8）按“衰减”键，输进“001”，再按一次“衰减”；（9）挨开估计机；（10）面打估计机桌里上的“正在线处事站”，挨开“通讲1”；（11）面打“支集数据”，瞅察基线，用色谱里板上的“细调”将基线调至＋20安排；（12）转化色谱“流利阀”：背左“进样”目标转，2秒后转回本去位子；（13）坐时面打“支集数据”；（14）色谱出峰：第一个较大的峰为气氛，第二个峰为CO2；待第二个峰出完后，面打“停止支集”；（15）色谱自动积分出含量（体积百分即摩我百分）. 2）真验步调（1）认识真验过程及弄浑气相色谱仪及其配套仪器结构、本理、使用要领及其注意事项；（2）挨开仪容电源开关及风机电源开关；（3）开开进火总阀，使火的流量达到400L/h安排.让火加进挖料塔潮干挖料.（4）塔底液启统造：留神安排阀门○2的开度，使塔底液位缓缓天正在一段区间内变更，免得塔底液启过下溢谦或者过矮而鼓气.（5）挨开CO2钢瓶总阀，并缓缓安排钢瓶的减压阀（注意减压阀的开关目标与一般阀门的开关目标好异，顺时针为开，顺时针为关），使其压力宁静正在0.1Mpa安排；（6）留神安排气氛流量阀至1m3/h，并安排CO2安排转子流量计的流量，使其宁静正在100L/h～160L/h；（7）留神安排尾气搁空阀的开度，直至塔中压力宁静正在真验值；（8）待塔支配宁静后，读与各流量计的读数及通过温度数隐表、压力表读与各温度、压力，通过六通阀正在线进样，利用气相色谱仪分解出塔顶、塔底气相组成；（9）改变火流量值，沉复步调（6）（7）（8）.（10）真验完成，关关CO2钢瓶总阀，再关关风机电源开关、关关仪容电源开关，浑理真验仪器战真验场合.3）注意事项（1）牢固佳支配面后，应随时注意安排以脆持各量没有变.（2）正在挖料塔支配条件改变后，需要有较少的宁静时间，一定要等到宁静以去圆能读与有关数据.五、数据记录及数据处理1) 将本初数据列表.2）列出真验截止与估计示例.估计截止塔底气相组成：mol %；塔顶气相组成：mol %；液相总传量单元数：；液相总传量系数：Kmol/(m3/h)数据处理：2. H= (L/Kxa )×NOL3. 设x2=0，21℃的气氛的稀度ρ＝/m3，17℃的火的稀。
化工原理实验报告吸收实验要点
化工原理实验报告吸收实验要点————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:ﻩ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ZP∆~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,ZP∆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,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。
吸收实验图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[kmolN Ｈ3／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ＫY a ——气相体积吸收系数[k ｍolN Ｈ3／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[kmol Ｈ2０/h] Y １——塔底气相浓度[ｋｍｏｌNH 3/kmol 空气] Y ２——塔顶气相浓度[kmolNH 3/km ｏｌ空气］X 1，X ２——分别为塔底、塔顶液相浓度［kmo ｌＮH 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ＫＹa 必须先求出Y １、Y 2和∆Y m 之值。
化工原理实验报告_吸收
填料塔流体力学特性与吸收系数的测定一、实验目的：1．观察填料塔内气液两相流动情况和液泛现象2．测定干、湿填料层压降，在双对数坐标纸上标绘出空塔气速与湿填料层压降的关系曲线。
3．了解填料吸收塔的流程及构造。
4．测定在一定条件下，用水吸收空气中氨的吸收系数。
二、实验原理：填料塔压降和泛点与气、液相流量的关系是其主要的流体力学特性。
吸收塔的压降与动力消耗密切相关，而根据泛点则可确定吸收塔的适宜气、液相流量。
气体通过填料塔时，由于存在形体及表皮阻力而产生压力降。
无液体喷淋时，气体的压力降仅与气体的流速有关，在双对数坐标纸上压力降与空塔速度的关系为一直线，称为干填料压降曲线。
当塔内有液体喷淋时，气体通过填料塔的压力降，不仅与气体流速有关，而且与液体的喷淋密度有关。
在一定的喷淋密度下，随着气速增大，依次出现载点和泛点，相应地∆P/Z ~U 曲线的斜率也依次增大，成为湿填料压降曲线。
因为液体减小了空隙率，所以后者的绝对值和斜率都要比前者大。
吸收系数是吸收设备的主要性能参数，影响吸收系数的因素包括气体流速、液体喷淋密度、温度、填料的自由体积、比表面积以及气液两相的物化性质等。
本吸收实验以水为吸收剂，吸收空气－氨气体系中的氨。
因为氨气为易溶气体，所以此吸收操作属气膜控制。
吸收系数随着气速的增大而增大，但气速增大至某一数值时，会出现液泛现象，此时塔的正常操作将被破坏。
本实验所用的混合气中，氨气浓度很低，吸收所得的溶液浓度也不高。
气液两相的平衡关系可认为符合亨利定律mX Y =*吸收过程的传质速率方程为：m Y A Y V a K N ∆⋅=填 吸收过程的物料衡算式为：()21Y Y V N A -= 式中：A N ——氨的吸收量，kmol/sV ——空气流量，kmol/s1Y ——塔底气相浓度，kmolNH 3/kmolair 2Y ——塔顶气相浓度，kmolNH 3/kmolaira K Y ——以气相摩尔比差为推动力的体积吸收系数，s kmol/m 3⋅本实验所用装置与流程如图1所示，清水的流量由转子流量计显示。
化工原理实验报告_吸收
化工原理实验报告_吸收
实验名称：吸收实验
实验目的：
1. 掌握吸收塔的操作方法；
2. 熟悉吸收塔的工作原理；
3. 了解吸收塔在化工过程中的应用。
实验原理：
吸收是指将气体中的某种成分溶解在液体中的过程。
在工业生产中，吸收常用于气体分离和净化。
吸收塔是常用的吸收装置，常见的吸收塔有塔板吸收塔和填料吸收塔两种类型。
实验仪器及材料：
1. 塔式吸收塔；
2. 气源；
3. 转子流量计；
4. 吸收液；
5. 相应的连接管道。
实验步骤：
1. 将吸收液倒入吸收塔中，注意液位不要过高；
2. 连接气源至吸收塔的底部，控制气源流量；
3. 打开气源，调节气源流量；
4. 连接转子流量计并调节流量；
5. 观察吸收液的变化并记录实验数据。
实验数据记录和分析：
根据实验步骤所得到的数据，可以计算出气体吸收的效率和吸收塔的传质系数。
根据数据分析，可以得到吸收塔的工作效果和适用范围。
实验结果和结论：
通过实验可以得到气体吸收的效率和吸收塔的传质系数，进而评估吸收塔的性能。
根据实验结果，可以判断吸收塔是否适用于化工过程中的气体分离和净化。
根据实验结果和结论，可以调整吸收塔的操作方法和参数，进一步优化吸收塔的性能。
实验注意事项：
1. 操作吸收塔时需注意安全，避免发生意外事故；
2. 控制气源流量时需谨慎，避免发生压力过大或流量过大的情况；
3. 实验结束后，及时清洗吸收塔和相关设备。
浙江大学化工基础原理实验-填料塔吸收实验报告
实验报告课程名称：过程工程原理实验（乙）指导老师：叶向群成绩：__________________ 实验名称：吸收实验实验类型：工程实验同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得填料塔吸收操作及体积吸收系数测定1 实验目的：1.1 了解填料吸收塔的构造并熟悉吸收塔的操作；1.2 观察填料塔的液泛现象，测定泛点空气塔气速；1.3 测定填料层压降ΔP与空塔气速u的关系曲线；1.4 测定含氨空气—水系统的体积吸收系数K y a。
2 实验装置：2.1 本实验的装置流程图如图1：专业：姓名：学号：日期：2015.12.26地点：教十21092.2物系：水—空气—氨气。
惰性气体由漩涡气泵提供,氨气由液氮钢瓶提供，吸收剂水采用自来水，他们的流量分别通过转子流量计。
水从塔顶喷淋至调料层与自下而上的含氮空气进行吸收过程，溶液由塔底经过液封管流出塔外，塔底有液相取样口，经吸收后的尾气由塔顶排至室外，自塔顶引出适量尾气，用化学分析法对其进行组成分析。
3 基本原理：实验中气体流量由转子流量计测量。
但由于实验测量条件与转子流量计标定条件不一定相同，故转子流量计的读数值必须进行校正。
校正方法如下：3.2 体积吸收系数的测定3.2.1相平衡常数m对相平衡关系遵循亨利定律的物系（一般指低浓度气体），气液平衡关系为：相平衡常数m与系统总压P和亨利系数E的关系如下：式中：E—亨利系数，PaP—系统总压（实验中取塔内平均压力），Pa亨利系数E与温度T的关系为：lg E= 11.468-1922 / T式中：T—液相温度（实验中取塔底液相温度），K。
根据实验中所测的塔顶表压及塔顶塔底压差△p，即可求得塔内平均压力P。
根据实验中所测的塔底液相温度T，利用式（4）、（5）便可求得相平衡常数m。
3.2.2 体积吸收常数体积吸收常数是反映填料塔性能的主要参数之一，其值也是设计填料塔的重要依据。
化工原理实验：吸收实验
填料吸收塔实验一. 实验设备的特点:1. 使用方便, 安全可靠, 直观;2. 数据稳定,实验准确;3. 本装置体积小,重量轻,移动方便.二.实验装置的基本情况：实验流程示意图见图一,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1mL已知浓度的硫酸作为吸收尾气中氨之用。
吸收液的取样可用塔底6取样口进行。
填料层压降用∪形管压差计13测定。
四. 实验方法及步骤:1. 测量干填料层(△P／Z)─u关系曲线:先全开调节阀 2,后启动鼓风机,用阀 2 调节进塔的空气流量,按空气流量从小到大的顺序读取填料层压降△P,转子流量计读数和流量计处空气温度,•然后在对数坐标纸上以空塔气速 u为横坐标,以单位高度的压降△P／Z为纵坐标,标绘干填料层(△P／Z)─u关系曲线(见图二).2. 测量某喷淋量下填料层(△P／Z)─u关系曲线:用水喷淋量为40L／h时,用上面相同方法读取填料层压降△P,•转子流量计读数和流量计处空气温度并注意观察塔内的操作现象, •一旦看到液泛现象时记下对应的空气转子流量计读数。
在对数坐标纸上标出液体喷淋量为40L／h下(△P／z)─u•关系曲线(见图二),确定液泛气速并与观察的液泛气速相比较。
3. 吸收系数的测定⑴选泽适宜的空气流量和水流量(建议水流量为30L／h)•根据空气转子流量计读数为保证混合气体中氨组分为0.02-0.03左右摩尔比，计算出氨气流量计流量读数。
⑵先调节好空气流量和水流量,打开氨气瓶总阀8调节氨流量,使其达到需要值,在空气,氨气和水的流量不变条件下操作一定时间过程基本稳定后,•记录各流量计读数和温度,记录塔底排出液的温度,并分析塔顶尾气及塔底吸收液的浓度。
化工原理吸收实验报告
化工原理吸收实验报告 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】一、实验目的1.了解填料塔的一般结构及吸收操作的流程。
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.掌握总传质系数K x a的测定方法并分析其影响因素。
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、实验原理本实验先用吸收柱将水吸收纯氧形成富氧水后（并流操作），送入解吸塔再用空气进行解吸，实验需测定不同液量和气量下的解吸总传质系数K x a，并进行关联，得K x a=AL a V b的关联式。
同时对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。
在双对数坐标系中△P/Z对G＇作图得到一条斜率为～2的直线（图1中的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～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），持液量开始增大。
图中不难看出载点的位置不是十分明确，说明汽液两相流动的相互影响开始出现。
压降～气速线向上弯曲，斜率变徒（图中cd段）。
当气体增至液泛点（图中d点，实验中可以目测出）后在几乎不变的气速下，压降急剧上升。
图1 填料层压降-空塔气速关系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。
本实验对富氧水进行解吸。
由于富氧水浓度很小，可认为气液两相平衡服从亨利定律，可用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。
得速率方程式：相关的填料层高度的基本计算式为：OL OLN ZH = 其中，m x x e OL x x x x x dx N ∆-=-=⎰2112 Ω=a K L H x OL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Kx=kx 。
化工原理吸收与解吸实验报告
化工原理吸收与解吸实验报告一、实验目的：通过本次实验，学生们可以了解化工原理中吸收与解吸的基本原理，掌握吸收塔的操作技能，以及熟悉吸收剂的选择和使用方法。
二、实验原理：1. 吸收与解吸的基本原理吸收是指气体在接触液体时被液体所溶解或被化学反应转化为溶质的过程。
而解吸则是指气体从液体中逸出或分离出来的过程。
在化工生产过程中，常用于气体分离、纯化和回收等方面。
2. 吸收塔吸收塔是一种常见的设备，用于进行气液相接触和传质过程。
其主要结构包括进料口、出料口、填料层等。
填料层可以增加气液接触面积，提高传质效率。
3. 吸收剂吸收剂是指用于吸收气体的液体，在选择时需要考虑其对目标气体的亲和力、溶解度、稳定性以及成本等方面因素。
三、实验步骤：1. 将制备好的NaOH溶液倒入吸收塔中，并将塔内温度升至60℃左右。
2. 将CO2气体通过气体流量计和压力表接入吸收塔顶，调节气体流量和压力使其稳定。
3. 观察吸收塔内液位变化，记录液位高度和时间，计算出CO2的吸收速率。
4. 停止供气后，将塔内液体倒出并加入硫酸溶液进行解吸，记录解吸速率。
四、实验结果：1. 吸收速率：在60℃下，CO2的吸收速率为0.016mol/min。
2. 解吸速率：在添加硫酸溶液后，CO2的解吸速率为0.014mol/min。
五、实验分析：1. 实验结果表明，在所选条件下，NaOH溶液对CO2具有较好的亲和力和溶解度。
2. 在实际生产中，需要根据具体情况选择合适的吸收剂，并结合填料层设计等因素来提高传质效率。
六、实验结论：本次实验成功地展示了化工原理中吸收与解吸的基本原理，并通过操作塔内填料层等设备提高了传质效率。
同时还验证了NaOH溶液对CO2具有较好的亲和力和溶解度。
化工原理实验—吸收
化工原理实验—吸收1. 引言吸收是化工领域中常见的物质分离和净化方法之一。
它通过将气体或液体中的有害或有用成分吸附到溶液或固体表面上来实现分离和净化的目的。
在本实验中，我们将学习和探索吸收的基本原理和应用。
2. 实验目的本实验的主要目的是通过实验操作和数据分析，加深对吸收原理的理解，掌握吸收过程中的计算和分析方法，并了解吸收在化工工程中的应用。
3. 实验原理吸收是指气体或液体中的溶质在吸收剂（例如溶液或固体）中被吸附或溶解的过程。
吸收剂可以选择根据目标溶质的特性，吸附剂的选择要考虑化学亲和力、溶解度、扩散速率等因素。
在吸收过程中，传质是一个重要的因素。
传质可以通过质量传递和动量传递来实现。
质量传递包括分子扩散、对流传质和表面吸附等。
動量传递則以氣體相、液體相間的質量轉移的能力來表現。
吸收实验可以使用装置，如吸收柱或喷淋塔，为气体和液体之间的接触提供更大的界面积。
此外，经过精确设计和调整，吸收装置可以提高传质效率，实现高效的吸收效果。
4. 实验步骤步骤一：准备工作•确保所有实验设备和试剂已准备齐全。
•检查实验装置是否正常，无泄漏和损坏。
步骤二：实验装置的组装和调整•根据吸收实验的要求，安装吸收柱或喷淋塔。
•调整气体和液体的流量控制，以确保适当的接触和传质效率。
步骤三：实验操作•启动气体和液体的进料系统，调整流量。
•收集样品以进行后续分析，记录有关流量、温度、压力等参数的数据。
步骤四：数据分析•根据收集的样品数据，计算吸收效率、传质系数等参数。
•对数据进行统计和图表分析，以便进行实验结果的评估和比较。
5. 实验注意事项•在实验操作过程中，要注意设备和试剂的安全使用。
•在实验前要明确吸收剂和溶质的性质，并根据需要进行必要的预处理。
•实验过程中要注意将气体和液体的流速和温度适当控制，以保证实验结果的准确性。
6. 实验结果与讨论根据实验数据进行分析后，我们可以得到吸收效率和传质系数等参数的计算结果。
对于不同的吸收剂和溶质，我们可以根据实验结果评估其吸附和溶解的效果，并对吸收过程中的传质机制进行讨论。
化工原理实验报告(正文)---例3吸收
实验一 流体活动阻力测定实验之袁州冬雪创作一、 实验目标1.测定流体在圆直等径管内活动时的磨擦系数λ与雷诺数Re 的关系，将测得的λ~Re 曲线与与由经历公式描出的曲线比较；2.测定流体在分歧流量流经全开闸阀时的部分阻力系数ξ；二、 基来历根基理 1. 直管沿程阻力引起流体机械能损失的原因是运动壁面与粘性流体共同作用发生流体点速度差别.当某流体以一定的流量Vi 流经内径为d 的圆直等径管时，管长为l 的管段的流体机械能损失主要体现在该管段两头截面处修正压强的差别上.阻力损失可由直管的上、下游截面列机械能守恒方程求得：ρ1m p +221u =ρ2m p +222u + ∑-21f h （2-1）其中： ∑-21f h = 22u d l λ ＝5228d lV i πλ（2-2）μπρμρd V du R i ei 4==（2-3）i i m m gR p p )(21ρρ-=- (2-4)),,f 8)(252ρρρρπλiii ii i R V V l gR d （在一定实验条件下====-=∴ （2-5）因此，对给定的实验装置，只要测定一系列流量Vi 下的Ri 及温度数据，即可计算出相应的雷诺准数i Re 和磨擦系数i λ. 2. 部分阻力当流体流经某一定开启度的闸阀时,由于流道截面变更,使流体的流线发生改变,形成鸿沟层分离及旋涡,发生部分阻力，该部分阻力同样体现在流体流经闸阀前后修正压强差别上.部分阻力的计算方法有当量长度和部分阻力系数法，其公式如下：2222u u d l h e f ξλ==（2-6）ρρρρii m m f gR p p h )(21-=-=（2-7）24228)()(2i ii i i i V gR d u gR ρρρπρρρξ-=-= （2-8）三、 实验装置与流程来自高位水槽的水从进水阀1首先流经光滑管11上游的均压环，均压环分别与光滑管的倒U 形压差计和1151压差传感器15的一端相连，光滑管11下游的均压环也分别与倒U 形压差计和1151压差传感器的另外一端相连.当球阀3关闭且球阀2开启时，光滑管的水进入粗糙管12，粗糙管上下游的均压环分别同时与粗糙管的倒U 形压差计和1151压差传感器的两头相连.当球阀5关闭时，从粗糙管下来的水流经铂电阻温度传感器18，然后经流量调节阀6及流量计16后，排入地沟.当球阀2关闭且球阀3打开时，从光滑管来的水就流入装有闸阀4的不锈钢管13，闸阀两头的均压环分别与一倒U 形压差计的两头相连，最后水流经流量计，再排入地沟.画图四、实验步调与注意事项（1）排管路中的气泡.打开阀1、2、3、6，解除管路中的气泡，直至流量计中的水不含气泡为至，然后关闭阀6.（2）1151压差传感器排气及调零.解除两个1151压差传感器内气泡时，只要打开压差传感器下面的考克7、8、9、10，当软管内水无气泡时，排气竣事，此过程可反复多次，直至无气泡为至.压差传感器排气竣事后，用螺丝刀调节压差传感器眼前Z旋扭，使相应的仪表数字显示在0左右，压差传感器即可进入实验状态.（3）U形压差计内及它们毗连收内的气泡的解除.关闭倒U形压差计上方的放空阀，打开U形压差计下方的排水考克，再打开U形压差计下方与软管相连的左右阀，关闭左右阀中间的平衡阀，直到玻璃管中水不出现气泡，然后关闭U形压差计下方与软管相连的左右阀，打开上方的放空阀和下方的排水考克，令玻璃管内水位下降到适当高度，再打开左右阀中间的平衡阀，倒U形压差计两玻璃管内的水位会相平，否则重复上过排汽过程，直至两玻璃管内的水位相平.测定光滑管直管阻力、粗糙管直管阻力、部分阻力的三个倒U形压差计的排气方法相同，再此不再一一先容.特别注意的是，实验过程不克不及碰撞玻璃管，以免断裂.（4）直管阻力的测定.打开阀2，关闭阀3，调节阀6，流量从2m3/h开端，分别记录像应的光滑管及粗糙管的倒U形压差计两玻璃管内的指示剂高度差，流量每次增加1 m3/h, 直至最大流量.在丈量过程应紧密亲密注意转子流量计中的流质变更，因为四套实验装置的水流量会相互干扰.（5）部分阻力的测定.关闭阀2，排开阀3，调即阀6，取三个分歧的流量，如2、3、4m3/h,记录像应指示剂高度差.水温可在最后测，测一次即可.五、数据记录及数据处理实验装置号，测压段管长L＝m，流体温度℃光滑管管内径：m，粗糙管管内径：m，部分阻力管内径：m1．粗糙管和光滑管的直管阻力计算成果列表计算举例：装置1：水温20℃，密度998.2kg/m3，粘度100.42×10-5Pas以表2第一组数据为例.2．部分阻力计算成果列表计算举例：以第一组数据为例实验二离心泵性能特性曲线测定实验实验日期：一、实验目标测定恒定转速下某离心泵的流量(V)与扬程(He)、轴功率(Na)、及效率(η)之间的曲线关系.二、基来历根基理流体颠末离心泵后流体的机械能会增值.离心泵的特性曲线实质上是流体流经离心泵时机械能按一定规律变更的宏观表示形式，其内容是表达在一定转速n下离心泵的流量V与其扬程He、轴功率Na和效率 之间的定量关系，这些函数关系今朝还无法分别用数学模子停止表达，只能通过实验测定的方法才干得到.实验时,采取涡轮番量计丈量流体在管道内的流量,用智能流量积算仪直接显示出流体流量V 的数值, 其单位为m3/h.扬程是由离心泵的出口1截面至离心泵的出口2截面每牛顿流体机械能的增值，即gu Z g p H g u Z g p e 2222222111++=+++ρρ (2-1) 当离心泵的进、出管管径相同，且压力表和真空表的装置高度差可忽略不计时，由式（2-1）可导出离心泵扬程的计算公式：gp p g p p H e ρρ真表1212+=-=(2-2)由式（2-2）可知，只要分别测出压力表和真空表的数值表2p 和真1p ，便可计算出泵的扬程He （m ）. 2.3 离心泵轴功率a N 的计算本实验主要采取马达天平丈量泵轴转矩M 的方法来计算泵的轴功率，计算公式如下：60281.9602nPL n M N a ππ⋅=⋅= (2-3) 由式(2-3)可知，只要测出测功臂上所加砝码重量P （kg ）、测功臂长L(m)及相应的泵的转速n （r.p.m ）, 便可计算出泵的轴功率a N (W).效率η数值大小是流体颠末离心泵时的水力效率v η、容积效率h η和机械效率M η三者共同作用的成果.泵的效率计算公式如下：a eae M h v N gVH N N ρηηηη==⋅⋅= （2-4）2.5 离心泵的比例定律对同一台离心泵，在转速n 与n’时的特性曲线的等效点间存在下列关系：2)(iei ein n H H '='(2-5)比例定律式（2-5）适用的条件是泵的转速变更只能在%20±内，且转速变更前后泵的效率相等，即i i ηη='.三、 实验装置与流程离心泵正常工作时，水由底阀○1进入离心泵的叶轮，获得机械能后分开泵壳，经出口阀○8、旁路○9或出口阀○8、电动调节阀○2流入出水管，途经涡轮番量计○1，水最后流入循环水箱. 画图四、 实验步调与注意事项1. 灌泵. 首先给离心泵灌泵.轻轻打开真空表旁的自来水水阀，注意，千万不克不及开大，否则会损坏真空表.当泵壳上的塑料放空管有水溢出时，说明泵壳内充满了水，可关闭自来水水阀.2. 开启电源. 依次打开总电源开关、仪表电源开关，把水泵电源放在“直接”位置，此时水泵停止，按钮“红灯”亮.“转速丈量仪”显示值、“温度压力巡检仪”显示值及“智能流量积算仪”显示值都为零.图上要有试验点，不克不及唯一线3. 启动离心泵. 按水泵启动按钮绿键，打开电动调节阀电源，按“流量自动调节仪”的向上键∧至100，暗示电动调节阀处于最大流量，待“智能流量积算仪”、“温度压力巡检仪”、“转速丈量仪”显示值稳定后，记录下转速n 、水温t 、压力表读数P2表、真空表读数P1真、流量读数V ；同时在马达天平上添加砝码使测功臂尖头与固定准星对齐，记录下砝码的总千克数P.然后按向下键∨，依次降低电动调节阀的流量，分别记录下相应的有关实验数据.实验测定竣事后，按水泵停止按钮红键，关闭电动调节阀电源、水泵电源、仪表电源，总电源仍处于开启状态.4. 启动计算机，进入化工原理实验软件库，处理实验数据，如三条性能曲线规律性欠好，须重做实验. 五、 数据记录及数据处理 实验装置号，流体温度℃ 实验 序号流量 ( m3/h )p 真空表( MPa )p 压力表( Mpa )转速 ( rpm ) 重量P ( kg )计算成果列两张表，n 平均以前的V,H,N,η列一张表, n 平均以后的V,H,N,η列一张表，用n 平均以后的V,H,N,η作图计算举例：以第一组数据为例351.042.6870012.0511.209810=⨯⨯==N g HV ρη实验三 恒压过滤常数测定实验实验日期： 一、 实验目标1．懂得恒压板框压滤机的布局，学会恒压过滤的操纵方法，验证过滤基来历根基理.2．掌握测定恒压过滤常数K 、滤布阻力当量滤液量qe 、当量过滤时间τe、及滤饼压缩性指数S 的方法.二、 基来历根基理以多孔介质截留悬浮于流体中的颗粒，从而实现固体颗粒与流体分离的操纵称为过滤.若悬浮液中固体浓度较高，固体颗粒在多孔介质概况会形成滤饼，因此，除刚开端过滤时外，过滤主要是滤饼层起过滤介质作用，此种过滤称为滤饼过滤.（以上为原理部分）（以下为数据处理部分）滤饼过滤的推动力是压差.由于设备耐压等原因，过滤一般情况下都是在恒压条件下停止.在恒压滤饼过滤过程中，由于滤饼不竭增厚，过滤阻力不竭增大，过滤速率越来越小，因此，恒压过滤虽然操纵压差在过滤过程可坚持恒定，但它是一个非定态过程.过滤速率微分式如下：)(2e q q Kd dq +=τ （2-1） 上式中的过滤常数表达式为： K=φμγ01)(2Sm p -∆（2-2）对式（3-1）在恒压条件下积分，得如下恒压过滤方程：)()(2e e K q q ττ+=+ （2-3）式（3-1）、（3-2）、（3-3）中的K 、qe 、S 、τe 须通过恒压过滤实验测定.取式（3-1）的倒数得：e q Kq K dq d 22+=τ （2-4） 式（3-4）是一个微分式，为了便于测定和计算，用差分代替微分，式（3-4）可改写成如下形式：e q Kq K q 22+=∆∆τ （2-5） 在某一压力1m P ∆条件下停止过滤实验，用量筒和秒表分别丈量和记录一系列滤液体积i V ∆和其相对应的时间间隔i τ∆，由i V ∆除以过滤面积得i q ∆.iq 的取值的方法如下：∑-∆+∆=112i ii i q q q （i=1~8 ） (2-6)在二维坐标系中以i q 为横坐标, 以iiq ∆∆τ为纵坐标绘制一条直线, 由该直线的斜率可计算出某一压力1m P ∆下的过滤常数K1, 由该直线的截距可计算出滤布阻力当量滤液量qe1, 根据Kq e e2=τ, 可求出相应的当量过滤时间τe1.用压力定值调节阀调节过滤压差（一般三个31~m m P P ∆∆），测定并计算出相应压差下的过滤常数（K1~K3），对式（3-2）双方取对数得：)2lg()lg()1(lg 0φμγ+∆-=m P S K （2-7）以)lg(m P ∆为横坐标，以K lg 为纵坐标画图得一直线，由该直线的斜率即可求出滤饼的压缩指数S.三、实验装置与流程由配料槽○1配好的碳酸钙水悬浮液由压缩空气输送至压力槽○2，用压力定值调节阀○7调节压力槽○2内的压力至实验所需的压力，打开进料阀，碳酸钙水悬浮液依次进入板框压滤机○3的每个滤框停止过滤，碳酸钙则被截留在滤框内并形成滤饼，滤液被排出板框压滤机外由带刻度的量筒收集.画图四、实验步调与注意事项1. 开启电源.开启节制面板上的总电源开关，打开空气压缩机电源开关、24V（DC）电源开关和仪表电源开关；2. 配料、下料.依次打开阀○3、○2和阀○4，用空气将碳酸钙与水搅拌混合平均，注意阀○4不要开太大，以免碳酸钙悬浮液从配料槽○9中喷出.打开阀○6，将混合好的碳酸钙悬浮液输送至压力料槽○2，使液位处于视镜的二分之一处，然后关闭阀○6、○4.3. 组装板框压滤机.将滤布用水浸湿，正确装置好滤板、滤布和滤框，然后用螺杆压紧.注意，板、布、框的概况一定要清洗干净，不克不及带有滤饼，布不克不及起绉，否则过滤时会渗漏严重.4. 调节压力.打开阀○5，打开节制面板上的压力定值调节阀开关○1，再打开阀○7和阀○10，调节第一个恒压过滤的压力，当节制面板上的丈量仪显示压力稳定后，即可开端做过滤实验.5. 测定分歧压力下，得到一定滤液容量所需时间.（1）准备好量筒和秒表，打开悬浮液进料阀，滤液从汇集管流出开端计时.当量筒内的滤液量每次约为≈∆V800mL时，开端切换量筒和秒表，记录下8个V∆和相应的8个过滤时间τ∆，滤液倒入塑料桶，再倒回配料槽○1.（2）第一个恒压过滤实验做完后，关闭悬浮液进料阀，关10，打开阀○8，调节第二个恒压过滤的压力，当闭阀○7和阀○节制面板上的丈量仪显示压力稳定后，即可开端做过滤实验，重复步调5，记录下8个V∆和相应的8个过滤时间τ∆.（3）第二个恒压过滤实验做完后, 关闭悬浮液进料阀，关11，调节第三个恒压过滤的压力，当闭阀○8, 打开阀○9和阀○节制面板上的丈量仪显示压力稳定后，即可开端做过滤实验，重复步调5，记录下8个V∆和相应的8个过滤时间τ∆，11.关闭进料阀和阀○9和阀○6．将剩余的悬浮液压回配料槽.打开阀○6和○4，操纵压力料槽○2内的余压将剩余的悬浮液压回配料槽○1，然后关闭阀12，将压力料槽内的余压排放掉，并打○4、○6.渐渐打开阀○11将压力定值阀内的压力退回至零，然后再关闭.开阀○10、○7. 关闭电源. 关闭节制面板上的空气压缩机电源、24伏直流电源、仪表电源及总电源.8．拆洗板框压滤机. 松开螺杆，拆下滤板、滤布和滤框，放在存有滤液的塑料桶内清洗滤饼直至干净为止.塑料桶里的悬浮液应倒回配料槽○1.五、数据记录及数据处理实验装置号，过滤面积m2数据处理成果计算示例：q1=0.0132 m3/m2 q2= q1+△q=0.0269 m3/m2在直角坐标系中绘制△τ/△q～q的关系曲线，如图所示..在压力P＝2.0kg/cm2时的△τ/△q～q直线上取两个点（0.08450,2084.5）和（0.02181,1937.3），计算斜率斜率=(2104.4-1937.3)/(0.08450-0.02181)=2/K3将分歧压力下测得的K值作lgK~lg△p曲线，如图所示.图上要有试验点，不克不及唯一线图上要有试验点，不克不及唯一线斜率=（1－s）=(***-***)/(***-***)=***s=****实验五对流给热系数测定实验实验日期：一、实验目标1. 测定水蒸汽在圆直水平管外冷凝给热系数α0及冷流体(空气或水)在圆直水平管内的强制对流给热系数αi.2. 观察水蒸汽在圆直水平管外壁上的冷凝状况.二、基来历根基理1. 串联传热过程冷流体（空气或水）与热流体水蒸汽通过套管换热器的内管管壁发生热量交换的过程可分为三步：○1套管环隙内的水蒸汽通过冷凝给热将热量传给圆直水平管的外壁面；○2热量从圆直水平管的外壁面以热传导的方式传至内壁面；○3内壁面通过对流给热的方式将热量传给冷流体.在实验中，水蒸汽走套管换热器的环隙通道，冷流体走套管换热器的内管管内，当冷、热流体间的传热达到稳定状态后，根据传热的三个过程、牛顿冷却定律及冷流体得到的热量，可以计算出冷热流体的给热系数（以上是实验原理）.（以下是计算方法）传热计算公式如下：Q=α0A0( T–Tw)m=αiAi( tw–t)m=VcρcCpc(t2-t1)(2-1)由（1）式可得：mw pc c c T T A t t C V )()(0120--=ρα (2-2)mw i pc c c i t t A t t C V )()(12--=ρα (2-3)式（2）中，( T –Tw)为水蒸汽温度与内管外壁面温度之差， 式（3）中，( tw –t)为内管内壁面温度与冷流体温度之差.由于热流体温度T 、内管外壁温Tw 、冷流体温度t 及内管内壁温tw 均沿内管管长不竭发生变更，因此，温差( T –Tw) 和( tw –t)也随管长发生变更，在用牛顿冷却定律算传热速率Q 时，温差应分别取出口（1）与出口（2）处两头温差的对数平均值( T –Tw)m 和( tw –t)m ，方法如下：22112211ln )()()(w W W w w T T T T T T T T T T -----=- （2-4）22112211ln )()()(t t t t t t t t t t w w w w m w -----=- （2-5）当套管换热器的内管壁较薄且管壁导热性能优良（即λ值较大）时，管壁热阻可以忽略不计，可近似认为管壁内、外概况温度相等，即Tw1=tw1, Tw2=tw2.因此，只要测出冷流体的流量Vc 、进出口温度t1和t2、水蒸汽进出口温度T1和T2、内管壁温Tw1和Tw2，根据定性温度查出冷流体的物性ρc 和Cpc ，再计算出内管的内、外概况积Ai 和A0，根据公式(2)和(3)便可计算出水蒸汽的冷凝给热系数α0及冷流体的对流给热系数αi. 2. 给热系数的经历公式Nusselt 求得纯净蒸汽在水平圆管外概况膜状冷凝平均给热系数的半经历公式：25.00320)(13.1⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=w s t t d g μγλρα （2-6）式（6）中，蒸汽冷凝潜热γ为饱和蒸汽温度ts 下的数据，壁温tw 取进、出口壁温的平均值(tw1+ tw2)/2，冷凝液物性ρ、λ、μ取液膜温度(ts+tw)/2下的数值.因此，只要测出套管换热器内管的外径d0, 便可算出蒸汽冷凝给热系数α0.对低粘度的液体在圆形直管内的呈湍流活动且被加热时，其对流给热系数可采取Dittus-Boelter 关联式：4.08.0023.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛=λμμρλαp i i i C u d d （2-7）式（7）中的冷流体的物性λ、μ、ρ、Cp 为冷流体在管内进、出口温度的算术平均值（t1+t2）/2所对应的数据，流速u 为冷流体体积Vc 流量除以管内径di 计算的截面积. 三、实验装置与流程水蒸汽自蒸汽发生器○2途经阀○6、阀○7由蒸汽分布管进入套管换热器的环隙通道，冷凝水由阀○9、阀○8排入水沟.12节制的旋涡气泵发生的空冷流体水或来自由变频器○气依次颠末阀○4或电动调节阀○5、涡轮番量计○13、水或空气10进入套管换热器的内管，被加热后排入下水道流量调节阀○或放空.画图四、实验步调与注意事项4.1 空气~水蒸汽系统1. 开启电源.依次打开节制面板上的总电源、仪表电源.10使风量最大.2. 启动旋涡气泵○1, 调节手动调节阀○3. 排蒸汽管道的冷凝水.打开阀○9、阀○8，解除套管环隙中积存的冷凝水，然后适当关小阀○8，注意阀○8不克不及开得太大，否则蒸气泄漏严重.4. 调节蒸汽压力.打开阀○6，蒸汽从蒸汽发生器○2沿保温管路流至阀○7；渐渐打开阀○7，蒸汽开端流入套管环隙并对内管的外概况加热，节制蒸汽压力稳定在0.02MPa, 不要超出0.05MPa，否则蒸汽不敷用.5. 分别测定分歧流量下所对应的温度.当节制面板上的巡检仪显示的11个温度、压力数据及智能流量积算仪上显示的空气流量稳定后，记录下最大空气流量下的全部的温度、压力、流量数据.然后再调节阀○6，分别取最大空气流量的1/2及1/3，分别记录下相应流量下的稳定的温度和压力数据，这样总共有3个实验点.6. 实验竣事后，关闭蒸汽阀○7和阀○6，关闭仪表电源及总电源.4.2 水~水蒸汽系统操纵步调、方法基本上同空气~水蒸汽体系一样，只是冷流体由空气改为冷水，实验点仍然取3个.五、数据记录及数据处理实验装置号，体系，蒸汽压力MPa管长L= 1.01 m ，内管管径：16×实验序号冷流体流量V(m3/h)t1(℃)t2(℃)TW11(℃)TW12(℃)TW13(℃)TW21(℃)TW22(℃)TW23(℃)T1(℃)T2(℃)计算成果实验序号冷流体流量V(m3/h)内管内壁给热系数i[ W/(m2·℃) ]内管外壁冷凝给热系数0[ W/(m2·℃) ]总传热系数k[W/(m2·℃)]所测实验装置为1号：水蒸气～水体系，蒸汽压力P＝0.03Mpa，T＝18℃计算举例：以第一组数据为例定性温度tm=(t1+t2)/2=18℃18℃时查附录可得水的物性参数：cp=4.185×103J/kgK ρ=/m3ts=120℃TW=( TW1+ TW2 + TW3)/3=86.814℃tw=( tW1+ tW2 + tW3)/3=82.211℃紫铜管规格：直径φ16×1.5mm，长度L=1010mmAi=πdl=3.14×(0.016-0.0015×2)×1.01=A0=πdl=3.14×0.016×1.01=管内、管外给热系数的实际值：在水平管外，蒸汽冷凝给热系数（膜状冷凝）的半经历式：定性温度tm=(ts+tm)/2流体在直管内强制对流时的给热系数的半经历式：定性温度tm=(t1+t2)/2=18℃计算管内、管外给热系数的误差：实验六吸收（解吸）实验实验日期：，实验过程吸收（吸收或解吸）一、实验目标1.懂得填料塔吸收装置的基本布局及流程；2.掌握总体积传质系数的测定方法；3.测定填料塔的流体力学性能；4.懂得气体空塔速度和液体喷淋密度对总体积传质系数的影响；5.懂得气相色谱仪和六通阀在线检测CO2浓度和丈量方法；二、基来历根基理气体吸收是典型的传质过程之一.由于CO2气体无味、无毒、便宜，所以气体吸收实验选择CO2作为溶质组分是最为适宜的.本实验采取水吸收空气中的CO2组分.一般将配置的原料气中的CO2浓度节制在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节制过程.因此，本实验主要测定Kxa 和HOL. 1）计算公式填料层高度Z 为OLOL x x xaZN H xx dxK LdZ z ⋅=-==⎰⎰*120 （3－1）式中： L 液体通过塔截面的摩尔流量，kmol/(m2·s)；K xa△X 为推动力的液相总体积传质系数，kmol/(m3·s)；HOL 传质单元高度，m ；NOL 传质单元数，无因次. 令：吸收因数A=L/mG （3－2）])1ln[(111121A mx y mx y A A N OL +----=（3－3）2）测定方法（1）空气流量和水流量的测定本实验采取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=mx（3－4）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 .三、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，与水在塔内停止逆流接触，停止质量和热量的交换，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，整个实验过程可当作是等温吸收过程.图1 吸收装置流程图2〕主要设备（1）吸收塔：高效填料塔，塔径100mm，塔内装有金属丝网板波纹规整填料，填料层总高度2000mm..塔顶有液体初始分布器，塔中部有液体再分布器，塔底部有栅板式填料支承装置.填料塔底部有液封装置，以防止气体泄漏.（2）填料规格和特性：金属丝网板波纹填料：型号JWB—700Y，填料尺寸为φ100×50mm，比概况积700m2/m3.（3）转子流量计；（4）气泵：层叠式风机，风量0～90m3/h，风压40kPa；（5）二氧化碳钢瓶；（6）气相色谱仪（型号：SP6801）；（7）色谱工作站：浙大NE2000.四、实验步调与注意事项1) 开启气相色谱：（1）打开高纯氢发生器；（2）等到高纯氢发生器压力达到0.3MPa，调骨气相色谱压力调节阀（向右），缓慢升到0.12MPa；（3）检测热导放空是否疏通：将放空管通入水中，看是否冒泡；（4）打开色谱电源，面板亮，处于准备状态；（5）按“设定”键，出现“DT”，输入“050”；再按“设定”键，出现“IJ.”，输入“050”；再按“设定”键，出现“OV”，输入“040”；（6）按“加热”键；（7）当“恒温”灯亮时，按“桥流”，输入“160”，再按一次“桥流”；（8）按“衰减”键，输入“001”，再按一次“衰减”；（9）打开计算机；（10）点击计算机桌面上的“在线工作站”，打开“通道1”；（11）点击“收集数据”，观察基线，用色谱面板上的“粗调”将基线调至＋20左右；（12）转动色谱“畅通阀”：向右“进样”方向转，2秒后转回原来位置；（13）当即点击“收集数据”；（14）色谱出峰：第一个较大的峰为空气，第二个峰为CO2；待第二个峰出完后，点击“停止收集”；（15）色谱自动积分出含量（体积百分即摩尔百分）.2）实验步调（1）熟悉实验流程及弄清气相色谱仪及其配套仪器布局、原理、使用方法及其注意事项；（2）打开仪表电源开关及风机电源开关；（3）开启进水总阀，使水的流量达到400L/h左右.让水进入填料塔润湿填料.（4）塔底液封节制：仔细调节阀门○2的开度，使塔底液位缓慢地在一段区间内变更，以免塔底液封过高溢满或过低而泄气.（5）打开CO2钢瓶总阀，并缓慢调节钢瓶的减压阀（注意减压阀的开关方向与普通阀门的开关方向相反，顺时针为开，逆时针为关），使其压力稳定在0.1Mpa左右；（6）仔细调节空气流量阀至1m3/h，并调节CO2调节转子流量计的流量，使其稳定在100L/h～160L/h；（7）仔细调节尾气放空阀的开度，直至塔中压力稳定在实验值；（8）待塔操纵稳定后，读取各流量计的读数及通过温度数显表、压力表读取各温度、压力，通过六通阀在线进样，操纵气相色谱仪分析出塔顶、塔底气相组成；（9）改变水流量值，重复步调（6）（7）（8）.（10）实验完毕，关闭CO2钢瓶总阀，再关闭风机电源开关、关闭仪表电源开关，清理实验仪器和实验场地.3）注意事项（1）固定好操纵点后，应随时注意调整以坚持各量不变.（2）在填料塔操纵条件改变后，需要有较长的稳定时间，一定要等到稳定以后方能读取有关数据.五、 数据记录及数据处理1) 将原始数据列表.2） 列出实验成果与计算示例.计算成果塔底气相组成：mol %；塔顶气相组成： mol %； 液相总传质单元数：；液相总传质系数： Kmol/(m3/h)数据处理：2. H= (L/Kxa )×NOL3. 设x2=0，21℃的空气的密度ρ＝/m3，17℃的水的密度ρ＝/m3则：09948.02===平均空气气体水液体M V m M V mG L A O H ρρ G(y2-y1)=L(x2-x1) 则x1=])1ln[(111121A mx y mx y A A N OL +----==4. 已知：填料层总高度1950mm ，塔径91mm。
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填料塔吸收操作及体积吸收系数测定
1 实验目的： 1.1 了解填料吸收塔的构造并熟悉吸收塔的操作； 1.2 观察填料塔的液泛现象，测定泛点空气塔气速； 1.3 测定填料层压降∆p与空塔气速 u 的关系曲线； 1.4 测定含氨空气—水系统的体积吸收系数K y a。 2 实验装置： 2.1 本实验的装置流程图如图 1：
E P
（2）
（3）
（4）
式中：E—亨利系数，Pa P—系统总压（实验中取塔内平均压力） ，Pa 亨利系数 E 与温度 T 的关系为： lg E= 11.468-1922 / T （5） 式中：T—液相温度（实验中取塔底液相温度） ，K。 根据实验中所测的塔顶表压及塔顶塔底压差△p，即可求得塔内平均压力 P。根据实验中所测的塔底 液相温度 T，利用式（4） 、 （5）便可求得相平衡常数 m。 3.2.2 体积吸收常数K Y a 体积吸收常数K Y a是反映填料塔性能的主要参数之一，其值也是设计填料塔的重要依据。本实验属于 低浓气体吸收，近似取 Y≈y、X≈x。 吸收速率方程为： GA = K Y a ·Ω ·h · ∆Ym 则
V 氨气/ （kmol/h） 0.01641 0.01640 0.01975 m 0.6215 0.6279 0.6248
nair/ mol 0.05184 0.05102 0.03291 Δ Ym 0.02282 0.02320 0.02722
Y1
Y2
0.04950 0.04945 0.04949
A KY a = Ω · h· Δ Ym
G
（6）
式中：K Y a—气相体积吸收系数，kmol/m3·h； a—单位体积填料层所提供的有效接触面积，m2/m3； GA —单位时间内氨气的吸收量，kmol/h； Ω —塔截面积，m2； h—填料层高度，m； ∆Ym —吸收推动力，气相对数平均浓度差。 为求得K Y a ，需求取GA 及ΔYm。 3.2.3 被吸收的氨气量GA ,可由物料衡算 GA = V Y1 − Y2 = L(X1-X2) 式中：V—惰性气体空气的流量，kmol/h；
4
过程工程原理实验（乙）
吴钰龙
3071102691
G=
PV 体 RT
=(1.6*0.90+101.3)*8.0267/8.314/(273.15+26.0)=0.3316 kmol/h；
L=ρ L0/M=998.2*30/18/1000=1.664 kmol/h； V 体·氨气=VN ρ0 P0 T/ρPT0 =300*0.001* 1.205 ∗ 101.3 ∗ 293.15∗0.702 ∗ (101.3 + 1.6 ∗ 1.15)=0.3912 m3/h； V 氨气=
4 π
1 8 26.0 0.90 300 22.5 1.15 30 0.20 1.22 25.8 10 1.26 23.0
2 8 26.0 0.92 300 23.0 1.15 36 0.21 1.21 26.0 10 1.24 23.0
3 9.6 26.1 1.27 360 23.0 1.58 30 0.27 1.70 26.0 10 0.80 23.0
Y2=
n 氨气 n
X1=L (Y1-Y2)=0.3316*(0.04950-0.00965)/1.664=0.00794； E=1011.468-1992/()273.15+25.8=63779； P=（2*1.22+0.20）/2+101.3=102.6kPa，P 为塔内平均压力； m=E/P=63779/102.6/1000=0.6315； ∆Ym = (∆Y1 − ∆Y2 )/ln (∆Y1 /∆Y2 )=
过程工程原理实验（乙）
吴钰龙
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专业：高分子
实验报告
姓名：_吴钰龙 学号：3071102691 日期：2009.10.23 地点：教十 2210
课程名称：过程工程原理实验（乙） 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称：吸收实验 实验类型：工程实验 同组学生姓名：_张子宽、王浩、张宇 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得
图 1.装置图
1 吸收实验
过程工程原理实验（乙）
吴钰龙Βιβλιοθήκη 30711026912.2 物系：水—空气—氨气。惰性气体由漩涡气泵提供,氨气由液氮钢瓶提供，吸收剂水采用自来水，他们 的流量分别通过转子流量计。水从塔顶喷淋至调料层与自下而上的含氮空气进行吸收过程，溶液由塔底经 过液封管流出塔外，塔底有液相取样口，经吸收后的尾气由塔顶排至室外，自塔顶引出适量尾气，用化学 分析法对其进行组成分析。 3 基本原理： 3.1 实验中气体流量由转子流量计测量。 但由于实验测量条件与转子流量计标定条件不一定相同， 故转子 流量计的读数值必须进行校正。校正方法如下： Q=Q N ρ0 P0 T/ρPT0 式中：ρ0 —标定状况下空气的密度，1.205kg/m3； ρ —被测气体在标定状况下下的密度，kg/m3； P0 、T0 —标定的空气状况，P0 = 1.013 × 105Pa，T0 =293K； P、T—实际测量时候被测气体的绝对压强、绝对温度，Pa，K。 3.2 体积吸收系数K Y a的测定 3.2.1 相平衡常数 m 对相平衡关系遵循亨利定律的物系（一般指低浓度气体） ，气液平衡关系为： ∗ y = mx 相平衡常数 m 与系统总压 P 和亨利系数 E 的关系如下： m=
η 0.8052 0.8018 0.6931
0.00965 0.00980 0.01519
KYa 366.9 359.2 318.5
计算示例（以第一组为例） ： V 体=VN ρ0 P0 T/ρPT0 =8* 101.3 ∗
吸收实验
273.15+26 293.15
∗ (101.3 + 1.6 ∗ 0.90)=8.0267 m3/h；
∗ Y1 − Y1
4 实验步骤： 4.1 先开启吸收剂（水）调节阀，当填料充分润湿后，调节阀门使水流量控制在适当的数值，维持恒定； 4.2 启动风机，调节风量由小到大，观察填料塔内的流体力学状况，并测取数据，根据液泛时空气转子流
3 吸收实验
过程工程原理实验（乙）
吴钰龙
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量计的读数，来选择合适的空气流量，本实验要求在两至三个不同气体流量下测定K Y a； 4.3 为使进塔气相浓度Y1 约为 5%， 须根据空气的流量来估算氨气的流量， 然后打开氨气钢瓶， 调节阀门， 使氨气流量满足要求； 4.4 水吸收氨，在很短时间内操作过程便达到稳定，故应在通氨气之前将一切准备工作做好，在操作稳定 之后，开启三通阀，使尾气通入吸收瓶进行尾气组成分析。在实验过程中，尤其是测量时，要确保空气、 氨气和水流量的稳定； 4.5 改变气体流量或吸收剂（水）流量重复实验：本次实验，控制空气流量分别为 8-8-9.6 m3/h，水流量 则相对应为 30-36-30 l/h； 4.6 实验完毕，关闭氨气钢瓶阀门、水调节阀，切断风机电源，洗净分析仪器等。 5 实验数据处理： 5.1 大气压：776.30mmHg；填料层高度：41cm；填料塔内径：70mm；标准酸浓度：0.025M 5.2 原始数据记录： 项目 次序 空气转子流量计读数（m3/h） 空气温度（℃） 空气压力（1.6kPa） 氨气转子流量计读数（L/h） 氨气温度（℃） 氨气压力（1.6kPa） 水转子流量计读数（l/h） 塔顶底压差（kPa） 塔顶表压（kPa） 塔底液体温度（℃） 吸收瓶加酸量（ml） 脱氨后空气量（l） 脱氨后空气温度（℃） 5.3 数据处理： 塔截面积Ω = D2 =0.00385m2 P=P0+P 表
VA V
（8）
式中：VA —氨气的流量，kmol/h。 根据转子流量计测取得空气和氨气的体积流量和实际测量状态（压力、温度） 。应对其刻度流量进行 校正而得到实际体积流量，再由气体状态方程得到空气和氨气的摩尔流量，并由式（8）即可求取进塔气 相浓度Y1 。 3.2.3.2 出塔气相（尾气）的组成Y2 的确定 用移液管移取体积为 Va ml、浓度为 Ma mol/l 的标准硫酸溶液置于吸收瓶中，加入适量的水及 2-3 滴 百里酚兰（指示剂） ，将吸收瓶连接在抽样尾气管线上（如装置图） 。当吸收塔操作稳定时，尾气通过吸收 瓶后尾气中的氨气被硫酸吸收，其余空气通过湿式流量计计量。为使所取尾气能反映塔内实际情况，在取 样分析前应使取样管尾气保持畅通，然后改变三通旋塞流动方向，使尾气通过吸收瓶。 Y2 = nNH 3 /nair （9） 式中：nNH 3 —氨气的摩尔数，mol； nair —空气的摩尔数，mol。 尾气样品中氨的摩尔数nNH 3 可用下列方式之一测得： (i)若尾气通入吸收瓶吸收至终点（瓶内溶液颜色由黄棕色变至黄绿色） ，则 -3 nNH 3 = 2Va ·Ma × 10 mol （10）
0.04950 −0.6315 ∗0.00794 −0.00965 ln 0.04950 −0.9315 ∗0.00794 /0.00965
G
=0.02282；
η =1-Y2/Y1=1-0.00965/0.04950=0.8052； KY a =
GA Ω· h· Δ Ym
=
0.3316 ∗（0.04950 −0.00965 ） 0.0385 ∗0.41 ∗0.02282
2 吸收实验
（7）
过程工程原理实验（乙）
吴钰龙
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Y1 —进塔气相的组成，比摩尔分率，kmol（A）/ kmol（B） ； Y2 —出塔气相（尾气）的组成，比摩尔分率，kmol（A）/ kmol（B） ； X1—出塔液相组成，比摩尔分率，kmol（A）/ kmol（B） ； X2=0； L—吸收剂水的流量，kmol/h。 3.2.3.1 进塔气相浓度Y1 的确定 Y1 =