二氧化碳吸收与解吸实验汇总情况
CO2吸收-解吸试验资料
附件6：CO 2吸收-解吸实验资料一、实验流程图本实验是在填料塔中用水吸收空气和CO 2混合气中的CO 2，和用空气解吸水中的CO 2以求取填料塔的吸收传质系数和解吸系数。
图1. 吸收与解吸实验流程图阀门：V A01—吸收液流量调节阀，V A02—吸收塔空气流量调节阀，V A03—解吸塔空气流量调节阀，V A04—解吸液流量调节阀，V A05—吸收塔CO 2流量调节阀，V A06—风机旁路调节阀，V A07—吸收泵放净阀，V A08—水箱放净阀，V A09—解吸液回流阀，V A10—吸收泵回流阀，AI01—吸收塔进气采样阀， AI02 —吸收塔排气采样阀， AI03—解吸塔进气采样阀， AI04—解吸塔排气采样阀，AI05—吸收塔塔顶液体采样阀，AI06—解吸塔塔顶液体采样阀，AI07—解吸塔塔底液体采样阀，V A11—吸收塔放净阀，V A12—解吸塔放净阀，V A13—缓冲罐放净阀风压6kPa，风量55m3/hCO2钢瓶温度：TI01—液相温度流量：FI01—吸收塔空气流量，FI02—吸收液流量，FI03—解吸塔空气流量，FI04—解吸液流量，FI05—CO2气体流量图2. CO2吸收‐解吸实验装置实物照片二、实验设备结构参数吸收塔：塔内径100 mm；填料层高550 mm；填料为陶瓷拉西环；丝网除沫解吸塔：塔内径100 mm；填料层高550 mm；填料为φ6不锈钢θ环；丝网除沫风机：旋涡气泵，6kPa，55m3/h；吸收泵：扬程12m，流量14L/min；解吸泵：扬程14m，流量3.6m3/h；饱和罐：PE，50L温度：Pt100传感器流量计：水涡轮流量计：200～1000L/h；气相质量流量计：0～1.2 m3/h；气相转子流量计：1～4 L/min；三、实验注意事项1.在实验中，两个水流量计的读数要尽量保持一致；2.测取液泛数据点时，等待时间不要过长，避免液泛过于强烈导致液体喷出塔外；3.调节解吸塔的空气流量时要求在不液泛的情况下，尽量维持在较大的气量；4.泵是机械密封，必须在泵有水时使用，若泵内无水空转，易造成机械密封件升温损坏而导致密封不严，严禁泵内无水空转；5.液相采样和滴定时，要保证规范操作，以免影响测定和数据分析；6.实验结束时，注意按顺序关闭风机、水泵和阀门等。
二氧化碳吸收与解吸实验
二氧化碳吸收与解吸实验一、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，练习实验数据的处理分析。
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. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，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）。
3. 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：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。
压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降P ∆与气速u 的关系如图一所示：图一 填料层的P ∆～u 关系当液体喷淋量00=L 时，干填料的P ∆～u 的关系是直线，如图中的直线0。
当有一定的喷淋量时，P ∆～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。
这两个转折点将P ∆～u 关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。
传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收系数。
对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。
1.二氧化碳吸收-解吸实验根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为 气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （1） 液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （2） 式中：A G —A 组分的传质速率，1-⋅s kmoI ；A —两相接触面积，m 2；A P —气侧A 组分的平均分压，Pa ；Ai P —相界面上A 组分的平均分压，Pa ； A C —液侧A 组分的平均浓度，3-⋅m kmolAi C —相界面上A 组分的浓度3-⋅m kmolg k —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---⋅⋅⋅Pa s m kmol ; l k —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-⋅s m 。
吸收解吸的实验报告
1. 了解吸收和解吸的原理。
2. 熟悉吸收解吸反应的实验操作。
3. 通过实验观察吸收解吸实验现象特征。
4. 探讨不同物质的吸收和解吸特性。
二、实验原理吸收和解吸是化学工程中常见的传质过程。
吸收是指气体中的溶质被液体吸收剂吸收的过程，而解吸则是将吸收剂中的溶质释放出来的过程。
本实验采用物理吸收法，即利用液态吸收剂对气体混合物中的特定组分进行吸收和解吸。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：CO2气体、NaOH溶液、盐酸、苯、四氯化碳等。
2. 实验仪器：气体发生器、气体流量计、吸收塔、解吸塔、冷凝器、温度计、压力计、秒表等。
四、实验步骤1. 吸收实验：（1）将CO2气体通入装有NaOH溶液的吸收塔中，调节气体流量和温度。
（2）观察气体在吸收塔中的流动状态，记录吸收前后的气体流量和温度。
（3）将吸收后的气体通入装有盐酸的解吸塔中，调节气体流量和温度。
（4）观察气体在解吸塔中的流动状态，记录解吸前后的气体流量和温度。
2. 解吸实验：（1）将苯通入装有四氯化碳的吸收塔中，调节气体流量和温度。
（2）观察气体在吸收塔中的流动状态，记录吸收前后的气体流量和温度。
（3）将吸收后的气体通入装有苯的解吸塔中，调节气体流量和温度。
（4）观察气体在解吸塔中的流动状态，记录解吸前后的气体流量和温度。
1. 吸收实验：（1）CO2气体在吸收塔中流速逐渐减慢，气体颜色变浅。
（2）解吸后的气体在解吸塔中流速逐渐加快，气体颜色变深。
2. 解吸实验：（1）苯气体在吸收塔中流速逐渐减慢，气体颜色变浅。
（2）解吸后的气体在解吸塔中流速逐渐加快，气体颜色变深。
六、实验数据与分析1. 吸收实验：（1）吸收前后的气体流量：Q1 = 0.2 L/min，Q2 = 0.1 L/min。
（2）吸收前后的气体温度：T1 = 25℃，T2 = 20℃。
（3）根据实验数据，计算吸收系数K1和吸收速率V1。
2. 解吸实验：（1）吸收前后的气体流量：Q3 = 0.2 L/min，Q4 = 0.3 L/min。
二氧化碳填料吸收与解吸实验.
二氧化碳填料吸收与解吸实验装置说明书天津大学化工基础实验中心2013．06一、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析。
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. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，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）。
3. 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：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。
压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降P ∆与气速u 的关系如图一所示：图一 填料层的P ∆～u 关系当液体喷淋量00=L 时，干填料的P ∆～u 的关系是直线，如图中的直线0。
当有一定的喷淋量时，P ∆～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。
这两个转折点将P ∆～u 关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。
传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收系数。
对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。
1.二氧化碳吸收-解吸实验根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （1）液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （2） 式中：A G —A 组分的传质速率，1-⋅s kmoI ；A —两相接触面积，m 2；A P —气侧A 组分的平均分压，Pa ；Ai P —相界面上A 组分的平均分压，Pa ；A C —液侧A 组分的平均浓度，3-⋅m kmolAi C —相界面上A 组分的浓度3-⋅m kmolg k —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---⋅⋅⋅Pa s m kmol ;l k —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-⋅s m 。
二氧化碳吸收与解吸实验
二氧化碳吸收与解吸实验一、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，练习实验数据的处理分析。
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. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，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）。
3. 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：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。
压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降P ∆与气速u 的关系如图一所示：123L 3L 2L 1L 0 =＞＞0图一 填料层的P ∆～u 关系当液体喷淋量00=L 时，干填料的P ∆～u 的关系是直线，如图中的直线0。
ΔP , k P a当有一定的喷淋量时，P ∆～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。
这两个转折点将P ∆～u 关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。
传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收系数。
对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。
1.二氧化碳吸收-解吸实验根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为 气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （1） 液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （2） 式中：A G —A 组分的传质速率，1-⋅s kmoI ；A —两相接触面积，m 2；A P —气侧A 组分的平均分压，Pa ； Ai P —相界面上A 组分的平均分压，Pa ；A C —液侧A 组分的平均浓度，3-⋅m kmol Ai C —相界面上A 组分的浓度3-⋅m kmolg k —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---⋅⋅⋅Pa s m kmol ;l k —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-⋅s m 。
二氧化碳的吸收与解析,实验的误差分析。
二氧化碳的吸收与解析,实验的误差分析。
二氧化碳的吸收与解析是化学分析学中一种基本的定量分析方法。
常用于测定空气、工业废气、汽车尾气、大气等中的二氧化碳含量。
方法是利用KOH（氢氧化钾）溶液可以吸收二氧化碳，并且有一个明确的化学反应式：
CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O
因此可以通过测定KOH溶液的消耗量来定量二氧化碳含量。
在实验中，误差可能产生于如下方面：
1. 试剂纯度：如果试剂的纯度不能保证，可能会影响吸收和解析过程中的化学反应，进而影响测量结果。
2. 装置漏气：实验装置如果出现气泡漏气等问题，会导致二氧化碳的流失，测量结果将不准确。
3. 操作技巧：实验操作不规范，包括倒液不准确、加热温度不够等等，也会导致实验误差。
4. 仪器准确性：实验中所使用的仪器可能存在读数误差和灵敏度等问题，这也可能导致测量结果的误差。
因此，在实验过程中，我们需要严格控制实验条件、使用高纯度试剂、保证操作技巧规范、使用准确的仪器和科学的数据处理方法，以尽可能减小误差并获得准确的二氧化碳含量测量结果。
二氧化碳吸收与解吸实验
二氧化碳吸收与解吸实验一、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，练习实验数据的处理分析。
二、实验内容1 •测定填料层压强降与操作气速的尖系，确定在一定液体喷淋量下的液泛气速。
2. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，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）。
3. 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：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。
压强降与气、液流量均有尖，不同液体喷淋量下填料层的压强降P与气速u的尖系如图一所示：图一填料层的P〜U尖系当液体喷淋量LoO时，干填料的P〜u的尖系是直线，如图中的直线0当有一定的喷淋量时， P U 的尖系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点” O 这两个转折点将 段：既恒持液量区、载液区及液泛区。
传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数, 系数。
对于相同的物系及一定的设备(填料类型与尺寸) 件及气液接触状况的不同而变化。
1 •二氧化碳吸收■解吸实验根据双膜模型的基本假设，气侦J 和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为 气膜 G A kgA(pAPAi)⑴液膜 6Akl A (c AlC A )式中：G A -A 组分的传质速率， 1kmol s ;A —两相接触面积，m ;P A —气侧A 组分的平均分压，Pa ；Pm —相界面上A 组分的平均分压，Pa ； C A —液侧A 组分的平均浓度，kmol m 3C A —相界面上A 组分的浓度kmol m 3\ kg —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，kmol Pak —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数,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：G A K G A(P A P A ) / (3) G A K L A(C A C A )(4)式中：P A —液相中A 组分的实际浓度所要求的气相平衡分压，Pa ； C A —气相中A 组分的实际分压所要求的液相平衡浓度，kmol m 3 ；P 〜U 尖系分为三个区实验测定可获取吸收 ,吸收系数随着操作条kmol m s PaPi=PAi C Al F L当气膜阻力远大于液膜阻力时，则相际传质过程式受气膜传质速率控制，此时，K G kg ;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，K L k| o如图三所示，在逆流接触的填料层内，任意载取一微分段，并以此为衡算系统，则由吸 收质A 的物料衡算可得：dGAF k dCA(7a)LP A +C I P AC A +C IC A图二双膜模型的浓度分布图图三填料塔的物料衡算图若气液相平衡尖系遵循享利定律：C A HP A ，则:式中：F L——液相摩尔流率，kmol s 1 ;，且称H L 为液相传质单元高度（HTU ;N L “G ,且称1\1_为液相传质单元数（NTU o CA 2 C A C A因此，填料层高度为传质单元高度与传质单元数之乘积，即\ h H L N L若气液平衡矢系遵循享利定律，即平衡曲线为直线，则式（（10）法解得填料层高度的计算式，亦即可采用下列平均推动力法计算填料层的高度或液相 传质单元高度:VsLK^aSN L —C A1 C A2CAm___ h __VsL -(11)(⑵L ■■-液相摩尔密度5kmol m 3。
二氧化碳吸收实验报告
二氧化碳吸收实验报告二氧化碳吸收实验报告引言：二氧化碳是一种重要的温室气体，它的排放是导致全球气候变暖的主要原因之一。
为了减少二氧化碳的排放，许多科学家和研究人员致力于寻找有效的二氧化碳吸收方法。
本实验旨在探究不同材料对二氧化碳吸收的效果，并评估其吸收能力及可行性。
实验过程：1. 实验材料准备：我们选择了三种常见的材料作为实验样本：活性炭、氧化铁和纳米孔材料。
这些材料都具有一定的吸附能力，有望在二氧化碳吸收中发挥作用。
2. 实验装置搭建：我们使用了一套自制的实验装置，包括一个二氧化碳气源、一个装有样本的吸附罐和一个二氧化碳浓度测量仪。
吸附罐中的样本与二氧化碳气体接触，通过测量浓度变化来评估吸附效果。
3. 实验操作：首先，我们将吸附罐中的样本与二氧化碳气体充分接触，使其吸附二氧化碳。
然后，使用浓度测量仪测量吸附后的二氧化碳浓度，并记录下来。
重复以上步骤，以获得准确的数据。
实验结果：通过多次实验，我们得到了以下结果：1. 活性炭吸附效果较好：活性炭是一种多孔材料，具有较大的比表面积，因此具有较好的吸附能力。
在实验中，我们发现活性炭对二氧化碳的吸附效果较好，能够有效地降低二氧化碳的浓度。
2. 氧化铁表现出一定的吸附能力：氧化铁是一种常见的吸附材料，它与二氧化碳之间存在一定的相互作用力。
实验结果显示，氧化铁对二氧化碳的吸附效果较活性炭略逊一筹，但仍具有一定的吸附能力。
3. 纳米孔材料吸附效果有待改进：纳米孔材料是一种新型的吸附材料，具有微小的孔隙结构，有望提高吸附效果。
然而，在我们的实验中，纳米孔材料对二氧化碳的吸附效果较差，需要进一步改进和优化。
讨论与结论：通过本次实验，我们得出了以下结论：1. 活性炭是一种较为理想的二氧化碳吸附材料，具有较好的吸附效果和可行性。
2. 氧化铁虽然吸附效果稍逊于活性炭，但仍具备一定的吸附能力，值得进一步研究和应用。
3. 纳米孔材料在二氧化碳吸附方面表现不佳，需要进一步改进和优化。
二氧化碳的吸收与解吸实验报告
二氧化碳的吸收与解吸实验报告摘要：本实验旨在研究二氧化碳的吸收与解吸过程，并观察其对环境条件的敏感性。
通过使用氢氧化钠（NaOH）溶液作为吸收剂，测量二氧化碳溶液中的pH值和溶液的体积变化，以评估吸收和解吸的效果。
实验结果表明，二氧化碳能够被NaOH 溶液吸收，并在一定条件下释放。
1. 引言二氧化碳（CO2）是一种常见的气体，它在大气中的浓度增加与全球气候变化密切相关。
因此，研究CO2的吸收与解吸过程对于理解和控制大气中CO2浓度的变化至关重要。
本实验旨在模拟CO2吸收与解吸的过程，并观察其在不同条件下的反应情况。
2. 实验步骤2.1 实验材料：-氢氧化钠（NaOH）固体-蒸馏水-二氧化碳气源- pH计-称量器具-实验室玻璃器皿2.2 实验过程：（1）准备NaOH溶液：称取适量的NaOH固体，加入一定量的蒸馏水中，搅拌溶解。
（2）装置实验装置：将NaOH溶液倒入实验室玻璃器皿中，置于实验台上。
（3）测量初始条件：使用pH计测量NaOH溶液的初始pH 值，并记录初始溶液的体积。
（4）注入CO2气体：将二氧化碳气体缓慢地通入NaOH溶液中，观察溶液的变化，并记录每次通气的时间和CO2气体的体积。
（5）测量pH值：定期使用pH计测量溶液的pH值，并记录下来。
（6）测量溶液体积：测量在吸收和解吸过程中溶液的体积变化，并记录下来。
3. 实验结果实验期间，我们记录了二氧化碳气体通入溶液的时间、CO2气体的体积以及溶液的pH值变化。
根据实验结果，我们绘制了相应的数据表和图表。
4. 讨论与分析根据实验结果，我们观察到二氧化碳气体通入NaOH溶液后，溶液的pH值逐渐下降，说明二氧化碳被NaOH吸收并生成了碳酸。
随着二氧化碳的继续通入，溶液的体积也有所增加，这是由于二氧化碳的溶解导致溶液的体积增大。
在观察解吸过程时，我们停止通入二氧化碳气体，溶液开始释放二氧化碳，并逐渐恢复到初始状态。
此时，溶液的pH 值逐渐升高，说明碳酸在解吸过程中分解为二氧化碳和水，并释放出二氧化碳气体。
二氧化碳吸收与解吸试验
氧化碳吸收与解吸实验、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，练习实验数据的处理分析。
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.固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，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）。
3.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填料层的压强降P与气速u的关系如图一所示:质系数。
实验原理:气体通过填料层的压强降：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。
压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下当液体喷淋量L o 0时，干填料的P〜u的关系是直线，如图中的直线0当有一定的喷淋量时， P 称为“载点”，上转折点称为“泛点” 。
这两个转折点将 u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点 P 〜u 关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。
传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数， 实验测定可获取吸收 系数。
对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸） ，吸收系数随着操作条 件及气液接触状况的不同而变化。
1.二氧化碳吸收 -解吸实验 气膜 G A k g A(P A P Ai ) （1） 液膜 G A k l A (C AiC A )（2）式中： G A — A 组分的传质速率，1kmoI s ；A —两相接触面积， m 2；根据双膜模型的基本假设， 气侧和液侧的吸收质 A 的传质速率方程可分别表达为 P A —气侧A 组分的平均分压，Pa ；卩知一相界面上A 组分的平均分压，Pa ； C A —液侧A 组分的平均浓度，kmol m 3C Ai —相界面上A 组分的浓度kmol m 3 k g —以分压表达推动力的气侧传质膜系数， kmol Pak l —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，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： G A K G A(P A P A ) 3） G A K L A(C A C A ) 4）式中：P A —液相中A 组分的实际浓度所要求的气相平衡分压, Pa；C A —气相中A 组分的实际分压所要求的液相平衡浓度, kmol m 3 ；K G —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， 2 1 1kmol m s Pa ；1K L -以气相分压表示推动力的总传质系数，或简称为液相传质总系数,若气液相平衡关系遵循享利定律： C A HP A ，则:1 1K G k ；1 HK T k g1HK ^1 k(5)(6)P A +d P A1当气膜阻力远大于液膜阻力时，则相际传质过程式受气膜传质速率控制， 此 时，K G k g ；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，K L k l o如图三所示，在逆流接触的填料层内，任意载取一微分段，并以此为衡算系统， 则由吸收质A 的物料衡算可得：式中：F L ——液相摩尔流率，kmol s 1 ;图二双膜模型的浓度分布图P 1=P A 1 C A1， F L图三 填料塔的物料衡算图dG AF LdC A(7a )(12)L ---- 液相摩尔密度，kmol m 3。
吸收解吸化工实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握吸收和解吸的基本原理及操作方法；2. 掌握填料塔的结构、操作及性能评价；3. 学习吸收和解吸实验的装置搭建、操作及数据处理；4. 分析实验数据，得出吸收和解吸的传质系数等参数。
二、实验原理吸收和解吸是化工生产中常见的操作过程，它们分别涉及气液两相之间的传质。
在吸收过程中，气体中的溶质被吸收剂吸收，从而得到较纯的气体；在解吸过程中，吸收剂中的溶质被解吸剂解吸，从而得到较纯的溶质。
本实验采用填料塔作为吸收和解吸的设备，通过改变操作条件，研究气液两相间的传质过程。
实验中，气相从塔底进入，液相从塔顶进入，气液两相在填料层中逆流接触，实现传质。
三、实验装置1. 填料塔：采用不锈钢材质，内装填料层，填料层高度为2m；2. 气源：氮气，纯度99.999%；3. 液源：水，去离子水；4. 气体流量计：精度为±0.5%；5. 液体流量计：精度为±1%；6. 温度计：精度为±0.5℃；7. 压力计：精度为±0.5%。
四、实验步骤1. 搭建实验装置，连接好气源、液源、气体流量计、液体流量计、温度计和压力计；2. 开启氮气气源，调节气体流量计，使气体流量为0.5m³/h；3. 开启去离子水液源，调节液体流量计，使液体流量为1L/min；4. 记录实验开始时的温度和压力；5. 改变操作条件，如气体流量、液体流量、填料层高度等，观察气液两相间的传质过程；6. 记录实验过程中的温度、压力、气体流量、液体流量等数据；7. 关闭实验装置，整理实验器材。
五、实验结果与分析1. 吸收过程根据实验数据，得到吸收过程气相中溶质摩尔分率与液相中溶质摩尔分率的关系曲线。
通过曲线斜率，计算出吸收过程传质系数K_x_a。
2. 解吸过程根据实验数据，得到解吸过程气相中溶质摩尔分率与液相中溶质摩尔分率的关系曲线。
通过曲线斜率，计算出解吸过程传质系数K_y_a。
3. 影响因素分析（1）气体流量：气体流量越大，气液两相间的传质速率越快，但过大的气体流量会导致液膜过厚，传质效果降低。
二氧化碳吸收与解吸实验汇总情况
二氧化碳吸收与解吸实验一、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根本理论的理解,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,练习实验数据的处理分析. 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. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度,在液泛速度下,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〕.3. 进展纯水吸收二氧化碳、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：压强降是塔设计中的重要参数,气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗.压强降与气、液流量均有关,不同液体喷淋量下填料层的压强降P ∆与气速u 的关系如图一所示：图一 填料层的P ∆～u 关系 液体喷淋量00=L 时,干填料的P ∆～u 的关系是直线,如图当中的直线0.当有一定的喷淋量时,P ∆～u 的关系变成折线,并存在两个转折点,下转折点称为"载点〞,上转折点称为"泛点〞.这两个转折点将P ∆～u 关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区与液泛区.传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率上下的重要参数,实验测定可获取吸收系数.对于一样的物系与一定的设备〔填料类型与尺寸〕,吸收系数随着操作条件与气液接触状况的不同而变化.根据双膜模型的根本假设,气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为 气膜 )(Ai A g A p p A k G -= 〔1〕液膜 )(A Ai l A C C A k G -= 〔2〕 式中：A G —A 组分的传质速率,1-⋅s kmoI ；A —两相接触面积,m 2；A P —气侧A 组分的平均分压,Pa ； Ai P —相界面上A 组分的平均分压,Pa ；A C —液侧A 组分的平均浓度,3-⋅m kmol Ai C —相界面上A 组分的浓度3-⋅m kmolg k —以分压表达推动力的气侧传质膜系数,112---⋅⋅⋅Pa s m kmol ;l k —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数,1-⋅s m .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： )(*-=A A G A p p A K G 〔3〕)(A A L A C C A K G -=*〔4〕式中：*A p —液相中A 组分的实际浓度所要求的气相平衡分压,Pa ；*A C —气相中A 组分的实际分压所要求的液相平衡浓度,3-⋅m kmol ；G K —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,112---⋅⋅⋅Pa s m kmol ；L K -以气相分压表示推动力的总传质系数,或简称为液相传质总系数,1-⋅s m .假如气液相平衡关系遵循享利定律：A A Hp C =,如此：lg G HK k K 111+= 〔5〕 lg L k k H K 11+= 〔6〕P 2=P A2 C P A 浓度P AiC AiC A P A C AP A +d P A C A +dC AP 1=P A1 C A1,F L图二 双膜模型的浓度分布图图三 填料塔的物料衡算图当气膜阻力远大于液膜阻力时,如此相际传质过程式受气膜传质速率控制,此时,g G k K =；反之,当液膜阻力远大于气膜阻力时,如此相际传质过程受液膜传质速率控制,此时,l L k K =.如图三所示,在逆流接触的填料层内,任意载取一微分段,并以此为衡算系统,如此由吸收质A 的物料衡算可得：A LLA dC F dG ρ=〔7a 〕式中：L F ——液相摩尔流率,1-⋅s kmol ；L ρ——液相摩尔密度,3-⋅m kmol .根据传质速率根本方程式,可写出该微分段的传质速率微分方程：aSdh C C K dG A A L A )(-=*〔7b 〕联立上两式可得： AA A L L L C C dCaS K F dh -⋅=*ρ 〔8〕式中：a ——气液两相接触的比外表积, m 2·m -1；S ——填料塔的横载面积,m 2.本实验采用水吸收纯二氧化碳,且二氧化碳在常温常压下溶解度较小,因此,液相摩尔流率L F 和摩尔密度L ρ的比值,亦即液相体积流率L s V )(可视为定值,且设总传质系数K L 和两相接触比外表积a,在整个填料层内为一定值,如此按如下边值条件积分式〔8〕,可得填料层高度的计算公式：⎰-⋅=*12A A C C AA AL sL C C dC aS K V h 〔9〕 距离液 膜气膜C A令 aSK V H L sLL =,且称H L 为液相传质单元高度〔HTU 〕； ⎰-=*12A A C C AA AL CC dC N ,且称N L 为液相传质单元数〔NTU 〕.因此,填料层高度为传质单元高度与传质单元数之乘积,即L L N H h ⨯= 〔10〕假如气液平衡关系遵循享利定律,即平衡曲线为直线,如此式〔9〕为可用解析法解得填料层高度的计算式,亦即可采用如下平均推动力法计算填料层的高度或液相传质单元高度：AmA A L sL C C C aS K V h ∆-⋅=21 〔11〕 SK V hH h N L sLL L α==〔12〕 式中m A C .∆为液相平均推动力,即2211221121.21ln )()(A A A A A A A A A A A A AmC C C C C C C C C C In C C C -----==∆∆∆-∆=∆**** 〔13〕 其中：1110A A C Hp Hy p *==, 2220A A C Hp Hy p *==,0P 为大气压.二氧化碳的溶解度常数：EM H ww1⋅=ρ13--⋅⋅Pa m koml 〔14〕 式中：w ρ——水的密度, ;3-⋅m kgw M ——水的摩尔质量, 1-⋅kmol kg ；E ——二氧化碳在水中的享利系数〔见化工原理下册第78页〕,Pa. 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,如此液侧体积传质膜系数等于液相体积传质总系数,亦即AmA A sL L l C C C hS V a K a k ∆-⋅==21 〔15〕 四、实验装置： 主要技术参数：填料塔：玻璃管内径 D ＝0.050m 塔高1.00m 内装φ10×10mm 瓷拉西环； 填料层高度Z ＝0.78m ； 风机：XGB-12型 550W ； 二氧化碳钢瓶 1个； 减压阀1个〔用户自备〕. 流量测量仪表：CO 23／h ；3／h ；吸收水转子流量计： 型号LZB-10 流量X 围16～160 L ／h ； 解吸水转子流量计： 型号LZB-10 流量X 围16～160 L ／h浓度测量：吸收塔塔底液体浓度分析准备定量化学分析仪器〔用户自备〕； 温度测量：PT100铂电阻,用于测定测气相、液相温度. 2.二氧化碳吸收与解吸实验装置流程示意图<见图四>图四二氧化碳吸收与解吸实验装置流程示意图1- CO 2流量计；2- CO 2瓶减压阀；3- CO 2钢瓶；4-吸收用空气流量计；5- 吸收用气泵；6、8-喷头； 7、19- 水箱放水阀；9- 解吸塔；10- 解吸塔塔底取样阀；11- 解吸液储槽；12、15- U 型管液柱压强计；13- 吸收液流量计；14-解吸液液泵；16- 吸收液储槽；17- 吸收塔；18- 吸收塔塔底取样阀；20- 解吸液流量计；21- 吸收液液泵；22-空气流量计；23- 空气旁通阀；24- 风机 3．实验仪外表板图<见图五>图五 实验装置面板图五、实验方法与步骤：1. 测量吸收塔干填料层〔△P ／Z 〕～u 关系曲线〔只做解吸塔〕：打开空气旁路调节阀5至全开,启动风机.打开空气流量计,逐渐关小阀门5的开度,调节进塔的空气流量.稳定后读取填料层压降△P 即U 形管液柱压差计11的数值,然后改变空气流量,空气流量从小到大共测定8-10组数据.在对实验数据进展分析处理后,在对数坐标纸上以空塔气速 u 为横坐标,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.2. 测量吸收塔在喷淋量下填料层<△P／Z>～u关系曲线：将水流量固定在104L／h〔水流量大小可因设备调整〕,采用上面一样步骤调节空气流量,稳定后分别读取并记录填料层压降△P、转子流量计读数和流量计处所显示的空气温度,操作中随时注意观察塔内现象,一旦出现液泛,立即记下对应空气转子流量计读数.根据实验数据在对数坐标纸上标出液体喷淋量为100L ／h时的〔△P／z〕～u•关系曲线,并在图上确定液泛气速,与观察到的液泛气速相比拟是否吻合.3. 二氧化碳吸收传质系数测定：吸收塔与解吸塔〔水流量控制在40L/h〕〔1〕打开阀门5,关闭阀门9、13.3/h左右.〔3〕吸收进展15分钟后,启动解吸泵2,将吸收液经解吸流量计7计量后打入解吸塔中,同时启动风机,利用阀门5 调节空气流量〔约0.5 m3／h〕对解吸塔中的吸收液进展解吸.〔4〕操作达到稳定状态之后,测量塔底的水温,同时取样,测定两塔塔顶、塔底溶液中二氧化碳的含量.〔实验时注意吸收塔水流量计和解吸塔水流量计数值要一致,并注意解吸水箱中的液位,两个流量计要与时调节,以保证实验时操作条件不变〕〔5〕二氧化碳含量测定用移液管吸取Ba〔OH〕2溶液10mL,放入三角瓶中,并从塔底附设的取样口处接收塔底溶液10 mL,用胶塞塞好振荡.溶液中参加2～3滴酚酞指示剂摇匀,用0.1M的盐酸滴定到粉红色消失即为终点.按下式计算得出溶液中二氧化碳浓度：六、实验须知事项：2总阀门前,要先关闭减压阀,阀门开度不宜过大.2.实验中要注意保持吸收塔水流量计和解吸塔水流量计数值一致,并随时关注水箱中的液位.2浓度操作时动作要迅速,以免CO2从液体中溢出导致结果不准确.七、实验数据记录1.实验装置填料塔流体力学性能测定〔干填料〕解吸塔盐酸浓度标定氢氧化钡浓度标定 八、实验数据处理 1．实验数据计算与结果:实验数据计算过程 <以一组数据为例>. 实验数据计算示例〔1〕填料塔流体力学性能测定〔以解吸填料塔干填料数据为例〕3/h ； 填料层压降U 管读数2.0 mmH 2O空塔气速：07.0050.0)4/36005.024/36002=⨯⨯⋅⨯=ππ（＝）（D Vu 〔m/s 〕 单位填料层压降：6.278.0/2=∆＝Z P 〔mmH 2O/m 〕〔2>传质实验CO 2转子流量计读数0.200〔m 3／h 〕、CO 2转子流量计处温度 16.1〔℃〕 ℃下二氧化碳气体密度2co ρ Kg/m 3CO 2实际流量V CO22co Air ρρ=976.1204.1〔m 3／h 〕 空气转子流量计读数V Air =0.500 〔m 3／h 〕 △吸收液浓度计算吸收液消耗盐酸体积V 1=30.10 ml,如此吸收液浓度为：=1021.30111.01017982.02⨯⨯⨯⨯－=0.01277<kmol/m 3>△吸收剂二氧化碳浓度计算因纯水中含有少量的二氧化碳,所以纯水滴定消耗盐酸体积V=32.3ml,如此塔顶水中CO 2浓度为：=1023.32111.01017982.02⨯⨯-⨯⨯ <kmol/m 3>△塔底的平衡浓度计算℃,由附录可查得CO 2×105 KPa 如此CO 2的溶解度常数为：E M H ww 1⨯=ρ=8109735.01181000⨯⨯×10-7〔13--⋅⋅Pa m kmol 〕 塔底混和气中二氧化碳含量： y 1=5.0156.0156.0+＝*1A C H ×P A1=H ×y 1×P 0×10-7××101325=0.013759〔kmol/m 3〕△塔顶的平衡浓度计算由物料平衡得塔顶二氧化碳含量 L<C A2- C A1>=V<y 1-y 2>y 2=y 1- VC C L A A )(12-⨯)4.225.0()00056.001277.0()100040(-⨯*2A C = H ×P A2=H ×y 2×P 0×10-7××〔kmol/m 3〕△液相平均推动力计算01277.001249.000056.00137.0ln)01277.0016521.0()00056.00137.0(----- = 0.0044<kmol/m 3>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,属液膜控制过程,如此液侧体积传质膜系数等于液相体积传质总系数,即=0049.0)00056.001277.0(4/)050.0(14.38.03600/104023-⨯⨯⨯⨯-=0.0049 <m/s> 实验结果列表如下：表一 实验装置填料塔流体力学性能测定〔干填料〕表二 实验装置填料塔流体力学性能测定〔湿填料〕表三：实验装置填料吸收塔传质实验技术数据表.在对数坐标纸上以空塔气速u 为横坐标,Z P ∆为纵坐标作图,标绘Z P ∆～u 关系曲线.图六 实验装置Z P ∆～u 关系曲线图九、附录二氧化碳在水中的亨利系数 E ×10-5,kPa。
二氧化碳吸收实验报告数据处理
二氧化碳吸收实验报告数据处理引言：二氧化碳（CO2）是一种重要的温室气体，它的排放对地球气候产生着极大的影响。
为了解决全球变暖问题，减少CO2的排放已成为全球关注的焦点。
本实验旨在探究不同条件下CO2的吸收情况，通过数据处理和分析，为减少CO2排放提供科学依据。
方法：实验中，我们选取了三个不同温度的溶液进行CO2吸收实验，分别是25℃、35℃和45℃。
每个温度下，我们分别测量了不同时间点的CO2浓度，并记录下来。
实验时间为60分钟，测量间隔为10分钟。
结果：在25℃温度下，CO2浓度随时间的变化如下：- 10分钟：0.04%- 20分钟：0.03%- 30分钟：0.02%- 40分钟：0.02%- 50分钟：0.01%- 60分钟：0.01%在35℃温度下，CO2浓度随时间的变化如下：- 10分钟：0.06%- 20分钟：0.05%- 30分钟：0.04%- 40分钟：0.03%- 50分钟：0.02%- 60分钟：0.02%在45℃温度下，CO2浓度随时间的变化如下：- 10分钟：0.08%- 20分钟：0.07%- 30分钟：0.06%- 40分钟：0.05%- 50分钟：0.03%- 60分钟：0.03%讨论：根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 随着时间的推移，CO2浓度逐渐降低。
这表明在实验条件下，溶液能够吸收二氧化碳。
2. 随着温度的升高，溶液对CO2的吸收能力提高。
这说明温度对CO2的吸收有着积极的影响。
3. 在实验时间内，CO2浓度的降低速度随温度的升高而加快。
这与溶解度的变化有关，温度的升高可以增加溶解度，促进CO2的吸收。
结论：通过本实验的数据处理和分析，我们发现温度对CO2的吸收有着显著的影响。
在实验条件下，随着温度的升高，溶液对CO2的吸收能力增强，CO2浓度的降低速度加快。
这为减少CO2排放提供了科学依据，未来可以尝试利用高温条件下的溶液来吸收CO2，从而降低温室气体的排放。
二氧化碳吸收与解吸实验报告
二氧化碳吸收与解吸实验报告一、实验目的通过实验观察二氧化碳在不同环境下的吸收和解吸情况，了解二氧化碳在自然界中的循环过程。
二、实验材料二氧化碳气体、水、氢氧化钠溶液、酚酞指示剂、容量瓶、试管、滴定管、酒精灯等。
三、实验原理二氧化碳在自然界中的循环过程包括二氧化碳的吸收和解吸，其中吸收后的二氧化碳可以被植物利用进行光合作用，解吸后的二氧化碳则会进入大气层中。
实验中，利用二氧化碳和水反应生成碳酸酸，再通过与氢氧化钠溶液反应，使碳酸酸转化为碳酸钠，观察其变化。
四、实验步骤1. 取一定量的二氧化碳气体，放入容量瓶中。
2. 加入一定量的水，使其中溶解的二氧化碳达到饱和状态。
3. 取一定量的氢氧化钠溶液，滴入试管中。
4. 加入少量的酚酞指示剂，观察其颜色变化。
5. 缓慢将第2步中的饱和二氧化碳气体通过试管中的氢氧化钠溶液中。
6. 观察指示剂的变化，记录颜色变化时间和颜色变化程度。
7. 重复实验，改变环境温度等条件，观察结果。
五、实验结果在常温下，通过饱和二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液中，指示剂由粉红色变为无色，表明有二氧化碳吸收反应发生。
当环境温度提高时，吸收二氧化碳的速度会加快，颜色变化时间会缩短，颜色变化程度也会加深。
六、实验分析本实验通过观察酚酞指示剂颜色变化，可以判断二氧化碳气体是否被吸收。
在自然界中，植物通过光合作用吸收二氧化碳气体，并利用其进行生长等活动。
同时，二氧化碳也会通过植物的呼吸、动物的呼吸和燃烧等过程释放出来，进入大气层中。
通过本实验的观察，我们可以更加深入地了解二氧化碳在自然界中的循环过程。
七、实验结论通过本实验，我们可以得出以下结论：1. 二氧化碳气体可以被水吸收，并与水反应生成碳酸酸。
2. 碳酸酸可以与氢氧化钠溶液反应，生成碳酸钠。
3. 通过酚酞指示剂的变化，可以判断二氧化碳气体是否被吸收。
4. 环境温度的变化会影响二氧化碳的吸收速率。
八、实验注意事项1. 实验过程中要小心操作，防止产生危险。
吸收(解吸)实验报告
实验名称:吸收（解吸）实验一、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 测定填料塔的流体力学性能；4 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；5 了解气相色谱仪和六通阀在线检测CO2浓度和测量方法；6 学会化工原理实验软件库的使用。
二、实验装置流程示意图及实验流程简述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。
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，以避免气体泄漏。
（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，比表面积700m2/m3。
（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。
三、简述实验操作步骤及安全注意事项1 实验步骤（1）熟悉实验流程及弄清气相色谱仪及其配套仪器结构、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）塔底液封控制：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化，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～160 L/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）待塔操作稳定后，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，利用气相色谱仪分析出塔顶、塔底气相组成；（9）改变水流量值，重复步骤（6）（7）（8）。
二氧化碳吸收与解吸
六、附实验数据计算举例:1．实验数据计算及结果（以实验中所取得数据的第二组数据为例）: （1）填料塔流体力学性能测定（以填料塔干填料数据为例）空气转子流量计读数：0.5m 3/h ； 填料层压降U 管读数：2.0 mmH 2O空塔气速：07.0050.0)4/36005.024/36002=⨯⨯⋅⨯=ππ（＝）（iD Vu （m/s ） 单位填料层压降5.28.02==∆ Z P （mmH 2O/m ）在对数坐标纸上以空塔气速u 为横坐标，Z P ∆为纵坐标作图，标绘Z P ∆～u 关系曲线，见图三。
(2)传质实验（以第一组数据为例）CO 2转子流量计读数0.200（m 3／h ）、CO 2转子流量计处温度 16.1（℃） 16.1℃下二氧化碳气体密度2co ρ=1.976 Kg/m 3CO 2实际流量V CO2=2co Air ρρ=976.1204.1=0.156（m 3／h ）空气转子流量计读数V Air =0.500 （m 3／h ）（a ）. 吸收液浓度计算吸收液消耗盐酸体积V 1=30.10 ml ，则吸收液浓度为：溶液V V C V C C HC HC OH Ba OH Ba A 22ll 2)()(12-==1021.30111.01017982.02⨯⨯⨯⨯－=0.01277 mol/L（b ）.吸收剂二氧化碳浓度计算因纯水中含有少量的二氧化碳，所以纯水滴定消耗盐酸体积V=32.3ml ，则塔顶水中CO 2浓度为：溶液V V C V C C HClHCl OH Ba OH Ba A 222)()(22-==1023.32111.01017982.02⨯⨯-⨯⨯=0.00056mol/L（c ）.塔底的平衡浓度计算塔底液温度t =7.9℃，由表一可查得CO 2亨利系数 E=0.9735×105 KPa 则CO 2的溶解度常数为EM H ww 1⨯=ρ =8109735.01181000⨯⨯=5.706×10-7 （ 13--⋅⋅Pa m kmol ） 塔底混和气中二氧化碳含量 y 1=5.0156.0156.0+=0.238＝*1A C H ×P A1=H ×y 1×P 0=5.7×10-7×0.2857×101325=0.016521 （mol/l ）（d ）.塔顶的平衡浓度计算 由物料平衡得塔顶二氧化碳含量因为L(C A2- C A1)=V(y 1-y 2) 则y 2=y 1-VC C L A A )(12-⨯=0.238-)4.225.0()00056.001277.0()100040(-⨯=0.216*2A C = H ×P A2=H ×y 2×P 0=5.706×10-7×0.2638×101325=0.015256 mol/L（e ）.液相平均推动力计算1*12*21*12*21221m ln )()ln A A A A A A A A A A A A A C C C C C C C C C C C C C -----∆∆∆∆∆（＝－＝ =01277.001249.000056.00137.0ln)01277.0016521.0()00056.00137.0(-----= 0.0049(kmol/m 3)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，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AmA A sL L l C C C hS V a K a k ∆-⋅==21 =0049.0)00056.001277.0(4/)050.0(14.38.03600/104023-⨯⨯⨯⨯- =0.0044 (m/s)实验结果列表如下：干填料时△P/z ～u 关系测定（见表二） 湿填料时△P/z ～u 关系测定（见表三） 填料吸收塔传质实验技术数据(见表四)ZP ∆～u 关系曲线 （见图-3）表二、干填料时△P/z～u关系测定表三湿填料时△P/z～u关系测定表四：填料吸收塔传质实验技术数据表。
二氧化碳吸收与解吸实验解读
二氧化碳吸收与解吸实验一、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，练习实验数据的处理分析。
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. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，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）。
3. 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：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。
压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降P ∆与气速u 的关系如图一所示：图一 填料层的P ∆～u 关系当液体喷淋量00=L 时，干填料的P ∆～u 的关系是直线，如图中的直线0。
当有一定的喷淋量时，P ∆～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。
这两个转折点将P ∆～u 关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。
传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收系数。
对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。
1.二氧化碳吸收-解吸实验根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为 气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （1） 液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （2） 式中：A G —A 组分的传质速率，1-⋅s kmoI ；A —两相接触面积，m 2；A P —气侧A 组分的平均分压，Pa ； Ai P —相界面上A 组分的平均分压，Pa ；A C —液侧A 组分的平均浓度，3-⋅m kmol Ai C —相界面上A 组分的浓度3-⋅m kmolg k —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---⋅⋅⋅Pa s m kmol ;l k —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-⋅s m 。
吸收解吸操作实验报告
一、实验目的1. 理解吸收和解吸操作的基本原理和过程。
2. 掌握吸收和解吸实验的操作技能。
3. 通过实验数据，分析影响吸收和解吸效率的因素。
二、实验原理吸收是指气体中的溶质被液体吸收剂吸收的过程。
解吸则是溶质从液体中被释放出来，重新回到气相的过程。
这两个过程在化工、环保、医药等领域有广泛的应用。
吸收过程可用以下公式表示：C_g = C_l K_a X_l其中，C_g为气相中溶质的浓度，C_l为液相中溶质的浓度，K_a为吸收系数，X_l 为液相中溶质的摩尔分数。
解吸过程与吸收过程类似，只是方向相反。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：吸收塔、解吸塔、气泵、流量计、温度计、压力计、实验记录仪等。
2. 试剂：水、二氧化碳气体、吸收剂（如碳酸钠溶液）。
四、实验步骤1. 吸收实验（1）将吸收塔中的吸收剂加入一定量的水中，搅拌均匀。
（2）将二氧化碳气体通过气泵引入吸收塔，调节气泵，使气体流量稳定。
（3）记录实验过程中的温度、压力、气体流量等数据。
（4）观察吸收塔中液相的变化，分析吸收效果。
2. 解吸实验（1）将吸收塔中的富液取出，加入解吸塔中。
（2）调节气泵，使空气通过解吸塔，将溶质从液体中解吸出来。
（3）记录实验过程中的温度、压力、气体流量等数据。
（4）观察解吸塔中液相的变化，分析解吸效果。
五、实验数据与结果1. 吸收实验实验过程中，气相中二氧化碳的浓度逐渐降低，液相中二氧化碳的浓度逐渐升高。
通过实验数据计算得出，吸收系数K_a为0.8。
2. 解吸实验实验过程中，气相中二氧化碳的浓度逐渐升高，液相中二氧化碳的浓度逐渐降低。
通过实验数据计算得出，解吸系数K_d为0.7。
六、分析与讨论1. 吸收和解吸效率受多种因素影响，如温度、压力、气体流量、吸收剂浓度等。
2. 实验结果表明，吸收和解吸系数K_a和K_d与实验条件密切相关。
3. 通过调节实验条件，可以优化吸收和解吸效果。
七、结论1. 通过本次实验，掌握了吸收和解吸操作的基本原理和操作技能。
二氧化碳在有机胺中吸收及解吸动力学研究
二氧化碳在有机胺中吸收及解吸动力学研究本文的主要内容是研究二氧化碳在有机胺中的吸收及解吸动力学。
二氧化碳是构成地球大气的主要温室气体，其在有机物中的吸收及解吸反应是控制地球温室效应的关键之一，因此，研究二氧化碳在有机物中吸收及解吸动力学具有十分重要的科学意义和应用价值。
首先，介绍了二氧化碳的性质及其在有机物中的吸收及解吸反应。
二氧化碳是一种温和无色气体，主要存在于地球大气中，构成球大气的主要温室气体，在大气中的浓度约占有机物的0.04％左右。
于碳氧键的存在，二氧化碳在有机物中具有较强的吸收能力，这就导致了其在有机物中被吸收。
此外，在有机物中，二氧化碳以化合物的形式存在，当外界条件（如温度、压强和pH值）变化时，二氧化碳就会被释放，这就是解吸反应。
接着，详细介绍了二氧化碳在有机胺中的吸收及解吸动力学研究。
有机胺是一种重要的有机物，它的结构为双芳基胺，具有质量中心和共价结构，这对二氧化碳的吸收具有重要作用。
由于有机胺具有良好的液体性、可溶解性和稳定性，因此用它作为实验介质，研究二氧化碳在有机胺中的吸收及解吸动力学是可行的。
研究表明，在特定温度和压强下，二氧化碳可在有机胺中形成特定的化合物，该化合物可以溶解在有机胺中，当外界条件发生改变，二氧化碳可以通过解吸反应从有机胺中被释放出来。
最后，介绍了二氧化碳在有机胺中的吸收及解吸动力学研究的意义和应用价值。
二氧化碳在有机物中的吸收及解吸反应是控制地球温室效应的关键之一，研究二氧化碳在有机胺中的吸收及解吸动力学，可深入了解二氧化碳在有机物中的吸收及释放机制，为提高温室气体排放的科学化和可控性提供参考。
此外，这一研究还可以为进一步研究和应用有机胺提供基础，可探索使用有机胺技术控制和减少温室气体的可行性。
综上所述，研究二氧化碳在有机胺中的吸收及解吸动力学具有十分重要的科学意义和应用价值，可以有助于提高温室气体排放的科学化和可控性，为进一步研究和应用有机胺提供基础，探索有机胺技术控制和减少温室气体的可行性。
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实用标准二氧化碳吸收与解吸实验一、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，练习实验数据的处理分析。
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. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，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）。
3. 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：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。
压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降P ∆与气速u 的关系如图一所示：图一 填料层的P ∆～u 关系当液体喷淋量00=L 时，干填料的P ∆～u 的关系是直线，如图中的直线0。
当有一定的喷淋量时，P ∆～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。
这两个转折点将P ∆～u 关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。
传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收系数。
对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。
1.二氧化碳吸收-解吸实验根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为 气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （1） 液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （2） 式中：A G —A 组分的传质速率，1-⋅s kmoI ；A —两相接触面积，m 2；A P —气侧A 组分的平均分压，Pa ； Ai P —相界面上A 组分的平均分压，Pa ；A C —液侧A 组分的平均浓度，3-⋅m kmol Ai C —相界面上A 组分的浓度3-⋅m kmolg k —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---⋅⋅⋅Pa s m kmol ;l k —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-⋅s m 。
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： )(*-=A A G A p p A K G （3）)(A A L A C C A K G -=*（4）式中：*A p —液相中A 组分的实际浓度所要求的气相平衡分压，Pa ；*A C —气相中A 组分的实际分压所要求的液相平衡浓度，3-⋅m kmol ；G K —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，112---⋅⋅⋅Pa s m kmol ；L K -以气相分压表示推动力的总传质系数，或简称为液相传质总系数，1-⋅s m 。
若气液相平衡关系遵循享利定律：A A Hp C =，则：lg G HK k K 111+= （5） lg L k k H K 11+= （6）P 2=P LAP A +d P A C A +dC AP 1=P A1 C A1，F L图二 双膜模型的浓度分布图 图三 填料塔的物料衡算图当气膜阻力远大于液膜阻力时，则相际传质过程式受气膜传质速率控制，此时，g G 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 =。
如图三所示，在逆流接触的填料层内，任意载取一微分段，并以此为衡算系统，则由吸收质A 的物料衡算可得：A LLA dC F dG ρ=（7a ）式中：L F ——液相摩尔流率，1-⋅s kmol ；L ρ——液相摩尔密度，3-⋅m kmol 。
根据传质速率基本方程式，可写出该微分段的传质速率微分方程：aSdh C C K dG A A L A )(-=*（7b ）联立上两式可得： AA A L L L C C dCaS K F dh -⋅=*ρ （8）式中：a ——气液两相接触的比表面积， m 2·m -1；S ——填料塔的横载面积，m 2。
本实验采用水吸收纯二氧化碳，且已知二氧化碳在常温常压下溶解度较小，因此，液相摩尔流率L F 和摩尔密度L ρ的比值，亦即液相体积流率L s V )(可视为定值，且设总传质系数K L 和两相接触比表面积a ，在整个填料层内为一定值，则按下列边值条件积分式（8），可得填料层高度的计算公式：0=h 2.A A C C = h h = 1A A C C =⎰-⋅=*12A A C C AA AL sL C C dC aS K V h （9） 令 aSK V H L sLL =，且称H L 为液相传质单元高度（HTU ）； ⎰-=*12A A C C AA AL CC dC N ，且称N L 为液相传质单元数（NTU ）。
因此，填料层高度为传质单元高度与传质单元数之乘积，即L L N H h ⨯= （10）若气液平衡关系遵循享利定律，即平衡曲线为直线，则式（9）为可用解析法解得填料层高度的计算式，亦即可采用下列平均推动力法计算填料层的高度或液相传质单元高度：AmA A L sL C C C aS K V h ∆-⋅=21 （11） SK V hH h N L sLL L α==（12） 式中m A C .∆为液相平均推动力，即2211221121.21ln )()(A A A A A A A A A A A A AmC C C C C C C C C C In C C C -----==∆∆∆-∆=∆**** （13） 其中：1110A A C Hp Hy p *==, 2220A A C Hp Hy p *==，0P 为大气压。
二氧化碳的溶解度常数：EM H ww1⋅=ρ 13--⋅⋅Pa m koml （14） 式中：w ρ——水的密度， ;3-⋅m kgw M ——水的摩尔质量， 1-⋅kmol kg ；E ——二氧化碳在水中的享利系数（见化工原理下册第78页），Pa 。
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，亦即AmA A sL L l C C C hS V a K a k ∆-⋅==21 （15） 四、实验装置：1.实验装置主要技术参数：填料塔：玻璃管内径 D ＝0.050m 塔高1.00m 内装φ10×10mm 瓷拉西环； 填料层高度Z ＝0.78m ； 风机：XGB-12型 550W ； 二氧化碳钢瓶 1个； 减压阀1个（用户自备）。
流量测量仪表：CO 2转子流量计型号LZB-6 流量范围0.06～0.6m 3／h ；空气转子流量计：型号LZB-10 流量范围0.25～2.5m 3／h ； 吸收水转子流量计： 型号LZB-10 流量范围16～160 L ／h ； 解吸水转子流量计： 型号LZB-10 流量范围16～160 L ／h浓度测量：吸收塔塔底液体浓度分析准备定量化学分析仪器（用户自备）； 温度测量：PT100铂电阻，用于测定测气相、液相温度。
2.二氧化碳吸收与解吸实验装置流程示意图(见图四)图四二氧化碳吸收与解吸实验装置流程示意图1- CO2流量计；2- CO2瓶减压阀；3- CO2钢瓶；4-吸收用空气流量计；5- 吸收用气泵；6、8-喷头； 7、19- 水箱放水阀；9- 解吸塔；10- 解吸塔塔底取样阀；11- 解吸液储槽；12、15- U型管液柱压强计；13- 吸收液流量计；14-解吸液液泵；16- 吸收液储槽；17- 吸收塔；18- 吸收塔塔底取样阀；20- 解吸液流量计；21- 吸收液液泵；22-空气流量计；23- 空气旁通阀；24- 风机3．实验仪表面板图(见图五)图五实验装置面板图五、实验方法及步骤：1. 测量吸收塔干填料层（△P／Z）～u关系曲线（只做解吸塔）：打开空气旁路调节阀5至全开，启动风机。
打开空气流量计,逐渐关小阀门5的开度，调节进塔的空气流量。
稳定后读取填料层压降△P即U形管液柱压差计11的数值，然后改变空气流量，空气流量从小到大共测定8-10组数据。
在对实验数据进行分析处理后，在对数坐标纸上以空塔气速 u为横坐标，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。
2. 测量吸收塔在喷淋量下填料层(△P／Z)～u关系曲线：将水流量固定在104L／h（水流量大小可因设备调整），采用上面相同步骤调节空气流量，稳定后分别读取并记录填料层压降△P、转子流量计读数和流量计处所显示的空气温度，操作中随时注意观察塔内现象，一旦出现液泛，立即记下对应空气转子流量计读数。
根据实验数据在对数坐标纸上标出液体喷淋量为100L／h时的（△P／z）～u•关系曲线，并在图上确定液泛气速，与观察到的液泛气速相比较是否吻合。
3. 二氧化碳吸收传质系数测定：吸收塔与解吸塔（水流量控制在40L/h）（1）打开阀门5，关闭阀门9、13。
（2）启动吸收液泵2将水经水流量计14计量后打入吸收塔中，然后打开二氧化碳钢瓶顶上的针阀20，向吸收塔内通入二氧化碳气体（二氧化碳气体流量计15的阀门要全开），流量大小由流量计读出，控制在0.2m 3/h 左右。
（3）吸收进行15分钟后，启动解吸泵2，将吸收液经解吸流量计7计量后打入解吸塔中，同时启动风机，利用阀门5 调节空气流量（约0.5 m 3／h ）对解吸塔中的吸收液进行解吸。
（4）操作达到稳定状态之后，测量塔底的水温，同时取样，测定两塔塔顶、塔底溶液中二氧化碳的含量。
（实验时注意吸收塔水流量计和解吸塔水流量计数值要一致，并注意解吸水箱中的液位，两个流量计要及时调节，以保证实验时操作条件不变）（5）二氧化碳含量测定用移液管吸取Ba （OH ）2溶液10mL ，放入三角瓶中，并从塔底附设的取样口处接收塔底溶液10 mL ，用胶塞塞好振荡。
溶液中加入2～3滴酚酞指示剂摇匀，用0.1M 的盐酸滴定到粉红色消失即为终点。
按下式计算得出溶液中二氧化碳浓度：溶液－V V C V C C HClHCl OH Ba OH Ba CO 222)()(22=1-⋅L mol六、实验注意事项：1.开启CO 2总阀门前，要先关闭减压阀，阀门开度不宜过大。
2.实验中要注意保持吸收塔水流量计和解吸塔水流量计数值一致，并随时关注水箱中的液位。
3.分析CO 2浓度操作时动作要迅速，以免CO 2从液体中溢出导致结果不准确。
七、实验数据记录1.实验装置填料塔流体力学性能测定（干填料）解吸塔2.实验装置填料塔流体力学性能测定（湿填料）3.实验装置填料吸收塔传质实验数据4.氢氧化钡及盐酸浓度标定盐酸浓度标定氢氧化钡浓度标定八、实验数据处理1．实验数据计算及结果:实验数据计算过程 (以一组数据为例)。