二氧化碳临界状态观测及p

气液吸收传质系数测定

一、实验目的

1、学会气液吸收系数测定的方法

2测定不同二氧化碳浓度下的气液吸收系数

3、测定不同气体、液体流量下的气液吸收系数

4、测定不同气、液相搅拌速度下的气液吸收系数

二、实验原理

二氧化碳与氢氧化钠的反应为不可逆瞬间反应，按双膜模型，导出了吸收速率与吸收剂中活性组分浓度的关系式：

()111/1111------------⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∙∙=g l g B A B K HK P C D D v Adt dw 式中：Pg ——混合气体中二氧化碳的分压

V=2；

1A D ,1B D ——二氧化碳，游离氢氧化钠在液相中的扩散系数；

1B C ——液相中游离氢氧化钠的浓度；

H ——亨利系数

l K , g K ——气相气液相传质系数； 上式可写成如下形式：

()()212-------------------+==B g g co rC p K N Adt dw ⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛+=∙=g t g A B v K HK K D D H r 11/1111 推动力项1cb g r P +随吸收剂中活性组分浓度1B C 增大而增大，但1B C 增至转折点（临界浓度1B C ）以上，1B C 的变化不再影响吸收过程，即在Pg 恒定的情况下，当1B C 〉Bc C 时，吸收推动力与Bc C 值的相同而

g g B A BC P K

K D D V C ∙∙∙=11 代入（2）式得：g g CO P K N =2

即是说，当液相中吸收剂活性组分大于临界浓度时，吸收速率与液相中吸收剂的活性组

分浓度无关，属气膜控制，二氧化碳的吸收速率为：

g g co P K N Adt

dw ==2 实验在双搅拌全返混反应釜内进行，按全返混反应釜特性，出口物料组成与釜内组成相同，故测定出口气体二氧化碳的摩尔分率及釜内气体压强可求出二氧化碳的分压Pg ，通过测定进出口碱液重二氧化碳的浓度，碱液流量，可求出二氧化碳的吸收速率，进而可按上式求出传质系数。

三、实验装置

实验装置流程如下图所示。设备主要由下面几部分组成：双搅拌玻璃反应器、转子流量计、质量流量计、阀门、热导池检测器、转速控制器、直流无刷电机及数据采集系统。