课程实验 实验双驱动搅拌器测定气液传质系数
液液传质系数实验报告
液液传质系数实验报告液液传质系数实验报告摘要：本实验旨在通过测定液液传质系数，探究溶质在溶液中的传质规律。
实验采用了两种不同浓度的溶液，并通过测定两者之间的传质速率，计算出液液传质系数。
实验结果表明，液液传质系数与浓度差异呈正相关关系。
本实验对于深入理解溶质在溶液中的传质过程具有重要意义。
引言：液液传质是化学工程中的重要研究内容之一。
液液传质系数是描述液液传质速率的物理量，它反映了溶质从一种液体向另一种液体的传质能力。
液液传质系数的测定对于理解溶质在溶液中的传质规律以及优化工艺过程具有重要意义。
实验方法：1. 实验器材准备：试管、移液管、计时器、天平等。
2. 实验药品准备：选取两种不同浓度的溶液，如A溶液和B溶液。
3. 实验步骤：a. 取两个试管，分别加入相同体积的A溶液和B溶液。
b. 使用移液管将A溶液中的一定体积溶质转移到B溶液中，并立即开始计时。
c. 每隔一段时间，取出一定体积的B溶液，称重并记录质量。
d. 根据质量变化的速率计算液液传质系数。
实验结果与讨论：根据实验数据，我们可以计算出液液传质系数。
实验结果显示，液液传质系数与溶质浓度差异呈正相关关系。
换句话说，浓度差异越大，传质速率越快。
这与传质规律的理论预期相符。
在实验过程中，我们还发现了其他一些现象。
首先，传质速率在刚开始时较快，然后逐渐减慢，最终趋于稳定。
这是因为初始时溶质浓度差异较大，传质速率较快，随着时间的推移，浓度差异减小，传质速率逐渐减慢。
其次，传质速率与溶液的搅拌程度密切相关。
当溶液搅拌速度较快时，传质速率会增加。
通过本实验，我们不仅了解了液液传质系数的测定方法，还深入理解了溶质在溶液中的传质规律。
液液传质系数的测定对于优化化工过程、提高传质效率具有重要意义。
在实际工程中，我们可以通过调整溶液浓度差异、控制搅拌速度等方式来改善传质效果。
结论：本实验通过测定液液传质系数，探究了溶质在溶液中的传质规律。
实验结果表明，液液传质系数与溶质浓度差异呈正相关关系。
液液传质系数的测定_新讲义_莫冬传选编
参考资料： 1. 丁楠，吕树申.化工原理实验，2008，广州：中山大学出版社 2. 华东理工大学，化学工程与工艺专业实验电子讲义 3. 叶宪曾，张新祥，等.仪器分析教程（第 2 版）,2007，北京：北京大学出版社
《液液传质系数的测定》实验讲义—第 3 页—共 3 页
内部资料，仅供 08 级化工原理实验参考
液液传质系数的测定
指导教师 莫冬传
1
实验目的
1.1 1.2 1.3 掌握用刘易斯池测定液液传质系数的实验方法； 掌握气相色谱的原理及定量分析方法； 测定乙酸在水与乙酸乙酯中的传质系数。
2
预习与思考
2.1 2.2 阅读参考文献 1 实验十二的实验原理部分，以及本讲义的介绍，思考理想化液液 传质系数实验装置有何特点？ 阅读参考文献 3 第 16 章气相色谱的相关内容，思考气相色谱的原理，结构，以 及如何进行定量分析。
图 1 液液传质装置示意图 1----升降台；2---磁力搅拌；3----恒温烧杯；4----支架；5----界面环； 6----上、下接板；7----电机；8----槽轮；9----上下搅拌桨
5
实验步骤
5.1 5.2 5.3 将蒸馏水加入池中，调整界面环中心线位置与液面重合，缓慢加入乙酸乙酯。 启动搅拌桨，调到所需转速进行搅拌约 30 分钟，使两相相互饱和，然后由高位 槽加入一定量的乙酸。开始计时。 各相浓度按一定的时间间隔取样， 使用气相色谱测定各成份的含量。 开始应 3～5 分钟取样一次，以后可以延长时间间隔，当取了 8～10 个点的实验数据后，实验
《液液传质系数的测定》实验讲义—第 2 页—共 3 页
内部资料，仅供 08 级化工原理实验参考
5.4
结束。 停止搅拌，回收池中液体，洗净装置待用。
液液传质系数测定实验思考题
液液传质系数测定实验思考题
液液传质系数测定实验是通过测量物质在两种液体之间传递的速
度来确定传质系数。
在实验中，通常会使用扩散池或扩散装置来模拟
液液传质过程，通过调节实验条件如温度、浓度差等来控制传质速率。
以下是一些涉及实验思考的问题：
1. 在液液传质实验中，有哪些因素会影响传质速率？如何调控
这些因素来获得准确的传质系数？
2. 传质系数的单位是什么？它的物理意义是什么？
3. 实验中，一般如何确定传质速率？有哪些常用的测量方法？
4. 有没有其他方法可以测定液液传质系数？请列举几种，并比
较它们的优缺点。
5. 在实验中，如何检验实验结果的准确性和可靠性？有没有可
能产生误差？
6. 试想一下，在实际应用中，液液传质系数有什么重要的意义
和应用价值？
这些问题可以帮助我们对液液传质系数测定实验有更深入的理解，并进一步认识其中的关键因素和实验技术。
双驱动搅拌器测定气液思考题
双驱动搅拌器测定气液思考题
测定气液的思考题通常涉及到双驱动搅拌器的使用和工作原理。
以下是一些与双驱动搅拌器测定气液相关的思考题：
1. 什么是双驱动搅拌器？它与传统搅拌器有何不同之处？
2. 双驱动搅拌器如何工作来测定气液？
3. 双驱动搅拌器在气液测定中的应用有哪些优势？
4. 在使用双驱动搅拌器进行气液测定时，会遇到什么样的挑战？
5. 双驱动搅拌器的设计和参数对气液测定的结果有什么影响？
6. 除了双驱动搅拌器，还有其他什么方法可以测定气液？
这些问题旨在促使思考者思考双驱动搅拌器在气液测定中的应用和相关问题。
通过回答这些问题，可以加深对该设备的理解，并进一步探索其在实际应用中的优势和挑战。
化学工程与工艺专业实验
双驱动搅拌器测定气液传质系数1、本实验中，气体稳压管可稳压的范围是多少？ CA、任何气体都可稳压；B、压强在正负0.2MP范围内；C、压强在略高于大气压附近2、如何判断稳压管处于正常稳压状态？ABA、鼓泡要均匀；B、只要有鼓泡就可以；C、不鼓泡也能稳压3、本实验用酸解法测定溶液中的CO2量时，要测取哪些数据？ CA、量气管内气体体积（酸解前后差值）和大气压值；B、量气管内气体体积（酸解前后差值）和吸收液体积；C、量气管内气体体积（酸解前后差值）、大气压值、酸解时的温度和吸收液的体积；4、本实验中液相的搅拌速度过大时，通常对测得的气液传质数据有何影响？CA、对K值无影响；B、使K值比实际的偏大；C、使K值比实际的偏小5、本实验若取实验开始时和终了时的液相样品来测定溶液中CO2量的变化，则须注意：ABA、实验中不能取出液相量；B、测得的气液传质系数是整个实验过程的平均值；C、测得的气液传质系数在应用到工业实际时，对吸收气体的浓度须作相应的修正6、实验结束后，要将稳压管与水饱和器之间的气体管略放空，其理由是：AA、防止水饱和器中水蒸气冷凝形成的负压使稳压管中的水倒吸；B、为了使每次实验有一个完整的全过程；C、为了实验室的安全固体小球实验原理及要求1、热量传递的方式是：ABCA、传导；B、对流；C、辐射2、影响热量传递的因素有哪些？ABCA、物性因素；B、设备因素；C、操作因素3、本实验中，小球的加热温度应控制在什么范围内？BA、300—400℃B、400—500℃C、500—600℃D、600—700℃4、每次实验所需时间的判别依据是：AA、过余温度的98.2%B、过余温度的99.2%C、过余温度的90.2%D、过余温度的88.2%5、比较自然对流、强制对流和流化床，它们的对流传质系数的大小依次为：AA、自然对流<强制对流<流化床；B、自然对流<强制对流>流化床；C、自然对流>强制对流<流化床；D、自然对流>强制对流>流化床6、本实验中需要测定哪些数据？ABCDEA、床层压降B、气体流量C、室温D、小球降温时间E、小球温度7、本实验中，非定态导热过程简化处理的判据是：AA、Bi<0.1B、Bi>0.1C、Bi<1D、Bi>18、在工业中，下列哪些设备的传热问题可以用集总参数法来处理？ABA、热电偶；B、全混釜C、大型储气罐连续流动反应器中的返混测定1、返混和停留时间分布不是一一对应的，因为：ADA、不同的停留时间分布可以有相同的返混情况；B、不同的停留时间分布可以有相同的返混程度；C、相同的停留时间分布可以有不同的返混程度；D、相同的停留时间分布可以有不同的返混情况2、本实验测定停留时间分布的方法是：BA、脉冲失踪法，示踪剂是饱和NaCl溶液；B、阶跃示踪法，示踪剂是饱和KCl溶液；C、脉冲失踪法，示踪剂是饱和KCl溶液；D、周期输入法，示踪剂是饱和NaCl溶液；3、返混的起因是：BCA、不均匀的速度分布；B、间歇反应器中的混和；C、物料的停留时间分布；D、空间上的反向流动4、脉冲示踪法可以直接得到：ADA、停留时间分布函数；B、轴向扩散系数；C、停留时间分布密度函数；D、多釜串联模型参数5、本实验要求确定的模型参数是：ADA、有因次方差；B、平均停留时间；C、无因次方差；D、釜数n6、多釜串联模型可以描述以下哪些反应系统的返混程度？AA、循环管式反应器；B、连续流动搅拌釜式反应器；C、间歇搅拌反应器；D、三釜串联反应器乙苯脱氢制苯乙烯1、乙苯脱氢反应实验采用的是哪种反应器？BA、绝热列管式反应器；B、等温列管式反应器；C、流化床反应器；D、搅拌釜式反应器；E、鼓泡床反应器2、本实验的目的是什么？BA、筛选乙苯脱氢反应催化剂；B、考察反应温度的影响；C、考察反应压力的影响；D、考察乙苯空速对反应的影响；E、考察乙苯与水的配比对反应的影响3、本实验采用的反应器有几个测温点？ CA、一个测温点，测定预热的温度；B、二个测温点，除了A题以外，还测定反应器加热夹套的温度；C、三个测温点，除了A、B题以外，还测定催化剂床层的温度；D、四个测温点，除了A、B、C题以外，还测定气液分离器的温度；E、五个测温点，除了A、B、C、D题以外，还测定放空尾气的温度4、根据以下哪些实验参数可以判断反应系统已处于稳定状态？DEA、乙苯的流量已稳定不变；B、水的流量已稳定不变；C、温度已经稳定不变；D、分析液相烃的组成，确认已不随时间而变；E、分析放空尾气的组成，确认已不随时间而变；5、如何简单地判断催化剂的活性？AA、根据乙苯的转化率；B、根据生成苯乙烯的选择性；C、根据苯乙烯的收率；D、根据进出反应器的物质是否平衡；E、根据放空尾气中的CO2浓度；6、随着反应温度的提高，将产生以下影响：AEA、乙苯的转化率升高；B、生成苯乙烯的选择性升高；C、生成苯乙烯的选择性将出现极大值；D、苯乙烯的收率增加；E、反应副产物将增加；催化反应精馏法制备甲缩醛1、采用反应精馏工艺制备甲缩醛具有哪些优点？ABDA、可提高反应的平衡转化率；B、可有效利用反应热；C、可提高反应温度，加快反应速度；D、可降低反应过程对原料浓度的要求2、如果组分P为主产物，S为副产物，A为反应物，下列哪些反应不宜采用反应精馏？ DA、反应AP+S，吸热反应，相对挥发度：P>S>A；B、反应AP+S，放热反应，相对挥发度：P>A>S；C、反应A→P→S，放热反应，相对挥发度：P>A>S;D、反应A→P→S，放热反应，相对挥发度：S>A>P；3、根据物系的挥发特性，合成甲缩醛的反应精馏塔应采用何种结构？ AA、三段结构：精馏段—反应段—提馏段；B、两段结构：精馏段—反应段；C、两段结构：反应段—提馏段；D、一段结构：精馏段—塔釜反应；4、如果采用三段结构，则全塔的温度分布应呈何种趋势？ BA、温度由塔釜至塔顶逐步降低；B、温度在反应段出现峰值；C、温度由塔釜至塔顶逐步升高；D、温度在反应段出现最低值5、如果采用三段结构，则两股原料应以何种方式加入？ DA、甲醇由塔顶加入，甲醛由塔釜加入；B、甲醇由反应段的上端加入，甲醛由反应段的下端加入；C、甲醛由塔顶加入，甲醇由塔釜加入；D、甲醛由反应段的上端加入，甲醇由反应段的下端加入；6、本实验用浓硫酸作为均相催化剂，催化剂应如何加入精馏塔？ CA、一次性由塔釜加入；B、单独由塔顶连续加入；C、随原料甲醛一同加入；D、随原料甲醇一同加入；7、本实验中，为考察回流比的影响，应采用何种方式调节回流比？ AA、固定进料和塔顶采出速率，改变塔釜加热量；B、固定塔釜加热量和塔顶采出比（D/F），改变进料速率；C、固定进料速率和塔釜加热量，改变塔顶采出量；8、本实验中，为考察塔顶采出比的影响应采用何种方式调节塔顶采出量？BA、固定塔釜加热量的回流比，改变进料速率；B、固定进料速率和回流比，改变塔釜加热量；C、固定进料速率和塔釜加热量，改变塔顶采出量；9、为求得产品甲缩醛的收率，实验中必须采集哪些数据？ABA、进料甲醛的质量流率和浓度；B、塔顶产品的质量流率和甲缩醛浓度；C、塔釜产品流率和甲醛浓度；氨-水系统气液相平衡数据的测定1、氨——水相平衡数据测定系统的自由度为2，实验中控制哪二个条件？BA、温度、压力；B、温度，液相组成；C、压力、液相装成；D、气相和液相组成；2、高压釜气密性检查方法是：ABCA、加压，观察压力表读数；B、抽真空，观察压力表读数；C、加压后放在水中观察有无气泡出现3、实验中，高压釜抽真空的方法是： BA、从液相管抽真空；B、从气相管抽真空；C、从气相管或液相管抽真空都行；4、为什么加氨时将小钢瓶倒放，并从液相管加入？ABCA、加入的是液氨；B、液氨和水直接混合吸收；C、加氢速度快；5、实验中怎样判断系统已达到平衡？BCA、温度稳定一段时间；B、压力不变一段时间；C、温度、压力不变一段时间；6、实验中取样分析时，在取样瓶中预放一定量的液体是：AA、硫酸溶液；B、氢氧化钠溶液；C、去离子水碳分子筛变压吸附提纯氮气1、碳分子筛吸附法从空气中分离提纯氮气的原理是： BA、利用N2与O2在空气中的浓度差，优先吸附N2 气；B、利用N2与O2在碳分子筛中吸附速率的差异，优先吸附O2 气；C、利用碳分子筛中的微孔尺寸的选择性，优先吸附O2 气；D、利用N2与O2在碳分子筛中吸附速率的差异，优先吸附N2 气；2、一个连续变压吸附分离装置至少需要几个吸附柱，包括哪些操作步骤？BA、2个，操作包括系统充压、加压吸附、减压脱附、柱间气液切换；B、3个，操作包括系统充压、加压吸附、减压脱附、柱间气液切换；C、1个，操作包括系统充压、加压吸附、减压脱附；D、3个，操作包括加压吸附、减压脱附、柱间气液切换；3、本实验采用什么工程手段来实现吸附和脱附操作？ CA、加压吸附、常压脱附；B、加压吸附、升温脱附；C、加压吸附、真空脱附；D、低温吸附、高温脱附；4、当吸附剂用量一定时，影响本实验变压吸附效果的主要因素有哪些？BA、吸附压力、温度、气体流量、脱附压力；B、吸附压力、气体流量、脱附压力、吸附时间；C、吸附压力、气体流量、吸附时间；D、温度、气体流量、脱附压力、吸附时间；5、穿透曲线是吸附柱出口液体中被吸附物质的浓度AA、随时间的变化曲线；B、随气体流量的变化曲线；C、随吸附压力的变化曲线；D、随进口浓度的变化曲线；6、测定吸附穿透曲线的目的是什么？ADA、测定出口气体的穿透点，并据此确定吸附柱的最佳操作时间和吸附剂的动态吸附容量；B、测定出口气体的穿透点，并据此确定吸附柱的最佳操作时间；C、测定出口气体的穿透点，并据此确定吸附柱的动态吸附容量；D、测定出口气体的穿透点和饱和点，并据此判断吸附柱中传制质区的长度；7、为了确定吸附剂的动态吸附容量，实验中必须测定哪些参数？ BA、气体流量、穿透时间、气体进口浓度、穿透点气体浓度；B、操作压力、温度、气体流量、穿透时间、气体进口浓度、穿透点气体浓度；C、操作压力、温度、气体流量、气体进口浓度、穿透点气体浓度；D、操作压力、温度、气体流量、穿透时间、气体进口和出口浓度；8、本实验中为什么不考虑吸附过程的热效应？ DA、因为设备小、散热快；B、因为是变压吸附，温度恒定；C、因为是真空脱附，能及时移走吸附热；D、因为是物理吸附，吸附热不显著；填料塔分离效率的测定原理及要求1、影响填料塔分离效率的因素有哪些？ABCA、物性因素；B、设备因素C、操作因素；2、甲酸——水系统的轻组分可能是什么？ABA、甲酸B、水C、共沸物3、甲酸——水系统的重组分可能是什么？ CA、甲酸B、水C、共沸物4、实验时，塔体保温温度控制在什么范围？ AA、96℃——100℃；B、100℃——104℃；C、104℃——108℃；5、正系统塔内表面张力自下而上的分布是如何变化的？ AA、增大；B、不变；C、减小；6、负系统塔内表面张力自上而下的分布是如何变化的？ CA、增大；B、不变；C、减小；7、塔内传质过程应控制在什么状态？ CA、分子扩散；B、层流对流；C、湍流对流；组合膜分离乳清废水1、超滤、纳滤、反渗透膜分离的推动力是： BA、浓度差；B、压力差；C、电位差；D、温度差2、反映膜分离性能的指标有：ABCA、膜渗透通量；B、截留率；C、通量衰减系数；D、流量3、影响待处理料液膜分离效率的操作因素有：ABA、料液温度；B、操作压强；C、料液浓度；D、处理量；4、常用的膜组件形式有：ABCDA、管式；B、卷式；C、板框式；D、中空纤维和毛细管式；5、膜组件若长期不用，应采取以下措施： CA、用清水清洗，晾干保存；B、直接加入1%的甲醛保护液；C、用清水清洗并排空，再加入保护液密封；D、直接加入清水并密封。
2-4液液传质系数
2-4 液液传质系数的测定（验证性实验）实际萃取设备效率的高低，以及怎样才能提高它的效率，是人们十分关心的问题。
为了解决这些问题，必须研究影响传质速率的因素和规律，以及探讨传质过程的机理。
近几十年来，人们虽已对两相接触面的动力学状态，物质通过界面的传递机理和相界面对传递过程的阻力等问题进行研究，但由于液液传质过程的复杂性，许多问题还没有得到满意的解答，有些工程问题不得不借助于实验的方法或凭经验来处理。
这些都说明对基本理论还有待于进一步的研究。
本实验的提出，旨在使学生能够直接了解测定液液传质系数的一种实验方法，并通过改变不同的实验条件，如流动情况、物系性质等，从而进一步探讨各因素对液液界面传质的影响机理和对传质速率的影响程度。
一． 实验原理工业设备中，常将一种液相以滴状分散于另一液相中进行萃取。
但当流体流经填料、筛板等内部构件时，会引起两相高度的分散和强烈的湍动，传质过程和分子扩散差别很大，再加上液滴的凝聚与分散，流体的轴向返混等问题，使得影响传质速率的主要因素，如两相实际接触面积、传质推动力等都难以确定。
因此在实验研究中，常将过程进行分解，采用理想化和模拟的方法进行处理。
“液液传质系数的测定—单液滴实验”就是“理想化”实验方法的一个例子。
它将研究萃取塔中液滴群的传质行为及机理简化为研究单个液滴的运动行为和传质机理，然后概括所得结果，再作进一步的工作，去解决液滴群的传质问题，Lewis 于1954年提出用一个恒定界面的容器，研究液液传质的方法则是另一种理想化的实验方法。
从Lewis Cell 装置的特点来看，它能在给定界面面积的情况下，分别控制两相的搅拌强度，以造成一个相内全混、界面无返混的理想流动状况，因而明显地改善了设备内流体力学条件及相际接触面积对测定传质系数的影响因素，而且不存在单液滴技术中因液滴的形成与凝聚而造成端效应的麻烦。
因此，这种方法被许多研究者所采用，并且得到不断地改进。
本实验即采用一改进型的Lewis 池进行各种实验。
搅拌釜内气液两相动态相对稳定状态的研究的开题报告
搅拌釜内气液两相动态相对稳定状态的研究的开题报告一、课题背景及研究意义随着现代工业的高速发展，搅拌设备已广泛应用于化工、制药、食品等行业。
其中，搅拌釜作为一种常见的反应设备，其内部存在着气液两相的相互作用，这将直接影响到反应的效率和质量。
因此，对于搅拌釜内气液两相动态相对稳定状态的研究具有重要的意义。
二、研究内容和方案本研究将探究搅拌釜内气液两相动态相对稳定状态的特点和规律。
具体研究内容包括：1. 建立搅拌釜内气液两相混合的数学模型，探究气液两相流体的物理和化学性质。
2. 采用实验方法，测量搅拌釜内气液两相混合的动态数据，分析其在不同参数条件下的变化规律。
3. 结合数值计算和实验数据，对搅拌釜内气液两相动态相对稳定状态进行定量分析，探讨其影响因素和内在机理。
根据以上研究内容，本研究将采用数值模拟和实验相结合的方法，以建立搅拌釜内气液两相混合的数学模型为基础，通过多组实验数据的对比和分析，将探讨气液两相流动的特点和规律，为反应设备的设计和优化提供理论依据。
三、研究成果与预期效益通过本研究，将实现对搅拌釜内气液两相动态相对稳定状态的深入探究，为设备的优化和研发提供可靠的理论支持。
同时，预计本研究成果能够：1. 提升搅拌釜反应效率，降低生产成本。
2. 降低搅拌釜操作过程中的失误率和生产事故率。
3. 为相关领域的科学研究提供新的理论和实践支持。
四、研究方法本研究采用数值模拟和实验相结合的方法，具体操作包括：1. 建立气液两相混合的数学模型，并通过计算机模拟分析其变化规律。
2. 设计实验方案，进行对比测试和定量分析，获取搅拌釜内气液两相混合的实际数据。
3. 结合数值模拟和实验数据，对搅拌釜内气液两相动态相对稳定状态进行定量分析，探讨其影响因素和内在机理。
五、研究计划及进度安排1. 前期准备工作（1个月）：研究文献调研、实验装置的准备、实验设计和预研究等。
2. 数值模拟（2个月）：建立气液两相混合的数学模型，并进行数值模拟和分析。
课程实验实验双驱动搅拌器测定气液传质系数
课程实验双驱动搅拌器测定气一液传质系数一、实验目的气液传质系数是设计计算吸收塔的重要数据。
工业上应用气液传质设备的场合非常多, 而且处理物系又各不相同，加上传质系数很难完全用理论方法计算得到，因此最可靠的方法就是借用实验手段得到。
测左气液传质系数的实验设备多种多样，而且都具有各自的优缺点。
本实验所采用的双驱动搅拌吸收器不但可以测左传质系数，而且可以研究气液传质机理。
本实验的目的是通过了解双驱动搅拌吸收器的特点，明了该设备的使用场合以及测定气液传质系数的方法，进而对气液传质过程有进一步的了解。
二、实验原理气液传质过程中由于物系不同，英传质机理可能也不相同。
被吸收组分从气相传递到液相的整个过程决左于发生在气液界而两侧的扩散过程以及在液相中的化学反应过程，化学反应又影响组分在液相中的传递。
化学反应的条件、结果各不相同，影响组分在液相中传递的程度也不同。
通常化学反应是促进了被吸收组分在液相中的传递。
如果将传质过程的阻力分成气膜阻力与液膜阻力，就需要了解整个传质过程中哪一个是传质的主要阻力，进而采取一龙的措施，或者提高某一相的运动速度，或者采用更有效的吸收剂，从而提髙传质的速率。
气膜阻力为主的系统、液膜阻力为主的系统或者气膜阻力与液膜阻力相近的系统在实际操作中都会存在，在开发吸收过程中要了解某系统的吸收传质机理必须在实验设备上进行研究。
双驱动搅拌吸收器的主要特点是气相与液相搅拌是分别控制的,搅拌速度可以分别调节, 所以适应而较宽。
可以分别改变气、液相转速测左吸收速率来判断苴传质机理，也可以通过改变液相或气相的浓度来测左气膜一侧的传质速率或液膜一侧的传质速率。
要测立某条件下的气液传质系数，就必须采取切实可行的方法测出单位时间单位而积的传质量，并通过操作条件及气液平衡关系求出传质推动力。
传质量的计算可以通过测龙被吸收组分进入搅拌吸收器的量与流出吸收器的量之差求得，或者通过测定搅拌吸收器里的吸收液中被吸收组分的起始浓度与最终浓度之差值来确左。
化工原理搅拌实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解搅拌操作在化工生产中的应用及其重要性。
2. 掌握搅拌装置的基本原理和操作方法。
3. 研究搅拌速度、搅拌方式等因素对反应过程的影响。
4. 分析搅拌过程中热量和质量的传递规律。
二、实验原理搅拌操作在化工生产中扮演着至关重要的角色，它能够促进反应物之间的混合，提高传质效率，保证反应的均匀性和稳定性。
搅拌装置的基本原理是通过搅拌器的旋转或往复运动，使流体产生流动，从而实现混合、传质和传热等过程。
在搅拌过程中，热量和质量的传递主要通过以下方式实现：1. 对流传热：搅拌产生的流动使流体与反应器壁面接触，从而实现热量传递。
2. 辐射传热：反应器壁面与流体之间的辐射热交换。
3. 传质：搅拌产生的流动使反应物和产物在反应器中均匀分布，提高传质效率。
三、实验装置1. 实验设备：搅拌装置、反应器、温度计、流量计、搅拌器、数据采集系统等。
2. 实验材料：水、有机溶剂、反应物等。
四、实验步骤1. 将反应器放置在搅拌装置上，加入一定量的水和反应物。
2. 启动搅拌装置，调整搅拌速度，记录不同搅拌速度下的温度和流量。
3. 改变搅拌方式（如：旋转搅拌、往复搅拌），观察反应过程的变化。
4. 通过数据采集系统记录搅拌过程中的热量和质量的传递数据。
五、实验结果与分析1. 搅拌速度对反应过程的影响实验结果表明，随着搅拌速度的增加，反应速率逐渐提高。
这是因为搅拌速度的增加使得反应物之间的混合更加充分，从而提高了传质效率。
当搅拌速度达到一定值后，反应速率趋于稳定。
2. 搅拌方式对反应过程的影响实验结果表明，旋转搅拌和往复搅拌对反应过程的影响存在差异。
旋转搅拌使反应物在反应器中均匀分布，有利于提高传质效率；而往复搅拌则有利于反应物之间的碰撞，从而提高反应速率。
3. 热量和质量的传递规律实验结果表明，在搅拌过程中，热量和质量的传递主要通过对流传热和传质实现。
随着搅拌速度的增加，热量和质量的传递效率逐渐提高。
六、实验结论1. 搅拌操作在化工生产中具有重要意义，能够提高反应速率、保证反应的均匀性和稳定性。
气液传质实验报告
一、实验目的1. 理解气液传质的基本原理；2. 掌握测定气液传质系数的方法；3. 分析影响气液传质系数的因素；4. 了解气液传质在工业中的应用。
二、实验原理气液传质是指气体和液体之间相互传递物质的过程。
气液传质系数（k）是描述气液传质速率的物理量，其单位为m/s。
根据传质速率方程，气液传质系数可以表示为：k = q / (A ΔC)其中，q为传质速率，A为传质面积，ΔC为传质推动力。
三、实验仪器与材料1. 实验装置：双驱动搅拌器、气液传质反应器、流量计、温度计、压力计等；2. 实验材料：水、空气、待测物质等。
四、实验步骤1. 装置准备：将实验装置安装好，连接好相关仪器，确保实验装置正常运行；2. 实验条件设置：根据实验要求设置反应器的温度、压力、搅拌速度等条件；3. 实验开始：将待测物质加入反应器中，开启搅拌器，使气体与液体充分接触；4. 数据采集：通过流量计、温度计、压力计等仪器采集实验数据；5. 数据处理：根据实验数据计算气液传质系数；6. 结果分析：分析影响气液传质系数的因素，讨论实验结果。
五、实验结果与分析1. 实验数据：根据实验数据计算得到的气液传质系数为k = 0.025 m/s；2. 结果分析：通过分析实验数据，得出以下结论：（1）搅拌速度对气液传质系数有显著影响，随着搅拌速度的增加，气液传质系数逐渐增大；（2）温度对气液传质系数有影响，但影响程度较小；（3）压力对气液传质系数影响较小；（4）待测物质的性质对气液传质系数有较大影响。
六、结论通过本次实验，我们掌握了测定气液传质系数的方法，了解了影响气液传质系数的因素。
气液传质在工业中有着广泛的应用，如吸收、分离、反应等过程。
在实际应用中，应根据具体情况选择合适的实验条件和设备，以提高气液传质效率。
实验填料塔中气相传质系数的测定
8、逐渐加大空气流量调节阀的开度，增加空气流量， 重复第（ 3 ～ 4 ）步，同时注意塔内的气液接触状况，并注 意填料层的压降变化幅度。液泛后填料层的压降在气速增 加很小的情况下明显上升，此时在取 1～2 个点就可以了， 不要使气速过分超过泛点。完成后进入下一步操作。测量 湿塔压降完毕后，应降低气速。 9、打开考克，让尾气流过吸收盒，同时湿式气体流量 计开始计量体积。当吸收盒内的指示剂由红色变成黄色时， 立即关闭考克，记下湿式气体流量计体积和气温。 10 、当吸收盒内的指示剂由红色变成黄色时，立即关 闭考克，记下湿式气体流量计转过的体积和气体的温度。 然后按照数据处理的要求读取各项数值，在各项目栏中填 入所读取的数据。记录完毕后可进入数据处理。 11 、操作完毕后，先全开旁路阀，关闭空气流量调节 阀，再停水调节阀；停风机。
计算方法、原理、公式
（1）氨液相浓度小于5%时气液两相的平衡关系：
温度（℃）： 0 10 20 25 30 40 亨利系数E（大气压）： 0.293 0.502 0.778 0.947 1.250 1.938
（2）总体积传质系数KYa及气相总传质单元高度HOG整理步骤
a、标准状态下的空气流量V0： 式中：V1——空气转子流量计示值（m3/h） T0、P0——标准状态下的空气的温度和压强 T1、P1——标定状态下的空气的温度和压强 T2、P2——使用状态下的空气的温度和压强
填料参数：12×12×1.3[mm]瓷拉西环，a1—
403[m-1]，ε—0.764，a1/ε3—903[m-1]
尾气分析所用硫酸体积：1ml，浓度：0.00968N
中北大学化工原理课程组
1.气液传质设备（吸收塔、解吸塔）
中北大学化工原理课程组
化工专业实验
本实验使用的精馏系统为具有最高共沸点的甲酸. 水系统。
试剂级的甲酸为含 85％ (W%)左右的水溶液，在 使用同一系统进行正系统和负系统实验时，必须将 其浓度配制在正系统与负系统的范围内。
甲酸–水系统的共沸组成为：x水=0.435。 85％ (W%) 甲酸的水溶液中含水量摩尔分率为0.3048， 为正系统范围.…..
要求
1.作好预习，注意甲酸–水正、负系统溶液 的配制方法； 2.了解系统表面张力对填料精馏塔效率的 影响机理； 3.测定、计算甲酸–水系统在正、负系统范 围的等板高度 。
实验六 固体小球对流传热系数的测定
工程上经常遇到凭籍流体宏观运动将热量传 给壁面或者由壁面将热量传给流体的过程，此
过程通称对流传热（或给热）。
化工专业实验
.
―化工专业实验”的实验内容涉及到反
应工程、分离工程、化工工艺、化工传 递过程等多方面专业知识，内容广泛、 复杂，且与生产实际联系紧密。
实验项目有： 一、必做实验 1）连续流动均相反应器中停留时间分布的测定； 2） 填料塔分离效率的测定; 3）氨–水系统气液相平衡数据的测定； 4）固体小球对流传热系数的测定； 5）乙苯脱氢制苯乙烯。 6）组合膜处理废水实验； 7）变压吸附气体分离实验； 二、选做实验 1）气固相催化宏观反应速率的测定； 2）催化反应精馏； 3）双驱动搅拌器测定气液传质系数。 4) 过程控制系统组成认识 ； 5) 制冷制热综合实验 ……
二、实验操作
• 通过预习考核后预约具体实验时间；
• 4人/组 ；
• 第4周（完成实验后1周内）星期四上午 交实验报告
实验一
连续流动反应器中流动模型建立
本实验通过管式反应器、单釜、三釜反应
器中停留时间分布的测定，以多釜串联模型描 述设备中的流动，了解限制返混的措施。
化工专业实验教材
(1)夹带剂的选择
恒沸精馏成败的关键在于夹带剂的选取，一个理想的夹带剂应该满足：
1)必须至少与原溶液中一个组分、形成最低恒沸物，希望此恒沸物比原溶液中的任一组分的沸点或原来的恒沸点低10℃以上。
2)在形成的恒沸物中，夹带剂的含量应尽可能少，以减少夹带剂的用量，节省能耗。
所谓液膜，即是分隔两液相的第三种液体，它与其余被分隔的两种液体必须完全不互溶或溶解度很小。因此，根据被处理料液为水溶性或油溶性可分别选择油或水溶液作为液膜。根据液膜的形状，可分为乳状液膜和支撑型液膜，本实验为乳状液膜分离醋酸–水溶液。
由于处理的是醋酸废水溶液体系，所以可选用与之不互溶的油性液膜，并选用 水溶液作为接受相。这样，先将液膜相与接受相（也称内相）在一定条件下乳化，使之成为稳定的油包水（W /O）型乳状液，然后将此乳状液分散于含醋酸的水溶液中（此处称作为外相）。这样，外相中醋酸以一定的方式透过液膜向内相迁移，并与内相 反应生成 而被保留在内相，然后乳液与外相分离，经过破乳，得到内相中高浓度的 ，而液膜则可以重复使用。
为了制备稳定的乳状液膜，需要在膜中加入乳化剂，乳化剂的选择可以根据亲水亲油平衡值(HLB)来决定，一般对于W / O型乳状液，选择HLB值为3 - 6的乳化剂。有时，为了提高液膜强度，也可在膜相中加入一些膜增强剂（一般粘度较高的液体）。
溶质透过液膜的迁移过程，可以根据膜相中是否加入流动载体而分为促进迁移I型或促进迁移II型传质。
图中Ｆ代表乙醇–水混合物的组成，随着夹带剂正己烷的加入，原料液的总组成将沿着 线而变化，并将与 线相交于G点。这时，夹带剂的加入量称作理论恒沸剂用量，它是达到分离目的所需最少的夹带剂用量。如果塔有足够的分离能力，则间歇精馏时三元恒沸物从塔顶馏出(56℃),釜液组成就沿着 线向A点移动。但实际操作时，往往总将夹带剂过量，以保证塔釜脱水完全。这样，当塔顶三元恒沸物Ｔ出完以后，是出沸点略高于它的二元恒沸物，最后塔釜得到无水乙醇，这就是间歇操作特有的效果。
YUY-GY350液液传质系数测定实验装置
YUY-GY350液液传质系数测定实验装置
装置功能
1、了解实验设备的结构和特点，掌握用刘易斯池测定液液传质系数的方法。
2、学习流动状况、物系性质对液液传质的影响。
3、测定 Co、Cw 对 t 的关系曲线图。
4、计算传质系数 Kw、Ko。
5、讨论搅拌速度与传质系数的关系。
技术参数
1、运行环境：温度0-40℃，相对湿度：≤90%RH，电源：电压：220V；电流：15A。
2、玻璃刘易斯池容积：900ml，玻璃留易斯池内径×高度：0.1×0.12m；聚四氟乙烯界面环，孔径 3.8cm2。
釜底部安装升降台可以升级调节高度。
3、搅拌装置：转速0～500转/分。
搅拌速度无级调速。
4、恒温水浴：0--100℃，控温精度0.5℃；温度计：Pt100。
5、管路、管件及阀门均为304不锈钢。
6、仪表柜为304不锈钢内外喷塑。
7、正泰电器：接触器、开关、漏电保护空气开关。
8、外形尺寸：1400×550×1700mm（长×宽×高），外形为可移动式设计，带刹车轮，高品质铝合金型材框架，无焊接点，安装拆卸方便，水平调节支撑型脚轮。
9、工程化标识：包含设备位号、管路流向箭头及标识、阀门位号等工程化设备理念配套，使学生处于安全的实验操作环境中，学会工程化管路标识认知，培养学生工程化理念。
13液液传质系数测定.docx
实验五液液传质系数的测定A实验目的(1)掌握用刘易斯池测定液液传质系数的实验方法；(2)测定醋酸在水与醋酸乙酯中的传质系数;(3)探讨流动情况、物系性质对液液界面传质的影响机理。
B实验原理实际萃取设备效率的高低，以及怎样才能提高其效率，是人们十分关心的问题。
为了解决这些问题，必须研究影响传质速率的因素和规律，以及探讨传质过程的机理。
近几十年来，人们虽已对两相接触界面的动力学状态，物质通过界面的传递机理和相界面对传递过程的阻力等问题进行了研究，但由于液液间传质过程的复杂性，许多问题还没有得到满意的解答，有些工程问题不得不借助于实验的方法或凭经验进行处理。
工业设备中，常将一种液相以滴状分散于另一液相中进行萃取。
但当流体流经填料、筛板等内部构件时，会引起两相高度的分散和强烈的湍动，传质过程和分子扩散变得复杂，再加上液滴的凝聚与分散，流体的轴向返混等问题影响传质速率的主要因素，如两相实际接触面积、传质推动力都难以确定。
因此，在实验研究中，常将过程进行分解，采用理想化和模拟的方法进行处理。
1954 年刘易斯[1] (Lewis)提出用一个恒定界面的容器，研究液液传质的方法，它能在给定界面面积的情况下，分别控制两相的搅拌强度，以造成一个相内全混，界面无返混的理想流动状况，因而不仅明显地改善了设备内流体力学条件及相际接触状况，而[2] [3]且不存在因液滴的形成与凝聚而造成端效应的麻烦。
本实验即采用改进型的刘易斯池进行实验。
由于刘易斯池具有恒定界面的特点，当实验在给定搅拌速度及恒定的温度下，测定两相浓度随时间的变化关系，就可借助物料衡算及速率方程获得传质系数。
V W dC W K W C W C W*(1)A dtV0dC0K0 C0*C0(2)A dt若溶质在两相的平衡分配系数m可近似地取为常数，则C W*C0 , C*mC W(3) m式 (1) 、 (2) 中的dC值可将实验数据进行曲线拟合然后求导数取得。
液液传质系数测定
实验九 液液传质系数的测定实际萃取设备效率的高低，以及怎样才能提高它的效率，是人们十分关心的问题。
为了解决这些问题，必须研究影响传质速率的因素和规律，以及探讨传质过程的机理。
近几十年来，人们虽已对两相接触面的动力学状态，物质通过界面的传递机理和相界面对传递过程的阻力等问题进行研究，但由于液液传质过程的复杂性，许多问题还没有得到满意的解答，有些工程问题不得不借助于实验的方法或凭经验来处理。
这些都说明对基本理论还有待于进一步的研究。
本实验的提出，旨在使学生能够直接了解测定液液传质系数的一种实验方法，并通过改变不同的实验条件，如流动情况、物系性质等，从而进一步探讨各因素对液液界面传质的影响机理和对传质速率的影响程度。
一． 实验原理工业设备中，常将一种液相以滴状分散于另一液相中进行萃取。
但当流体流经填料、筛板等内部构件时，会引起两相高度的分散和强烈的湍动，传质过程和分子扩散差别很大，再加上液滴的凝聚与分散，流体的轴向返混等问题，使得影响传质速率的主要因素，如两相实际接触面积、传质推动力等都难以确定。
因此在实验研究中，常将过程进行分解，采用理想化和模拟的方法进行处理。
“液液传质系数的测定—单液滴实验”就是“理想化”实验方法的一个例子。
它将研究萃取塔中液滴群的传质行为及机理简化为研究单个液滴的运动行为和传质机理，然后概括所得结果，再作进一步的工作，去解决液滴群的传质问题，Lewis 于1954年提出用一个恒定界面的容器，研究液液传质的方法则是另一种理想化的实验方法。
从Lewis Cell 装置的特点来看，它能在给定界面面积的情况下，分别控制两相的搅拌强度，以造成一个相内全混、界面无返混的理想流动状况，因而明显地改善了设备内流体力学条件及相际接触面积对测定传质系数的影响因素，而且不存在单液滴技术中因液滴的形成与凝聚而造成端效应的麻烦。
因此，这种方法被许多研究者所采用，并且得到不断地改进。
本实验即采用一改进型的Lewis 池进行各种实验。
实验二 连续搅拌釜式反应器液相反应的动力学参数测定
实验二 连续搅拌釜式反应器液相反应的动力学参数测定一、实验目的连续流动搅拌釜式反应器与管式反应器相比较，就生产强度或溶剂效率而论，搅拌釜式反应器不如管式反应器，但搅拌釜式反应器具有其独特性能，在某些场合下，比如对于反应速度较慢的液相反应，选用连续流动的搅拌釜式反应器就更为有利，因此，在工业上，这类反应器有着特殊的效用。
对于液相反应动力学研究来说，间歇操作的搅拌釜式反应器和连续流动的管式反应器都不能直接测得反应速度，而连续操作的搅拌釜式反应器却能直接测得反应速度。
但连续流动搅拌釜式反应器的性能显著地受液体的流动特性的影响。
当连续流动搅拌釜式反应器的流动状况达到全混流时，即为理想流动反应器——全混流反应器，否则为非理想流动反应器。
在全混流反应器中，物料的组成和反应温度不随时间和空间而变化，即浓度和温度达到无梯度，流出液的组成等于釜内液的组成。
对于偏离全混流的非理想流动搅拌釜式反应器，则上述状况不复存在。
因此，用理想的连续搅拌釜式反应器（全混流反应器）可以直接测得本征的反应速度，否则，测得的为表观反应速度。
用连续流动搅拌釜式反应器进行液相反应动力学，通常有三种实验方法：连续输入法、脉冲输入法和阶跃输入法。
本实验采用连续输入的方法，在定常流动下，实验测定乙酸乙酯皂化反应的反应速度和反应常数。
同时，根据实验测得不同温度下的反应速度常数，求取乙酸乙酯皂化反应的活化能，进而建立反应速度常数与温度关系式（Arrhenius formula ）的具体表达式。
通过实验练习初步掌握一种液相反应动力学的实验研究方法。
并进而加深对连续流动反应器的流动特性和模型的了解；加深对液相反应动力学和反应器原理的理解。
二、实验原理1．反应速度连续流动搅拌釜式反应器的摩尔衡算基本方程： dtdn dV r F F AvA A AO =---⎰)(0（1）对于定常流动下的全混流反应器，上式可简化为0)(=---V r F F A A AO （2） 或可表达为VF F r AAO A -=-)( （3）式中；AO F ——流入反应器的着眼反应物A 的摩尔流率， 1-⋅smol ；A F ——流出反应器的着眼反应物A 的摩尔流率， 1-⋅smol ；)(A r -——以着眼反应物A 的消耗速度来表达的反应速度，13--⋅⋅sm mol ；由全混流模型假设得知反应速度在反应器内一定为定值。
碳分子筛变压吸附提纯氮气,实验报告
碳分子筛变压吸附提纯氮气,实验报告实验三变压吸附变压吸附实验利用多孔固体物质的选择性吸附分离和净化气体或液体混合物的过程称为吸附分离。
吸附过程得以实现的基础是固体表面过剩能的存在，这种过剩能可通过范德华力的作用吸引物质附着于固体表面，也可通过化学键合力的作用吸引物质附着于固体表面，前者称为物理吸附，后者称为化学吸附。
一个完整的吸附分离过程通常是由吸附与解吸（脱附）循环操作构成，由于实现吸附和解吸操作的工程手段不同，过程分变压吸附和变温吸附，变压吸附是通过调节操作压力（加压吸附、减压解吸）完成吸附与解吸的操作循环，变温吸附则是通过调节温度（降温吸附，升温解吸）完成循环操作。
变压吸附主要用于物理吸附过程，变温吸附主要用于化学吸附过程。
本实验以空气为原料，以碳分子筛为吸附剂，通过变压吸附的方法分离空气中的氮气和氧气，达到提纯氮气的目的。
一实验目的（1）了解和掌握连续变压吸附过程的基本原理和流程；（2）了解和掌握影响变压吸附效果的主要因素；（3）了解和掌握碳分子筛变压吸附提纯氮气的基本原理；（4）了解和掌握吸附床穿透曲线的测定方法和目的。
二实验原理物质在吸附剂（固体）表面的吸附必须经过两个过程：一是通过分子扩散到达固体表面，二是通过范德华力或化学键合力的作用吸附于固体表面。
因此，要利用吸附实现混合物的分离，被分离组分必须在分子扩散速率或表面吸附能力上存在明显差异。
碳分子筛吸附分离空气中N2和O2就是基于两者在扩散速率上的差异。
N2和O2都是非极性分子，分子直径十分接近（O2为0.28nm，N2为0.3nm），由于两者的物性相近，与碳分子筛表面的结合力差异不大，因此，从热力学（吸收平衡）角度看，碳分子筛对N2和O2的吸附并无选择性，难于使两者分离。
然而，从动力学角度看，由于碳分子筛是一种速率分离型吸附剂，N2和O2在碳分子筛微孔内的扩散速度存在明显差异，如：35℃时，O2的扩散速度为2.0×106 ，O2的速度比N2快30倍，因此当空气与碳分子筛接触时，O2将优先吸附于碳分子筛而从空气中分离出来，使得空气中的N2得以提纯。
双驱动搅拌器测定气液传质系数
双驱动搅拌器测定气液传质系数双驱动搅拌器测定气液传质系数实验是化学工程领域中一个重要的实验，用于研究气液传质过程的规律和机制。
该实验的目的是通过测量双驱动搅拌器中气液传质系数，了解气液传质过程的基本原理，并为实际工业过程的设计和优化提供依据。
一、实验原理双驱动搅拌器测定气液传质系数实验的原理是基于双驱动搅拌器的特点和气液传质系数的定义。
双驱动搅拌器是一种能够实现气体和液体之间充分混合的设备，通过搅拌器的搅拌作用，使气体和液体在短时间内达到均匀混合。
气液传质系数是指在单位时间内，单位面积上传质单元质量传递的系数，它反映了气体和液体之间传质的快慢程度。
在实验中，通常采用氧气作为气体，水作为液体，通过双驱动搅拌器的搅拌作用，使氧气和水在水中溶解并达到平衡。
然后，通过测量气体和液体中氧气的浓度，计算气液传质系数。
二、实验步骤1.准备实验器材和试剂：双驱动搅拌器、氧气瓶、水、氧气浓度计、磁力搅拌器等。
2.将双驱动搅拌器和磁力搅拌器安装在一起，并将水倒入磁力搅拌器中。
3.将氧气瓶连接到双驱动搅拌器的气体入口，并将氧气流量调节到所需值。
4.开启双驱动搅拌器和磁力搅拌器，使氧气和水充分混合。
5.等待一段时间，使氧气和水达到平衡状态。
6.使用氧气浓度计分别测量水中的氧气浓度和双驱动搅拌器中的氧气浓度。
7.根据测量结果计算气液传质系数。
三、实验结果及分析实验结果包括水中的氧气浓度和双驱动搅拌器中的氧气浓度，以及气液传质系数。
根据这些结果，可以分析气液传质过程的规律和机制。
一般来说，气液传质系数与气体的流量、液体的性质、搅拌器的转速等因素有关。
通过实验结果的分析，可以了解这些因素对气液传质过程的影响程度，从而为实际工业过程的设计和优化提供依据。
四、结论通过双驱动搅拌器测定气液传质系数实验，可以深入了解气液传质过程的规律和机制。
实验结果表明，气液传质系数与气体的流量、液体的性质、搅拌器的转速等因素有关。
这些结果对于实际工业过程的设计和优化具有重要的指导意义。
实验十六、双驱动搅拌器测定化学吸收气液传质系数
实验十六、双驱动搅拌器测定化学吸收气液传质系数一、实验目的1. 了解双驱动搅拌吸收器的特点2. 学会使用双驱动搅拌吸收器测定K 2CO 3—CO 2气液传质系数的方法3. 根据实验数据了解影响气液传质系数的因素二、实验原理气体组分在吸收剂中只是单纯的溶解，称为物理吸收。
在有些情况下，被溶解的组分与吸收剂中的活性组分发生化学反应，这种伴有化学反应的吸收过程称为化学吸收。
对于化学吸收，溶质从气相主体向气液界面的传质机理与物理吸收相同，液相中反应对传质速率的影响反映在传质推动力和液相传质分系数的变化上。
溶质在液膜中为反应所消耗，使液相主体中溶质的浓度降低，因而增加了传质推动力。
当反应进行较快和液相在吸收设备内有足够长的停留时间时，液相主体中溶质的浓度实际上可视为零，推动力就等于界面上溶质的浓度。
溶质在液膜内反应也使其扩散距离或扩散阻力减小，因而液相传质分系数增大。
但从基本原理出发预测化学吸收的传质系数并未取得多大进展。
化学吸收的气液传质系数通常通过实验测定。
测定某条件下的化学吸收的气液传质系数必需采取切实可行的方法测出单位时间单位面积的传质量，并通过操作条件及气液平衡关系求出传质推动力，由此来求得气液传质系数。
传质量的计算可以通过测定被吸收组分进搅拌吸收器的量与出吸收器的量之差求得，或是通过测定搅拌吸收器里的吸收液中被吸收组分的起始浓度与最终浓度之差值来确定。
本实验以热碳酸钾吸收二氧化碳作为系统，该系统是一个伴有化学反应的吸收过程：O H CO CO K 2232++32KHCO (16-1)CO 2从气相主体扩散到气液界面，在液相界面与K 2CO 3进行化学反应并扩散到液相主体中去，由于CO 2在K 2CO 3的溶液中的反应为快速反应，使原来液膜控制的过程有所改善。
若气膜阻力可以忽略时，吸收速率的公式可写成：()AL A L CO C C K N -=*2β (16-2) 或 ()*22AL A CO G CO P P H K N -=β (16-3)()*AL A P P K -= （16-4) )(*2AL A CO P P N K -=（16-5） 式中 2CO N - 单位时间单位面积传递的CO 2量；β - 增大因子；L K - 液相传质系数；G K - 气相传质系数；*A C - 气相中C02分压的平衡浓度；AL C - 液相中的C02浓度；2CO H - C02的溶解度系数；A P - C02分压，为总压与吸收液面上饱和水蒸气压之差；*AL P - 吸收液上C02的平衡分压；K - K 2CO 3吸收C02的气液传质系数。
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课程实验双驱动搅拌器测定气—液传质系数一、实验目的气液传质系数是设计计算吸收塔的重要数据。
工业上应用气液传质设备的场合非常多，而且处理物系又各不相同，加上传质系数很难完全用理论方法计算得到，因此最可靠的方法就是借用实验手段得到。
测定气液传质系数的实验设备多种多样，而且都具有各自的优缺点。
本实验所采用的双驱动搅拌吸收器不但可以测定传质系数，而且可以研究气液传质机理。
本实验的目的是通过了解双驱动搅拌吸收器的特点，明了该设备的使用场合以及测定气液传质系数的方法，进而对气液传质过程有进一步的了解。
二、实验原理气液传质过程中由于物系不同，其传质机理可能也不相同。
被吸收组分从气相传递到液相的整个过程决定于发生在气液界面两侧的扩散过程以及在液相中的化学反应过程，化学反应又影响组分在液相中的传递。
化学反应的条件、结果各不相同，影响组分在液相中传递的程度也不同。
通常化学反应是促进了被吸收组分在液相中的传递。
如果将传质过程的阻力分成气膜阻力与液膜阻力，就需要了解整个传质过程中哪一个是传质的主要阻力，进而采取一定的措施，或者提高某一相的运动速度，或者采用更有效的吸收剂，从而提高传质的速率。
气膜阻力为主的系统、液膜阻力为主的系统或者气膜阻力与液膜阻力相近的系统在实际操作中都会存在，在开发吸收过程中要了解某系统的吸收传质机理必须在实验设备上进行研究。
双驱动搅拌吸收器的主要特点是气相与液相搅拌是分别控制的，搅拌速度可以分别调节，所以适应面较宽。
可以分别改变气、液相转速测定吸收速率来判断其传质机理，也可以通过改变液相或气相的浓度来测定气膜一侧的传质速率或液膜一侧的传质速率。
要测定某条件下的气液传质系数，就必须采取切实可行的方法测出单位时间单位面积的传质量，并通过操作条件及气液平衡关系求出传质推动力。
传质量的计算可以通过测定被吸收组分进入搅拌吸收器的量与流出吸收器的量之差求得，或者通过测定搅拌吸收器里的吸收液中被吸收组分的起始浓度与最终浓度之差值来确定。
本实验以热碳酸钾吸收二氧化碳作为系统，该系统是一个伴有化学反应的吸收过程：K2CO3＋CO2 ＋H2O ＝2KHCO3 （1）CO2 从气相主体扩散到气液界面，在液相界面与K2CO3 进行化学反应并扩散到液相主体中去，由于CO2在K2CO3的溶液中的反应为快速反应，使原来液膜控制的过程有所改善。
若气膜阻力可以忽略时，吸收速率的公式可写成：Nco2 ＝βK L（c*－c AL）（2）或NCO2 ＝βK G H CO2（p A－p al*）（3）＝K(P A－p al*) （4）式中Nco2 —单位时间单位面积传递的CO2量；β—增大因子；KL —液相传质系数；KG —气相传质系数；c A*—气相中CO2分压的平衡浓度；c AL—液相中的CO2浓度；HCO2 —CO2的溶解度系数；p A—CO2分压，为总压与吸收液面上饱和水蒸气压之差；P AL*—吸收液上CO2的平衡分压；K —K2CO3吸收CO2的气液传质系数。
实验中以钢瓶装CO2作气源，经过稳压，控制气体流量、增湿后进入双驱动搅拌吸收器。
气体为连续流动，吸收液固定在吸收器内。
操作一定的时间后取得各项数据，可计算出K值，此为一个平均值。
CO2在整个吸收过程的传质量可用K2CO3中的KHCO3增加量来确定，即可用酸解法来得到，从每毫升吸收液在吸收前后所持有CO2量的差可以确定CO2总吸收量(操作方法见实验步骤中的分析方法)。
吸收在60 o C 下操作，使用浓度为1.2 mol ／L的K2CO3吸收液，它的平衡分压可用下式计算：p CO2*=1.98×108×c0.4( f 2/1-f)exp(-8160/T ) （5）式中p CO2*—CO2平衡分压，MPa；C —K2CO3的浓度，mol/L；T —吸收温度，K；f —转化度，无量纲, f=cHCO3−2CO2+CHCO360 o C 时热钾碱上水蒸气分压较大，应从总压中扣除水蒸气分压后才是界面上CO2的分压。
60 o C 碱液上水蒸气分压可按下式计算：P W＝0.01751（1－0.3×f ）（6）式中P w—水蒸气分压，MPa。
吸收液的起始转化度和终了转化度均可用酸解法求取(见分析方法)。
为了考察其他物系不同操作条件对吸收速率的影响，可以分别改变气相的搅拌速度与液相的搅拌速度，测得传质系数后进行综合比较，确定系统的传质的情况。
三、实验装置及流程如图4 所示，气体从钢瓶经减压阀送出，经稳压管稳压后由气体调节阀4 调节适当流量，用皂膜流量计计量后进入水饱和器6；饱和器放置在超级恒温槽内；双驱动搅拌吸收器7 的吸收温度也由恒温槽控制；增湿的气体从吸收器中部进入，与吸收液接触后从上部出口引出；出口气体经另一皂膜流量计后放空。
双驱动搅拌吸收器是一个气液接触界面已知的设备。
气相搅拌轴与液相搅拌轴都与各自的磁钢相连接，搅拌桨的转速分别通过可控硅直流调速器调节。
吸收器中液面的位置应控制在液相搅拌桨上桨的下缘1 mm 左右，以保证桨叶转动时正好刮在液面上，以达到更新表面的目的。
吸收液从吸收剂瓶一次准确加入。
图 4 双驱动搅拌器实验流程示意图1 —气体稳压管；2, 12 —气体温度计；3, 14 —皂膜流量计；4 —气体调节阀；5, 15 —压差计；6 —气体增湿器；7 —双驱动搅拌吸收器；8 —吸收液取样阀；9, 10 —直流电机；l1 —弹簧夹；13 —吸收剂瓶四、实验步骤及方法1. 实验操作步骤：（1）开启总电源。
开启超级恒温槽，将恒温水调节到需要的温度。
（2）关闭气体调节阀，开启CO2钢瓶阀，缓慢开启减压阀，观察稳压管内的鼓泡情况，再开气体调节阀并通过皂膜流量计调节到适当流量，并让CO2置换装置内的空气。
调节气相及液相搅拌转速在指定值附近。
（3）待恒温槽到达所需温度，排代空气置换完全，进入吸收器的气体流量适宜且气体稳压管里有气泡冒出，此时可向吸收器内加吸收液，使吸收剂的液面与液相搅拌器上面一个桨叶的下缘相切。
吸收液要一次正确加入。
液相的转速不能过大，以防液面波动造成实验误差过大。
此时记作为吸收过程开始的“零点”。
（4）吸收2 h，从吸收液取样阀8 中迅速放出吸收液，用250 mL 量筒接取，并精确量出吸收液体积。
（5）用酸解法分析初始及终了的吸收液中CO2的含量。
（6）关闭吸收液取样阀门、气体调节阀、CO2减压阀、钢瓶阀，关闭超级恒温槽的电源，使气液相转速回“零”，关闭两个转速表开关，关掉总电源。
注意采取有效措施防止压强计上的水柱倒灌。
2. 酸解法分析吸收液中CO2含量。
（1）原理热钾碱与H2SO4的反应放出CO2，用量气管测量CO2体积，即可求出溶液的转化度。
反应式为：K2CO3 + H2SO4＝K2SO4 + CO2↑+ 2H2O （7）2KHCO3 + H2SO4＝K2SO4 + CO2↑+ 2H2O （8）（2）仪器与试剂a. 仪器装置，参考实验“热钾碱溶液吸收CO2的吸收速率系数的测定”。
b. 1 mL 移液管1 支，5 mL 移液管1 支。
c．3 mol/L 浓度的H2SO4。
（3）分析操作及计量准确吸取吸收液l mL 置于反应瓶的内瓶中，用5 mL 移液管移5 mL 浓度为 3 mol/L 的H2SO4置于反应瓶的外瓶内；提高水准瓶，使液面升至量气管的上刻度处，塞紧瓶塞，使其不漏气后，调整水准瓶的高度，使水准瓶的液面与量气管内液面相平，记下量气管的读数V1；摇动反应瓶使H2SO4与碱液充分混合，反应完全(无气泡发生)，再记下量气管的读数V2；计算出吸收液中CO2含量。
溶液中：V CO2 (mL/mL 碱液) = (V2一V1)·ϕ（9）式中V CO2 —吸收液中C02的含量，mL/mL;ϕ—校正系数，ϕ= 273.2T ×p−p H2O101.3；（10）式中p —大气压，kPa；T —酸解时器内CO2温度，K；P H2O — t℃时的饱和水蒸气压，kPa；P H2O = 0.1333exp[18.3036－3816.44/(T－46.13)] （11）溶液转化度可按下式计算：f=c fc f0−1（12）式中 f —吸收液的转化度。
可用来计算吸收液上CO2的平衡分压与水的饱和蒸汽压；c f,c f0—吸收后和吸收前l mL 吸收液酸解后放出的CO2校正后体积数（mL）。
五、实验数据处理1.原始数据表2.数据处理表P H2O = 0.1333exp[18.3036－3816.44/(T－46.13)]=0.1333exp[18.3036－3816.44/((273.2+60)－46.13)]=19.9652φ= 273.2T ×p−p H2O101.3=273.2/(273.2+60)╳(101.3-19.9652)=0.6585f=23.3/17.16-1=0.36吸收前CO2校正体积：V CO2=∆V1φ=17.16×0.6585=11.30ml 吸收后CO2校正体积：V CO2=∆V2φ=23.3×0.6585=15.34ml吸收CO2量：V CO2=（23.3-17.16）×0.6585=4.04ml/ml碱液：n(CO2)=PV/RT=(101.325×4.04×212×10-3)/（8.314×333.15）=0.0313molS=2.802×10-3m2T=1800sN CO2=n CO2/(2.802×10-3×1800)=6.206×10-3mol/(sm2)p CO2*=1.98×108×1.20.4(0.362/1-f)exp(-8160/333.15 ) =2.305×10-3P W＝ 0.01751（1－0.3×0.36 ）=0.015MpaPco2=P大气压-P w=0.1013-0.0156=0.0857MPaK=Nco2/P A-P AL*=6.206×10-3/(0.0857-2.305×10-3)=0.074mol/sm2Mpa六.思考与讨论(1)实验结果，实验存在误差,实验误差的原因：1.器本身存在误差;2.定测CO2量的体积时存在误差;3.量吸收液体积时读数存在误差:4.解实验时可能存在漏气现象；5.于滴定测CO2的体积时，可能装置存在一一定的漏气现象。
我们组在进行实验时，吸收液并没有完全进入，遗漏了一些吸收液，使用移液管时不够精确。
个人觉得本实验最难把握的就是肥皂泡的量，过多不宜观察实验，过少无法连续产生泡泡进行实验。
七.附录参考1.戴星，涂晋林等．华东化工学院学报，1986．2(3).2732.丁百全，孙杏元等．无机化工专业实验．上海：华东化工学院出版社，1991。