填料吸收塔吸收系数的测定 数据处理
实验七填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定
实验六 吸收实验(一)丙酮填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定一、实验目的1、了解填料吸收塔的结构和流程；2、了解吸收剂进口条件的变化对吸收操作结果的影响；3、掌握吸收总传质系数Kya 的测定方法。
二、实验内容1、测定吸收剂用量与气体进出口浓度y 1、y 2的关系;2、测定气体流量与气体进出口浓度y 1、y 2的关系;3、测定吸收剂及气体温度与气体进出口浓度y 1、y 2的关系; 三、实验原理吸收是分离混合气体时利用混合气体中某组分在吸收剂中的溶解度不同而达到分离的一种方法。
不同的组分在不同的吸收剂、吸收温度、液气比及吸收剂进口浓度下，其吸收速率是不同的。
所选用的吸收剂对某组分具有选择性吸收。
1、吸收总传质系数K y a 的测定传质速率式： N A =K y a ·V 填·△Ym (1)物料衡算式： G 空(Y 1-Y 2)=L(X 1-X 2) (2) 相平衡式： Y=mX (3)(1)和(2)式联立得： K y a=12()mG Y Y V Y -∆空填 (4)由于实验物系是清水吸收丙酮，惰性气体为空气，气体进口中丙酮浓度y 1>10%,属于高浓度气体吸收，所以： Y 1=111y y - ； Y 2= 221y y - ；G 空—空气的流量（由装有测空气的流量计测定）,Kmol/m 2·h ；V 填—与塔结构和填料层高度有关； 其中：22112211ln)()(mX Y mX Y mX Y mX Y Y m -----=∆ (5)02=X ； )(211Y Y LGX -=空 ；L —吸收剂的流量（由装有测吸收剂的流量计测定）, Kmol/m 2·h ； m---相平衡常数（由吸收剂进塔与出塔处装的温度计所测温度确定），吸收温度：附：流量计校正公式为：2出进t t t +=G G =, L/h (G N 为空气转子流量计读数) 单位变换：G A =空，Kmol/m 2·h ；（其中，A 为塔横截面积，PG n RT=）o L L M A=，Kmol/m 2·h ；（其中，L 0是水流量l/h ，M 0是水的摩尔质量）2、吸收塔的操作吸收操作的目标函数：y 2 或 η=影响y 2 有：1).设备因素；2).操作因素。
填料吸收数据处理
L= 0 L/h 填料层高度Z= 0.4m 塔径D=0.075m序号填料层压强降/ mmH2O单位高度填料层压降mmH2O/m空气流量计读数m3/h 空气温度℃对应空气流量m3/h空塔气速m/s1 1 2.5 0.5 30.7 0.505 0.03182 1.5 3.75 1.0 31.0 1.010 0.06353 1.5 3.75 1.5 31.8 1.517 0.10114 25 2.0 32.9 2.026 0.12745 3 7.5 2.5 34.3 2.539 0.15976 3.5 8.75 3.5 35.4 3.561 0.22407 4 10 4.5 36.7 4.587 0.28858 6 15 6 37.3 6.123 0.38519 7.5 18.75 7 38.3 7.312 0.459910 9 22.5 8 40.1 8.200 0.515711 11 27.5 9 40.7 9.234 0.580812 13.5 33.75 10 41.8 10.138 0.637613 15.5 38.75 11 42.5 11.318 0.711814 19 47.5 12 43.3 12.363 0.777515 24 60 13 43.7 13.402 0.842916 27 67.5 14 44.1 14.442 0.908317 30 75 15 44.4 15.481 0.973618 34 85 16 44.7 16.520 1.039019 39 97.5 17 44.9 17.558 1.104320 44 110 18 45.4 18.606 1.170221 49 122.5 19 45.7 19.649 1.235822 54 135 20 46.0 20.693 1.301423 60 150 21 46.3 21.738 1.367224 66 165 22 46.6 22.783 1.432925 72 180 23 46.9 23.797 1.496726 78 195 24 47.1 24.874 1.564427 85 212.5 25 47.2 25.914 1.6298L= 20 L/h 填料层高度Z= 0.4 m 塔径D= 0.075 m序号填料层压强降/mmH2O单位高度填料层压强降/mmH2O/m空气转子流量计读数m3/h空气流量计处空气温度℃对应空气流量m3/h空塔气速m/s操作现象1 1.5 3.75 0.25 40.8 0.257 0.0162 正常2 2 5 0.5 40.9 0.513 0.0323 正常3 2.5 6.25 1 40.9 1.026 0.0645 正常4 3 7.5 1.5 41.0 1.540 0.0969 正常5 3.5 8.75 2 41.4 2.054 0.1292 正常6 4.0 10 2.5 42.1 2.571 0.1617 正常7 4.5 11.25 3.5 42.6 3.602 0.2265 正常8 5.5 13.75 4.5 42.8 4.769 0.2900 正常9 7.5 18.75 5.5 43.2 5.665 0.3563 正常10 11 27.5 6.5 43.7 6.701 0.4214 正常11 17 42.5 8 44.2 8.254 0.5191 正常12 22 55 9 44.5 9.290 0.5842 正常13 28 70 10 45.0 10.330 0.6497 轻微液泛14 36 90 11 45.6 11.374 0.7153 液泛15 49 122.5 12 47.2 12.439 0.8293 液泛L= 30 L/h 填料层高度Z= 0.4 m 塔径D= 0.075 m序号填料层压强降/mmH2O单位高度填料层压强降/mmH2O/m空气转子流量计读数m3/h空气流量计处空气温度℃对应空气流量m3/h空塔气速m/s操作现象1 2 5 0.25 44.4 0.258 0.0162 正常2 2.5 6.25 0.5 44.5 0.516 0.0325 正常3 2.5 6.25 1 44.7 1.033 0.0649 正常4 3.5 8.75 1.5 44.8 1.549 0.0974 正常5 4 10 2 45.2 2.067 0.1300 正常6 6 15 2.5 45.6 2.585 0.1626 正常7 6 15 3 46.2 3.105 0.1953 正常8 7 17.5 4 46.8 4.144 0.2606 正常9 8 20 5 47.3 5.184 0.3260 正常10 12 30 6 47.8 6.225 0.3915 正常11 16 40 7 48.3 7.269 0.4571 正常12 21 52.5 8 48.8 8.313 0.5229 正常13 28 70 9 49.3 9.360 0.5887 轻微液泛14 42 105 10 50.6 10.421 0.6554 液泛15 53 132.5 11 51.1 11.472 0.7215 液泛16 105 262.5 12 52 12.532 0.7882 严重液泛L= 40 L/h 填料层高度Z= 0.4 m 塔径D= 0.075 m序号填料层压强降/mmH2O单位高度填料层压强降/mmH2O/m空气转子流量计读数m3/h空气流量计处空气温度℃对应空气流量m3/h空塔气速m/s操作现象1 5 12.5 0.5 48.3 0.519 0.0327 正常2 6 15 1.0 48.5 1.039 0.0653 正常3 7 17.5 1.5 48.8 1.559 0.0980 正常4 7 17.5 2.0 49.1 2.079 0.1308 正常5 8 20 2.5 49.7 2.602 0.1636 正常6 8 20 3.0 49.9 3.123 0.1964 正常7 9 22.5 4.0 50.0 4.164 0.2619 正常8 12 30 5.0 50.1 5.206 0.3274 正常9 16 40 6.0 50.5 6.251 0.3932 正常10 20 50 7.0 50.8 7.297 0.4589 正常11 27 67.5 8.0 51.1 8.343 0.5247 正常12 32 80 9.0 51.3 9.389 0.5900 轻微液泛13 44 110 10.0 51.7 10.896 0.6853 液泛14 61 152.5 11.0 52.0 11.488 0.7225 严重液泛表3 填料吸收塔传质实验数据表被吸收的气体混合物: 空气+氨气吸收剂: 水填料种类: 瓷拉西环填料尺寸: 10×10×1.5ｍｍ填料层高度: 0.4m 塔内径: 0.075m空气转子流量计读数, m3/h 0.8 0.8 0.8 0.8 空气转子流量计处空气温度, ℃42.1 41.3 41.0 40.7 空气实际体积流量, m3/h 0.8230 0.8216 0.8212 0.8210 CO2转子流量计读数, m3/h 0.2 0.2 0.2 0.2 CO2转子流量计处温度, ℃31.7 31.2 30.7 30.1 CO2的实际体积流量, m3/h 0.202 0.202 0.202 0.202 水流量, m3／h 20 30 40 50 Ba(OH)2的浓度, mol/L 0.05 0.05 0.05 0.05 所用Ba(OH)2的体积, mL 10 10 10 10 盐酸的浓度, mol/L 0.05 0.05 0.05 0.05 塔底吸收液消耗盐酸的体积, mL 15.8 15.5 15.1 14.7 空白液消耗盐酸的体积, mL 16.2 16.2 16.2 16.2 样品体积, mL 10 10 10 10 塔底吸收液温度, ℃25 25 25 25 相平衡常数ｍ塔底气相浓度, Ｙ1塔顶气相浓度, Ｙ2塔底液相浓度, Ｘ1液相相总传质单元数, N OL液相总传质单元高度, H OG, ｍ水的摩尔流量, L, kmol/h液相总体积吸收系数K X a-4-3-2-101123456△P /zUL=0 L=20 L=30 L=40-4-3-2-101123456△P /zUL=0 L=20 L=30 L=40。
填料塔吸收操作及体积吸收系数地测定
课程名称：过程工程原理实验指导老师：叶向群成绩：实验名称：填料塔吸收操作及体积吸收系数的测定实验类型：同组学生姓名：赵正华、李乐一、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、心得一、实验目的和要求（必填）1. 了解填料吸收塔的构造并熟悉吸收塔的操作。
2.观察填料吸收塔的液泛现象，测定泛点空塔气速。
3.测定填料层压降ΔP与空塔气速u的关系曲线。
4.测定含氨空气—水系统的体积吸收系数K Yα。
二、主要仪器设备1.本实验装置的流程示意图见图一。
主体设备是内径为70毫米的吸收塔，塔内装10×9×1陶瓷拉西环填料。
2.物系是（水—空气—氨气）。
惰性气体空气由漩涡气泵提供，氨气由液氨钢瓶供应，吸收剂水采用自来水，它们的流量分别通过转子流量计测量。
水从塔顶喷淋至填料层与自下而上的含氨空气进行吸收过程，溶液由塔底经液封管流出塔外，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。
1—填料吸收塔2—旋涡气泵3—空气转子流量计4—液氨钢瓶5—氨气压力表6—氨气减压阀7—氨气稳压罐8—氨气转子流量计9—水转子流量计10—洗气瓶11—湿式流量计12—三通旋塞13、14、15、16—U型差压计 17、18、19—温度计20—液位计图一填料塔吸收操作及体积吸收系数测定实验装置流程示意图二、实验内容和原理（必填）（一）填料层压力降ΔP与空塔气速u的关系气体通过干填料层时（喷淋密度L=0），其压力降ΔP与空塔气速u与气体以湍流方式通过管道时ΔP与u的关系相仿。
当气速在L点以下时，在一定喷淋密度下，由于持液量增加而使空隙率减小，使得填料层的压降随之增加，又由于此时气体对液膜的流动无明显影响，在一定喷淋密度下，持液量不随气速变化，故其ΔP~u关系与干填料相仿。
填料吸收塔的操作和吸收系数的测定
（4）标准状态下氨气的体积流量V0NH3
V0 NH 3
VNH3
T0 p0
0空 p2 p1 0NH3 T2 T1
（5）
式中，V0NH3 为转子流量计的指示值，m3/h；T0,、p0 为标准状态下空气的温度和压强，273K、
101.33kPa；T1、p1 为标准状态下空气的温度和压强，273K、101.33kPa；T2、p2 为操作状态
V0
V空
T0 p0
p1 p2 T1T2
（4）
式中，V0 空为标准状态下空气的体积流量，m3/h；V 空为转子流量计的指示值，m3/h；T0,、 p0 为标准状态下空气的温度和压强，273K、101.33kPa；T1、p1 为标准状态下空气的温度和 压强，273K、101.33kPa；T2、p2 为操作状态下温度和压强，K、Pa。
2.主要设备及尺寸 （1）填料塔
填料吸收塔仿真实验界面
-4-
有机玻璃塔内径：D=120mm；填料层高度：Z=800mm～900mm；填料：不锈钢θ网环 及陶瓷拉西环；规格：Φ8，Φ10，Φ15。
（2）DC—4 型微音气泵一台。 （3）LZB40 气体流量计，流量范围 0～60m3/h，数量一个；LZB15 气体流量计，流量 范围 0～2.5m3/h，数量一个；LZB15 气体流量计，流量范围 0～160m3/h，数量一个。 （4）LML—2 型湿式气体流量计，容量 5L，数量一台。 （5）水银温度计，规格 0～100℃，数量三只。
nNH3 2 MH2SO4 VH2SO4 103
（7）
式中， M H2SO4 为硫酸的摩尔浓度，mol/L；VH2SO4 为硫酸溶液体积，mL。
-2-
n空
（V空
填料吸收塔传质系数测定实验报告数据处理
填料吸收塔传质系数测定实验报告的数据处理是为了从实验数据中计算出填料吸收塔的传质系数。
下面是一个常见的数据处理步骤，供参考：
1. 数据整理：整理实验所得数据，包括填料层高度、溶液进口浓度、出口浓度等参数，以及实验过程中记录的温度、压力等信息。
2. 确定传质模型：根据实验设计和填料吸收塔的结构特点，确定适合的传质模型，如洗涤理论、湿壁传质模型等。
3. 建立浓差和质量平衡方程：根据传质模型和实验条件，建立质量平衡和浓差方程，用以描述塔内物质的传质过程。
4. 参数拟合：通过最小二乘法等拟合方法，将实验数据与传质模型进行拟合，得到各传质参数的估计值。
这可能涉及到填料层高度、传质系数、扩散系数等参数。
5. 统计分析：进行相关的统计分析，如计算参数估计的标准误差或置信区间，以评估参数估计的精确性和可靠性。
6. 结果解释：根据参数估计结果，计算填料吸收塔的传质系
数，并结合理论知识和实验结果，对传质过程进行分析和解释。
需要注意的是，数据处理的具体方法和步骤可能因实验设计和传质模型的不同而有所差异。
在进行数据处理时，应参考相关的传质模型和实验设计，并根据实际情况进行适当的调整和修正。
此外，数据处理的结果应结合实验结果和领域知识进行分析和解释，以得出准确且有意义的结论。
吸收实验—填料塔吸收传质系数的测定.
实验八吸收实验—填料塔吸收传质系数的测定一、实验目的⒈了解填料塔吸收装置的基本结构及流程；⒉掌握总体积传质系数的测定方法；⒊测定填料塔的流体力学性能；⒋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；⒌了解气相色谱仪和六通阀在线检测CO2浓度和测量方法；二、基本原理气体吸收是典型的传质过程之一。
由于CO2气体无味、无毒、廉价，所以气体吸收实验选择CO2作为溶质组分是最为适宜的。
本实验采用水吸收空气中的CO2组分。
一般将配置的原料气中的CO2浓度控制在10%以内，所以吸收的计算方法可按低浓度来处理。
又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控制过程。
因此，本实验主要测定Kxa和HOL。
⒈计算公式：填料层高度h为：h=⎰h0dh=LKXaΩ⎰XbdXX-X*Xa=HOL⋅NOL A=LmV，则：NOL=11-Aln[(1-A)Yb-mXaYb-mXb+A]令：吸收因数HOL=LKxaΩ=hNOLKXa=LHOLΩ式中：h──填料层高度，m；L──液体的摩尔流量，kmol/s；Ω──填料塔的横截面积，m2；Kxa──以△X为推动力的液相总体积传质系数，kmol/(m3〃s)；HOL──液相总传质单元高度，m；NOL──液相总传质单元数，无因次；Xa，Xb──CO2在塔顶、塔底液相中的摩尔比浓度，无因次；Ya，Yb──CO2在塔顶、塔底气相中的摩尔比浓度，无因次。
⒉测定方法(a)空气流量和水流量的测定本实验采用转子流量计测得空气和水的流量，并根据实验条件（温度和压力）和有关公式换算成空气和水的摩尔流量。
(b)测定塔顶和塔底气相组成yb和ya；(c)平衡关系。
本实验的平衡关系可写成： Y=mX 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。
对清水而言，Xa=0,由全塔物料衡算V(Yb-Ya)=L(Xb-Xa)，可得Xb。
填料吸收塔操作及吸收传质系数的测定
填料精馏塔的操作与塔效率的测定金世成2014301040177实验数据处理装置编号：塔型：浆叶式搅拌萃取塔塔内径：37mm 溶质：A ：苯甲酸稀释剂B ：煤油萃取剂S ：水连续相：水分散相：煤油重相密度：997.5kg·m -3轻相密度：800kg·m -3流量计转子密度ρf ：7900kg·m -3塔的有效高度：0.75m 塔内温度t ＝23.6℃多次测得的数据取平均值，得如下表格1、重相水的密度：ρH2O =-0.0055×23.62+0.0228×23.6+999.99=997.5kg·m -32、轻相煤油的密度：800kg·m -33、塔底重相质量m 1:m 1=ρH2O ×V H2O =0.9975×25g =24.94g4、塔底轻相质量m 2:m 2=ρ煤油×V 煤油=0.8×10g =8g5、根据X Rb =（C NaOH ×V NaOH ×M NaOH ）/（m 2+C NaOH ×V NaOH ×M NaOH ），可依次得到实验序号为1，2，3的X Rb 值6、根据X Rt =（C NaOH ×V NaOH ×M NaOH ）/（m 2+C NaOH ×V NaOH ×M NaOH ），可依次得到实验序号为1，项目\实验序号123桨叶转速转/分200258296水转子流量计读数L ·h -14煤油转子流量计读数L ·h -16校正得到的煤油实际流量L ·h -14.53浓度分析NaOH 溶液浓度mol ·L -10.01052塔底轻相X Rb样品体积mL 101010NaOH 体积mL 6.73 6.60 6.67塔顶轻相X Rt 样品体积mL 101010NaOH 体积mL 4.15 3.30 2.50塔底重相Y Eb样品体积mL 102525NaOH 体积mL 0.200.874.21计算及实验结果塔底轻相浓度X RbkgA/kgB 3.539×10-4 3.470×10-4 3.507×10-4塔顶轻相浓度X Rt kgA/kgB 2.182×10-4 1.735×10-4 1.315×10-4塔底重相浓度Y Eb kgA/kgB 8.436×10-61.468×10-57.103×10-5水流量S kgS ·h -1 3.99煤油流量B kgB ·h -14.8传质单元数N OE 0.0304350.0594940.35448传质单元高度H OE 24.6426812.60631 2.11578体积总传质系数Y E a[m ·h ·(kgA/kgS)]150.5884294.36871753.922，3的X Rt值7、Y Eb=（C NaOH×V NaOH×M NaOH）/（m1+C NaOH×V NaOH×M NaOH），可依次得到实验序号为1，2，3的Y Ebt值9、作操作线，操作线方程B（X Rb-X Rt）=S(Y Eb-Y Et),由操作线上取一系列X R值，再由平衡曲线找出一系列对应的Y E*值。
填料吸收塔的操作和吸收系数的测定
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，即
表3(1)填料吸收塔传质实验数据表(一) 被吸收的气体: 纯CO2; 吸收剂:水; 塔内径:35ｍｍ 塔类型 吸收塔 Ø环 填料种类 填料尺寸 (m) 4x10 填料层高度 (m) 0.65 CO2转子流量计读数 m3／h 0.200 CO2转子流量计处温度 ℃ 25.6 流量计处CO2的体积流量 m3／h 0.156 水转子流量计读数 30.0 水流量 30.0 中和CO2用Ba(OH)2的浓度 Ｍ mol／l 0.1 中和CO2用Ba(OH)2的体积 ml 10 滴定用盐酸的浓度 Ｍ mol／l 0.1
15.60 19.40 10 25.6 1.637252 0.01529 0.00209 3.39322 3.4382 0.0251 0.0073
填料吸收塔的操作和吸收系数
的测定
史 玉 琳
二 o 一五 年 六 月
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ห้องสมุดไป่ตู้。
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
液泛区
L3 ＞ L2 ＞ L1 L0 =
0
填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定
实验数据处理中注意事项说明
❖ 1．气体流量计在0.02MPa下使用，与气体
流量计标定时的状态不同，故需校正
G GN
P0T PT0
❖ 2．吸收剂的进口温度由半导体温度计测得， 需 全知 塔道 平全均塔温平度均为温 ：度，来t 查 得t进各 组t出 的m值。 2
❖
实验数据处理结果的讨论及要求
1．在空气流量恒定条件下，改变清水流量，讨论组 分回收率η，传质推动力,Δym和传质系数Kya的变 化规律。
实验内容
❖ 1．在空气流量恒定条件下，改变清水流量，测定气体 进出浓度y1、y2，计算组分回收率η，传质推动力面 Δym和传质系数Kya。
❖ 2．在清2，计算组分回收率η，传质推动力 面Δym和传质系数Kya。
❖ 3．在空气流量和清水流量恒定条件下，改变清水温度， 测定气体进出口浓度y1、y2，计算组分回收率η，传质 推动力面Δym和传质系数Kya。
K ya C Ga Lb
(三). 吸收塔的操作和调节：
❖ 回收率η
y1 y2 1 y2
y1
y1
吸收剂的进口条件：流率L、温度t、浓度x2三个因素 1、改变吸收剂用量 2、改变吸收剂入口温度 3、吸收剂进口浓度x2
吸收塔的操作和调节
给定条件：H，,Kya,y1 调节手段：L，t，x２，
t降低，使气体的溶解度增大，m减小，相平衡线下移 。 推动力增加。吸收速率增大，y2减小,吸收率增加
y1 y2
x2
x1
实验装置示意图及流程
空气―丙酮混合气― 水吸收系统，吸收塔 为填料吸收塔，
气相色谱分析的方 法，测定混合气进 口浓度y1及混合气 出口浓度y2。
❖ 分别改变水流量、空气流量（均由小至大）、及水温 （升高）的方法，测数组数据。每改变一次水流量或空 气流量，均需间隔数分钟取样，或出口水温基本恒定。
填料吸收塔吸收系数的测定
填料吸收塔吸收系数的测定数据记录与整理1、 原料气和尾气中氨含量的计算()()()mol NV NV NV NaOHSO H NH 01159.0200767.001347.02]2/5.7)162.010365.126.1265.12()1796.0075.0[()(3423=⨯-=⨯⨯⨯⨯++-⨯=-=-7.5来源是取10ml 滴定，75ml 是10ml 的7.5倍。
()()mol NV NV NV NaOHSO H NH 0024.0201227.001347.02]2/5.710319.202.202.20162.0751796.0[3423=⨯-=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯++⨯-⨯=-=-（3）气相取样中空气的摩尔数n 空mol RT PV n 17808.0290314.81056441.010136003=⨯⨯⨯⨯⨯==-空（4）原料气中氨的含量（比摩尔数）为06508.017808.001159.031===空气n n Y NH 尾气中氨的含量（比摩尔数）为：01348.017808.00024.03:2=='=空气n n Y H N 2、吸收液中氨含量的计算（1）吸收液取样中水的摩尔数O H n 2mol M V n O H OH 27747.018108.9985322=⨯⨯==-ρ （2）吸收液取样中氨的摩尔数()()mol NV n H Cl NH 33310111.1103/50.950.949.91170.0--⨯=⨯++⨯==' (3)吸收液中氨的比摩尔数x 1为：33231100044.427747.010111.1--⨯=⨯='=O H NH n n x3、*Y 与mY ∆的计算*Y =mx由图查得t=17℃时，097.37601.644625.2==m 23102403.1100044.4097.3--*⨯=⨯⨯=Y()()02876.00ln 0ln 2112112121=-----=∆∆∆-∆=∆**Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y m 4、吸收系统中空气流量的计算（1）体积的校正h m T P T P Q Q /844.029313600210100064429076079.03122102=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯==（2）空气的摩尔流量空气nh mol RT Q P n /781.301000290314.8844.081.913600136001000210644222=⨯⨯⨯⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+=空气5、总吸收系数Ky 的计算（1）水对氨的总吸收速率G 为：()()h mol Y Y n G /588.101348.006508.0781.3021=-⨯=-=空气 （2）水对氨的吸收总系数K Y 为：h m mol Y A G K m Y ⋅=⨯=∆⋅=2/766.24802876.0222.0588.1。
填料塔吸收传质系数的测定实验报告
填料塔吸收传质系数的测定实验报告在这个阳光明媚的下午，我拿起了实验室里那本厚厚的《化工原理》，准备开始一场关于填料塔吸收传质系数的奇妙之旅。
你知道的，填料塔就像是我们日常生活中使用的水壶，它通过不断地吸收和释放物质来达到平衡状态。
而今天，我们要一起探索的是它的“吸力”——传质系数，这可是衡量它工作效果好坏的关键指标！实验开始了，我们就像侦探一样，小心翼翼地将填料放入塔中。
填料就像是塔的心脏，负责吸收塔内的物质。
我们用一种叫做“传质系数”的神秘数字来形容它，这个数字就像是告诉我们，这个填料能多快地吸收塔内的气体。
实验过程中，我们遇到了一些小挑战，比如填料会因为气体的压力而变形，或者有时候塔壁会因为填料的移动而出现裂缝。
但这些问题并没有难倒我们，因为我们有一颗不怕困难的心。
我们像勇士一样，一次次克服困难，终于在最后成功地测出了填料的传质系数。
你知道吗？传质系数越大，说明这个填料越厉害，它吸收气体的速度也越快。
就像是一个超级英雄，能够迅速地解决各种问题。
而我们，就是那个见证了这个过程的观众，我们的心中充满了自豪和喜悦。
实验结束后，我们像科学家一样，认真地记录下了所有的数据。
这些数据就像是一个个小小的宝藏，等待着我们去发现它们的奥秘。
我们还像探险家一样，对这次实验进行了总结和反思。
我们意识到，虽然实验过程有些波折，但结果却是那么令人满意。
这次实验不仅让我们学会了如何测量传质系数，更重要的是，它教会了我们面对困难不退缩的精神。
就像我们在实验中遇到的那些小挑战，它们虽然让我们感到困扰，但也让我们变得更加坚强和勇敢。
在未来的日子里，我们还会有更多的实验等着我们去探索。
我相信，只要我们保持一颗好奇和勇敢的心，就没有什么是不可能的。
就像那个神奇的填料塔一样，我们也会变得越来越强大，越来越出色！这就是我的填料塔吸收传质系数的测定实验报告，一个充满趣味、挑战和收获的故事。
我希望你也能从中找到一些乐趣和启示，让我们一起期待下一次的实验之旅吧！。
实验七 填料吸收塔的操作及体积吸收系数的测定参考实验报告1
实验七 填料吸收塔的操作及体积吸收系数的测定原始数据记录表大气压 1030 hPa 塔径 70 mm 填料层高度 39 cm 标准酸浓度 0.2115 mol/l 环境温度 22 ℃注： 按理论，塔内的空气流量应进行校正，但由于流量计后的空气压力略高于塔系统总压力，而流量计后空气温度却也相应的高于塔系统空气温度（塔系统且无温度监测），因此为计算方便，可用流量计显示的流量读数直接代入，计算空塔气速（本环节已经过验算误差小可忽略不计）。
数据处理：塔内流通截面 ()2220.78540.070.0038474d m πΩ==⨯=填料层单位压降 ()0.00310009.810.3975.46/R g P ZPa m ρ∆=⨯⨯==水 同理各压降计算结果见上表1～2 空塔气速 ()3600536000.0038470.361/Q u m s =Ω=⨯= 同理各空塔气速计算结果见表1～2塔顶压力()()0227.722.91010009.81103000103470.88P R g P Pa ρ-=+=-⨯⨯⨯+=顶顶水 全塔压力()()227.325.61010009.81166.77P R gPa ρ-==-⨯⨯⨯=全全水 塔底压力 ()103470.88166.77103637.65P P P Pa =+=+=顶底全 系统总压 ()103470.88103637.65103554.322P P P Pa ++===顶底 塔底溶液绝对温度 ()25.5273.15298.65T K =+=求亨利系数5.212371922lg 11.648 5.2123710163068.5E TE =-===（Pa ）求相平衡常数 163068.5 1.5747103554.3E m P ===总 空气压强()()022821.31015959.81103000104048P R g PPa ρ-=+=-⨯⨯⨯+=CCl4空气空气 根据流量计校正公式： 《化工工艺设计手册》上册P1139空气的校正流量()036.56.5 1.01668836.6085/P T Q Q P T m h ===⨯=测0流量计出厂时标定的绝对压力1.01325×105，绝对温度273+20=293K 。
填料吸收塔实验报告
填料吸收塔实验报告一、实验目的1、了解填料吸收塔的结构和工作原理。
2、掌握吸收系数的测定方法。
3、研究不同操作条件对吸收效果的影响。
二、实验原理吸收是利用气体混合物中各组分在液体溶剂中的溶解度不同，从而实现气体混合物分离的过程。
在填料吸收塔中，气液两相在填料表面充分接触，溶质从气相转移到液相，从而达到吸收的目的。
吸收系数是衡量吸收过程难易程度的重要参数，它与吸收塔的结构、操作条件、物系性质等因素有关。
通过测定进出塔气体中溶质的浓度、流量以及液相的流量等参数，可以计算出吸收系数。
三、实验装置与流程1、实验装置本实验所用的填料吸收塔由塔身、填料、液体分布器、气体进出口等部分组成。
塔身采用透明有机玻璃制成，以便观察塔内的气液流动情况。
填料为陶瓷拉西环，具有较大的比表面积和良好的传质性能。
2、实验流程含溶质的气体从塔底进入，与塔顶喷淋而下的吸收液逆流接触。
吸收后的气体从塔顶排出，吸收液从塔底流出。
通过调节气体流量、液体流量、吸收液浓度等参数，研究不同操作条件对吸收效果的影响。
四、实验步骤1、检查实验装置的密封性，确保无泄漏。
2、向塔内装填一定高度的填料，并安装好液体分布器。
3、配制一定浓度的吸收液，将其加入储液槽中。
4、开启风机，调节气体流量至设定值。
5、启动输液泵，调节液体流量至设定值。
6、稳定运行一段时间后，分别在气体进出口和液体进出口处取样分析溶质的浓度。
7、改变操作条件，如气体流量、液体流量、吸收液浓度等，重复上述步骤，测定不同条件下的吸收效果。
五、实验数据处理与分析1、实验数据记录气体流量（m³/h）液体流量（L/h）吸收液浓度（mol/L）进塔气体溶质浓度（mol/L）出塔气体溶质浓度（mol/L）2、吸收系数的计算根据实验数据，采用以下公式计算吸收系数：＼K_{G} ＝＼frac{V}｛A ＼Delta p} ＼ln ＼left(＼frac{y_{1}｝｛y_{2}｝＼right)＼其中，＼（K_{G}＼）为气相总传质系数（kmol/（m²·s·kPa)），＼（V\）为气体摩尔流量（kmol/s），＼（A\）为塔的横截面积（m²），＼（＼Delta p\）为气相总推动力（kPa），＼（y_{1}＼）、＼（y_{2}＼）分别为进塔和出塔气体中溶质的摩尔比。
填料吸收实验数据处理说明
填料吸收实验数据处理说明
填料吸收实验数据处理，是指通过对填料吸收实验的原始数据进行处理，来获得更精
确的结果的过程。
获得的精确结果可以用于填料的理论分析，以及对填料的吸收特性做出
准确的评估。
一般来说，填料吸收实验数据处理包括3个主要步骤：
（1）数据采集：从填料吸收实验中获取原始数据，在不同的填料压力、温度、浓度
条件下，将填料的吸收容量及吸收温度方程界定出来，记录到一定的数据库中。
这一阶段
主要是在测试设备中采取相关传感器能量环境变量，来获取填料吸收实验中的原始数据。
（2）数据处理：在获取原始数据后，首先要进行数据清洗处理，以保证数据的准确性。
其次，将原始数据进行合理分类和分析，以得到准确的测试结果。
常用的数据统计和
拟合分析方法有：线性拟合、非线性拟合、二次拟合、特征分析、回归分析等。
（3）数据可视化：最后，就是将处理完成的数据可视化，以方便结果的查看、罗列、分析、评价等。
通过可视化，能够更清晰的了解填料的吸收特性及立体结构，对影响填料
的吸收特性的因素做出准确评估。
常用的可视化工具有：曲线图、柱状图、折线图、极坐
标图等。
本文介绍了填料吸收实验数据处理的基本步骤：数据采集、数据处理以及数据可视化。
以上步骤是正确处理填料吸收实验数据的关键所在。
同时，对于填料吸收实验数据的处理，还要考虑数据采集、实验设备以及原始数据的准确性等方面的因素，从而更加详细准确的
处理数据，这也是填料吸收实验数据处理中重要的部分。
实验十二吸收塔的操作及吸收传质系数的测定
YY 1Y 2XX 1X 2图12-1 吸收操作线和平衡线操作线22()LY X X Y G=-+ 平衡线Y=mX实验十二 填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定一、实验目的1、了解填料吸收塔的结构和流程。
2、了解吸收剂进口条件的变化对吸收操作结果的影响。
3、掌握吸收总体积传质系数a K y 和a K x 的测定方法。
二、基本原理1、测气相总体积传质系数的原理气相总体积传质系数由填料层高度公式决定12Y mY Y VZ K a Y -=⋅Ω∆ （12-1） **1122*11*22()()()ln ()m Y Y Y Y Y Y Y Y Y ---∆=-- (12-2) 式中y K 气相总传质系数，mol/m 2·h ；m Y ∆塔顶、塔底气相平均推动力；a 填料的有效比表面积，m 2/m 3；a K y 气相总体积吸收传质系数，mol/m 3·h 。
（1）Z ――填料层高度m ，根据所装填料的高度直接测量。
（2）Ω――塔截面积m 2，24D πΩ=，而D 塔径为已知。
（3）V ――情性气体摩尔流量（空气）mol/ h ，根据理想气体状态方程可知：vpq V RT =，p――压力Pa ，压力表测量空气压力；q v ――体积流量m 3/h ，转子流量计测量（注意读数为实验条件20℃、1atm 下的，可直接利用公式进行计算，如果用操作条件则需要进行换算，其依据为'v v q q =；T ――空气温度K ，温度计测量。
（4）Y 1――1111y Y y =-，稳定操作后（各仪表读数恒定5min ）测量气体进口浓度（丙酮的摩尔分率），取样后采用气相色谱仪分析，测得的是丙酮的质量分率。
（5）Y 2――2221y Y y =-，稳定操作后（各仪表读数恒定5min ）测量气体出口浓度（丙酮的摩尔分率），取样后采用气相色谱仪分析，测得的是丙酮的质量分率。
（6）气相平均推动力m Y ∆将吸收操作线和平衡线在坐标纸上作图，如图12-1所示在平衡线为直线或近似为直线时，操作线与平衡线之间的垂直距离即为塔顶与塔底气相推动力。
填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定
实验基本原理
1.气液相平衡关系 2.吸收速率方程式 3.全塔物料衡算和操作线方程 4.填料吸收塔的操作和调节
1.气液相平衡关系
大多数气体物质A溶解形成稀溶液时，稀溶液 上方溶质A的平衡分压p*A与其在溶液中的摩尔分数 xA成正比： p*A=ExA
这就是亨利定律。式中E为亨利系数(kPa)。 若气相组成也用平衡摩尔分数y*表示，则上式 可写为： y*=ExA/p总 令m=E/p总，则y*=mxA
吸收剂进口浓度对吸收的影响
调节吸收剂进口浓度X A,2是控制 和调节吸收效果的又一重要手段。 吸收剂进口浓度X A,2 降低，液相进口 处的推动力增大，全塔平均推动力 也会随之增大，这有利于吸收过程 吸收率的提高。
吸收剂入口温度对吸收的影响
吸收剂入口温度对吸收过程影响 也很大，这也是控制和调节吸收操作 的一个重要因素。降低吸收剂的温度， 使气体的溶解度增大，相平衡常数减 小，平衡线下移，平均推动力增大， 使吸收效果变好。
4.作 KY,a ~ L 和 ~ L 关系图。
YA,1 YA,2 100%
YA,1
Ym
Y1 Y2 ln(Y1 Y2 )
Y1 Y1 Y1* Y1 mX 1 Y2 Y2 Y2* Y2 mX 2
K y,a
NA V填 Ym
式中：m---相平衡常数，量纲为1。
吸收过程中，由于溶液和气体的总量在不断变化，
使得吸收过程的计算比较复杂。为了简便起见，工程计
算中采用在吸收过程中数量不变的气体（如空气）和纯
吸收剂为基准，用物质的量之比（也称为比摩尔分数）
来表示气相和液相中吸收质A的含量，并分别用YA和XA表 示。平衡时，其关系式为：
填料塔吸收操作及体积吸收系数测定
课程名称：过程工程原理实验（甲）指导老师：成绩：__________________实验名称：填料塔吸收操作及体积吸收系数测定实验类型：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：主体设备是内径为70mm的吸收塔，塔内装10*9*1陶瓷拉西环填料。
2.2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，它们的流量分别通过转子流量计测定。
水从塔顶喷淋至调料层与自下而上的含氨空气进行吸收过程，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.填料塔压力降p ∆与空塔气速u 的关系填料塔的压力降与泛点气速是填料塔设计与操作的重要流体力学参数。
气体通过填料层的压力降将随气液流量的变化而改变。
填料层的压力降p ∆与空塔气速u 的关系如图2所示。
当无液体喷淋(L=0)时， p ∆~u 关系在双对数坐标中为一斜率在1.8~2.0之间的直线，如图2中AB 线。
当液体喷淋密度达到一定值(如1L L =)后，液体以液膜状流经填料表面， p ∆~u 关系如图2中A 1B 1C 1D 1线所示，由两个转折点B 1、C 1分为三个区段。
其中第一区段A 1B 1为恒持液区，在此区段中空塔气速较低，气体流速对填料表面上覆盖的液膜厚度无明显影响，填料层内的持液量与空塔气速无关，仅随喷淋量的增加而增大。
化工原理实验报告-填料吸收塔传质系数的测定
化工原理实验报告——填料吸收塔传质系数的测定姓名： XXX学号： XXXXXXXXXXX学院：化学与化工学院专业：化学工程与工艺年级： 20XX 级实验日期： 20XX年XX月XX日实验条件：空气流量5.0m3/h，CO2流量3.0L/min，水流量0.40m3/h福建师范大学Fujian Normal University填料吸收塔传质系数的测定一、实验目的1、掌握吸收总传质系数K Ya或K Xa的测定方法；2、了解填料吸收塔的结构和流程，能定性分析操作条件的变化对结果的影响；3、熟悉各仪器仪表的读数方法，了解气相色谱仪和六通阀的使用方法。
二、实验内容本实验采用水吸收气相物流中的CO2，在不同条件下，测定气相中CO2进出口浓度，并计算溶质的吸收率E A，过程平均推动力或吸收因子，传质单元数N OL,液相总传质单元高度H OL和总传质系数K Xa。
三、实验原理1、吸收原理（1）吸收操作吸收操作主要是利用气体混合物的各组分在液体中的溶解性质不同，将其与适当的液体接触，混合气中易溶的一个或几个组分便溶于该液体内形成溶液，而不能溶解的组分则仍留在气相，从而实现气体混合物的分离。
（2）吸收操作所用的液体称为吸收剂或溶剂（S）；混合气中被溶解吸收的组分称为吸收质或溶质（A）；不被吸收的组分称为惰性组分或载体（B）；所得到的溶液称为吸收液；排出气体称为吸收尾气。
2、吸收计算（1）吸收率E AE A=被吸收的溶质量（kmol）吸收前气相中的溶质总数=V(Y0−Y e)=1−Y eY0、Y e——分别表示初始与吸收终了时气体中溶质的摩尔比；V——惰性气体B的流量，kmol/h。
吸收率愈高表示气体混合物的分离愈完全。
（2）对数平均推动力法传质单元数的表达式中Y∗或X∗是液相或气相的平衡组成，需要用相平衡关系确定，CO2在水中的溶解平衡可视为直线，因此本实验传质单元数的求解可用对数平均推动力法或吸收因数法。
以下标“1”表示塔底截面，下标“2”表示塔顶截面，对数平均推动力法相关公式如下：N OL=X1−X2∆X m式中ΔXm 为过程平均推动力，即∆X m=∆X1−∆X2ln∆X1∆X2=(X1∗−X1)−(X2∗−X2)lnX1∗−X1X2∗−X2吸收因数法的相关公式如下：N OL=11−Aln[(1−A)Y1−mX2Y1−mX1+A]其中A=L mV⁄,称为吸收因子，A愈大愈容易吸收。
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填料吸收塔吸收系数的测定
数据记录与整理
1、 原料气和尾气中氨含量的计算 （1）原料气中氨的含量 次数 1 2 3 C H2SO4=0.2058mol/L V 样(ml) 10.00 10.00 10.00 C HCl =0.1052mol/L VNaOH(ml)
16.53
16.60
16.57
C NaOH =0.1601mol/L
()()mol
NV NV NV NaOH
SO H NH 0117.02]2/0.8)1601.0103
57
.1660.1653.16()2058.0080.0[()(3423=⨯⨯⨯⨯++-⨯=-=-
8.0来源是取10ml 滴定，80ml 是10ml 的8.0倍。
（2）尾气中氨的含量 次数
1 2 3 V 样（尾气）ml 10.00 10.00 10.00 VNaOH ml
24．78
24．75
24．77
()()()()mol
NV NV NV NaOH
SO H NH 0012.02]2/810377.2475.2478.241601.008.02058.0[3423=⨯⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯⨯++⨯-⨯=-=-
（3）气相取样中空气的摩尔数n 空
mol RT PV n 1807.07
.283314.8105100023.853
=⨯⨯⨯⨯==-
（4）原料气中氨的含量（比摩尔数）为
0648.01807
.00117
.031===
n n Y NH 尾气中氨的含量（比摩尔数）为：
00666.01807
.00012.03
:2=='=
n n Y H N 2、吸收液中氨含量的计算
（1）吸收液取样中水的摩尔数O H n 2
mol M V n O H O
H 5548.018
108.99810322=⨯⨯==-ρ （2）吸收液取样中氨的摩尔数
()()mol NV n HCl NH 33
310469.210
3/48.2349.2343.231052.0--⨯=⨯++⨯==' (3)吸收液中氨的比摩尔数x 1为：
33231104495.45548
.010469.2--⨯=⨯='=O H NH n n x
3、*
Y 与m
Y ∆的计算
*Y =mx
由图查得t=10.7℃时，8176.2325
.10123.8537
.2==
m
23102537.1104495.48176.2--*⨯=⨯⨯=Y
()
()02210.00
ln 0ln 2112112121=-----=∆∆∆-∆=∆*
*Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y m 4、吸收系统中空气流量的计算
（1）体积的校正
()h m T P T P Q Q /0609.1293
198.081.9123.857
.283325.10173
.03122102=⨯⨯⨯+⨯==
（2）空气的摩尔流量空气n
5、总吸收系数Ky 的计算
（1）水对氨的总吸收速率G 为：
()()h mol Y Y n G /278.200666.00648.0176.3921=-⨯=-=
次数 1
2
3
V 样品ml 10.00 10.00 10.00
V HCl ml
23.43 23.49 23.48
（2）水对氨的吸收总系数K Y 为：
h m mol Y A G K m Y ⋅=⨯=∆⋅=
2/248.4640221
.0222.0278
.2。