化工原理吸收实验报告
氧解析-化工原理-吸收-实验报告
氧解析-化工原理-吸收-实验报告一、实验目的1. 学习氧解析法的基本原理和实验操作。
2. 了解化学吸收法的原理及其在氧解析中的应用。
3. 掌握氧解析实验中的基本操作技能。
二、实验原理1.氧解析原理氧解析的原理是利用红色五价铁离子与氧气发生氧化反应的原理,通过测定铁离子还原的电位差来确定氧气的含量。
具体反应式如下:Fe2+ + 1/4O2 + 2H+ → Fe3+ + 1/2H2O由于1mol电子交换可产生1.23V电势,通过测定铁离子还原电位和标准电极电位的差值,即可得到氧气的含量。
2.化学吸收原理化学吸收法是通过某种吸收剂与被测气体的化学反应来去除被测气体中的某种成分的方法。
吸收剂可选择性地吸收被测气体中的某种成分,然后通过吸收前后吸收剂的质量差来确定该成分的含量。
在氧解析中,选择NaOH作为吸收剂,用于吸收氧气。
三、实验步骤1. 洗涤仪器:将氧解析仪、吸收瓶、饱和盐水瓶和试管用酒精清洗干净。
2. 理顺连接线:将氧解析仪与吸收瓶通过橡胶软管连接,吸收瓶与饱和盐水瓶通过橡胶软管连接,饱和盐水瓶与试管通过橡胶软管连接。
3. 加入吸收剂:将20mL的0.1mol/L NaOH溶液倒入吸收瓶中。
4. 预处理:将氧解析仪的样品室和参比室用稀硝酸洗涤干净,然后用蒸馏水冲洗干净。
5. 校准:用样品室中的氧气校准氧解析仪,通过调节样品室中的Hg电极电势,使得氧解析仪显示的氧气浓度与标准气体浓度一致。
6. 吸氧:将被测气体(氮气与氧气混合气体)通过饱和盐水瓶并以一定流速进入吸收瓶,其中氧气被NaOH吸收,剩余的氮气流经氧解析仪,接着通过排气口排出实验室。
7. 计算:通过测定吸收剂的重量差和转化率计算氧气的含量。
四、实验结果与分析实验中测得的吸收剂重量差为0.23g,转化率为95%,因此氧气的含量为100%-95%=5%。
五、实验结论本实验通过氧解析法和化学吸收法,成功测定了氧气的含量。
实验结果表明本实验的测量结果较为准确,具有较高的稳定性和重复性,可有效满足实际应用需求。
化工原理实验实验报告
篇一:化工原理实验报告吸收实验姓名专业月实验内容吸收实验指导教师一、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kya.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uo[m/s]为横坐标,单位填料层压降?p[mmh20/m]为纵坐标,在z?p~uo关系z双对数坐标纸上标绘如图2-2-7-1所示。
当液体喷淋量l0=0时,可知为一直线,其斜率约1.0—2,当喷淋量为l1时,?p~uo为一折线,若喷淋量越大,z?p值较小时为恒持z折线位置越向左移动,图中l2>l1。
每条折线分为三个区段,液区,?p?p?p~uo关系曲线斜率与干塔的相同。
值为中间时叫截液区,~uo曲zzz?p值较大时叫液泛区,z线斜率大于2,持液区与截液区之间的转折点叫截点a。
姓名专业月实验内容指导教师?p~uo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z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?p~uo关系图 z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,吸收姓名专业月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: na?kya???h??ym(1)式中:na——被吸收的氨量[kmolnh3/h];?——塔的截面积[m2]h——填料层高度[m]?ym——气相对数平均推动力kya——气相体积吸收系数[kmolnh3/m3·h]被吸收氨量的计算,对全塔进行物料衡算(见图2-2-7-2):na?v(y1?y2)?l(x1?x2) (2)式中:v——空气的流量[kmol空气/h]l——吸收剂(水)的流量[kmolh20/h]y1——塔底气相浓度[kmolnh3/kmol空气]y2——塔顶气相浓度[kmolnh3/kmol空气]x1,x2——分别为塔底、塔顶液相浓度[kmolnh3/kmolh20]由式(1)和式(2)联解得:kya?v(y1?y2)(3) ??h??ym为求得kya必须先求出y1、y2和?ym之值。
吸收实验报告实验小结
一、实验目的本次实验旨在通过实际操作,掌握吸收实验的基本原理和操作方法,了解吸收塔的结构和工作原理,学习如何测定填料塔的体积吸收系数,并分析影响吸收效率的因素。
二、实验原理吸收实验是化工过程中常见的传质操作之一,主要用于气体和液体之间的物质传递。
本实验采用填料塔作为吸收设备,通过改变气体和液体的流量,研究其传质性能。
填料塔的体积吸收系数KYa是指单位体积填料层在单位时间内,气体和液体之间的传质速率。
其计算公式如下:KYa = (qL (C2 - C1)) / (qV (C2 - C1))其中,qL为液体流量,qV为气体流量,C1为进塔气体中溶质的摩尔分数,C2为出塔气体中溶质的摩尔分数。
三、实验内容1. 实验装置及原理实验装置主要包括填料塔、气体发生器、流量计、压力计、温度计等。
填料塔内填充有适当的填料,气体和液体在填料层内进行逆流接触,实现物质传递。
2. 实验步骤(1)准备实验装置,检查各连接处是否严密,确保实验过程中无泄漏。
(2)开启气体发生器,调整气体流量,使其达到实验要求。
(3)调整液体流量,使其达到实验要求。
(4)记录进塔气体中溶质的摩尔分数C1,出塔气体中溶质的摩尔分数C2,以及气体和液体流量。
(5)重复上述步骤,改变气体和液体流量,记录数据。
(6)根据实验数据,计算填料塔的体积吸收系数KYa。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验,得到了不同气体和液体流量下填料塔的体积吸收系数KYa。
实验结果表明,填料塔的体积吸收系数KYa随着气体和液体流量的增加而增加。
2. 结果分析(1)气体和液体流量对体积吸收系数的影响:实验结果表明,填料塔的体积吸收系数KYa随着气体和液体流量的增加而增加。
这是因为气体和液体流量的增加,使得气液两相接触面积增大,传质速率提高。
(2)填料类型对体积吸收系数的影响:实验结果表明,不同填料类型对填料塔的体积吸收系数KYa有较大影响。
一般来说,填料比表面积越大,孔隙率越高,体积吸收系数KYa越大。
2021年化工原理实验报告吸收实验要点
一、 试验名称:吸收试验二、 试验目:1.学习填料塔操作;2. 测定填料塔体积吸收系数K Y a .三、 试验原理:对填料吸收塔要求, 既期望它传质效率高, 又期望它压降低以省能耗。
但二者往往是矛盾, 故面对一台吸收塔应探索它适宜操作条件。
(一)、 空塔气速与填料层压降关系气体经过填料层压降△P 与填料特征及气、 液流量大小等相关, 常经过试验测定。
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所表示。
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转折点叫泛点B 。
在液泛区塔已无法操作。
塔最适宜操作条件是在截点与泛点之间, 此时塔效率最高。
吸收试验图2-2-7-1 填料塔层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试验用水吸收空气与氨混合气体中氨, 氨易溶于水, 故此操作属气膜控制。
若气相中氨浓度较小, 则氨溶于水后气液平衡关系可认为符合亨利定律, 吸收平均推进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 ——被吸收氨量[kmolNH 3/h];Ω——塔截面积[m 2]H ——填料层高度[m]∆Y m ——气相对数平均推进力K Y a ——气相体积吸收系数[kmolNH 3/m 3·h] 被吸收氨量计算, 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 ——空气流量[kmol 空气/h]L ——吸收剂(水)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 必需先求出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。
吸收实验报告
一、实验目的1. 了解填料塔的吸收原理和操作方法;2. 学习测定填料塔的吸收系数;3. 分析影响吸收过程的因素。
二、实验原理吸收是气液两相接触过程中,气体中的溶质分子被液相吸收的过程。
在填料塔中,气液两相逆流接触,溶质分子从气相转移到液相。
本实验采用理想气体吸收模型,即气体在液相中的溶解度与气相分压成正比,吸收过程遵循亨利定律。
三、实验仪器与材料1. 填料塔(玻璃或有机玻璃制成,内装填料)2. 气体发生装置(可产生一定浓度的气体)3. 气体流量计4. 温度计5. 液相流量计6. 吸收液(溶剂)7. 计时器8. 计算器四、实验步骤1. 准备实验装置,确保填料塔内填料均匀分布;2. 在气体发生装置中产生一定浓度的气体,通过流量计调节气体流量;3. 在填料塔底部加入吸收液,通过液相流量计调节液相流量;4. 打开气体发生装置,记录气体流量和液相流量;5. 观察气体在填料塔中的流动情况,记录气体进出口的压力、温度等参数;6. 测定一定时间后,收集塔顶出口气体,分析气体中溶质浓度;7. 根据实验数据,计算填料塔的吸收系数。
五、实验结果与分析1. 实验数据记录实验条件:气体浓度C1=0.1mol/L,液相流量Q=1L/min,气体流量Qg=1L/min,填料层高度H=1m。
实验时间:T=10min气体进出口压力:P1=101.3kPa,P2=101.3kPa气体进出口温度:T1=25℃,T2=25℃气体进出口溶质浓度:C1=0.1mol/L,C2=0.05mol/L2. 吸收系数计算根据实验数据,计算吸收系数Kx:Kx = (C1 - C2) / (C1 Qg H) = (0.1 - 0.05) / (0.1 1 1) = 0.5mol/m²·s3. 结果分析本实验中,填料塔的吸收系数Kx为0.5 mol/m²·s。
结果表明,在实验条件下,填料塔具有良好的吸收性能。
吸收系数的大小与气体浓度、液相流量、填料层高度等因素有关。
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。
北京工商大学化工原理实验报告-吸收
北京工商大学化工原理实验报告实验名称:填料吸收塔传质系数的测定
一.预习报告(1)实验目的:
(2)实验原理:
(3)实验装置与流程:将本实验的主要设备。
仪器和仪表等添入附图的相应位置
1- 2- 3- 7- 8-
9- 10- 11- 12- 13-
14- 15-
(4)本实验测定哪些数据及测定方法
(5)操作要点
二.实验数据记录及数据处理表
数据处理举例(第:组数据)
三.数据关联图
传质单元高度与传质系数随液体流量的变化关系图
四、实验结果讨论
1.本实验中,为什么塔底要有液封?液封高度如何计算?
2.测定K xa有什么工程意义?
3.为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制?
4.当气体温度和液体温度不同时,应用什么温度计算亨利系数?。
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。
化工原理实验报告下册
实验名称:气体吸收实验实验目的:1. 理解气体吸收的基本原理和过程。
2. 掌握气体吸收实验装置的操作方法。
3. 通过实验数据,分析气体吸收过程中影响因素的变化规律。
实验原理:气体吸收是利用液体与气体接触时,气体在液体中的溶解度随压力和温度的变化而变化,使气体中的某组分转移到液体中,从而实现气体净化或组分分离的过程。
本实验采用填料塔作为吸收设备,通过测定气体进出口的组成和流量,计算吸收效率。
实验仪器与试剂:1. 填料塔:1台2. 气体流量计:1个3. 气体分析仪:1台4. 水泵:1台5. 水浴锅:1台6. 水泵控制箱:1台7. 气源:空气8. 水源:自来水9. 溶液:NaOH溶液实验步骤:1. 检查实验装置,确保各部件连接牢固。
2. 将气体流量计连接到填料塔入口,将气体分析仪连接到填料塔出口。
3. 打开水泵,调节气体流量,使气体流量稳定。
4. 将NaOH溶液加入水浴锅中,预热至实验温度。
5. 打开NaOH溶液阀门,使溶液循环流动。
6. 调节气体流量,使气体在填料塔中的停留时间符合实验要求。
7. 记录气体进出口的组成和流量,计算吸收效率。
8. 关闭实验装置,清理实验现场。
实验数据与结果分析:1. 实验数据:- 进口气体流量:1.5 L/min- 出口气体流量:1.2 L/min- 进口气体组成:CO2 0.5%,O2 0.5%,N2 99%- 出口气体组成:CO2 0.1%,O2 0.1%,N2 99.8%- 吸收效率:98%2. 结果分析:本实验中,CO2在NaOH溶液中的溶解度较大,故在气体吸收过程中,CO2被有效去除。
实验结果表明,本实验装置具有良好的气体吸收性能,吸收效率达到98%。
实验总结:1. 本实验验证了气体吸收的基本原理,掌握了气体吸收实验装置的操作方法。
2. 通过实验数据,分析了气体吸收过程中影响因素的变化规律,为实际工程应用提供了参考。
3. 实验过程中,应注意实验装置的连接牢固,确保气体流量稳定,以及NaOH溶液的循环流动。
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。
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。
化工原理吸收与解吸实验报告
化工原理吸收与解吸实验报告一、引言1.1 实验目的实验目的是通过对吸收与解吸过程的研究,了解吸收与解吸的基本原理,并掌握吸收与解吸实验的操作方法和计算技巧。
### 1.2 实验原理吸收是指气体或溶质与液体或固体之间相互作用,使溶质从气体相转变为液体或固体相的过程。
解吸则是溶质从液体或固体转变为气体相的过程。
吸收与解吸常用于气体的分离、净化和某些溶剂的回收等工艺中。
二、实验设备和试剂2.1 实验设备•吸收塔•解吸塔•气液分离器•气液流动调节器 ### 2.2 试剂•饱和盐水溶液•乙酸乙酯溶液三、实验步骤3.1 吸收实验1.将吸收塔与气液分离器连接。
2.将饱和盐水溶液注入吸收塔中。
3.将待吸收的气体通过塔底进气管导入吸收塔底部。
4.调节气体流量和液体流量,保持稳定。
5.收集吸收后的液体样品,进行后续分析。
3.2 解吸实验1.将解吸塔与气液分离器连接。
2.将乙酸乙酯溶液注入解吸塔中。
3.将吸收塔中的液体样品通过塔底进液管导入解吸塔底部。
4.调节气体流量和液体流量,保持稳定。
5.收集解吸后的气体样品,进行后续分析。
四、实验数据分析4.1 吸收实验数据采集吸收塔中的液体样品,并测量其溶质浓度。
### 4.2 解吸实验数据采集解吸塔中的气体样品,并测量其溶质浓度。
五、结果与讨论5.1 实验结果分析吸收实验数据和解吸实验数据,得出吸收和解吸过程中溶质的浓度变化情况,并绘制相关曲线图。
### 5.2 讨论分析吸收与解吸过程中可能出现的影响因素,探讨导致实验结果差异的原因。
六、结论通过吸收与解吸实验,我们深入了解了吸收与解吸的原理和操作方法,并获得了相关的实验数据。
实验结果表明,在特定条件下,吸收与解吸能够有效实现气体与液体或固体的相互转换。
实验过程中注意到仍存在一些影响因素,需进一步研究和优化实验条件。
七、参考文献[1] 张三, 李四, 王五. 吸收与解吸原理及应用[M]. 化学出版社, 20XX. [2] ABC. 吸收与解吸的研究进展[J]. 中国化学, 20XX, 38(3): 1-10.。
化工原理实验报告正文---例3吸收
实验一 流体流动阻力测定实验令狐采学实验日期:.4.8一、 实验目的1.测定流体在圆直等径管内流动时的摩擦系数λ与雷诺数Re 的关系,将测得的λ~Re 曲线与与由经验公式描出的曲线比较;2.测定流体在不合流量流经全开闸阀时的局部阻力系数ξ;二、 基来源根基理1. 直管沿程阻力引起流体机械能损失的原因是静止壁面与粘性流体共同作用产生流体点速度差别。
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端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 (21)其中: ∑-21f h=22u d l λ =5228d lV i πλ(22)μπρμρd V du R i ei 4==(23)i i m m gR p p )(21ρρ-=- (24)),,f 8)(252ρρρρπλiii ii i R V V l gR d (在一定实验条件下====-=∴ (25)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 和摩擦系数i λ。
2. 局部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,使流体的流线产生修改,形成鸿沟层别离及旋涡,产生局部阻力,该局部阻力同样体现在流体流经闸阀前后修正压强差别上。
局部阻力的计算办法有当量长度和局部阻力系数法,其公式如下:2222u u d l h e f ξλ==(26)ρρρρii m m f gR p p h )(21-=-=(27)24228)()(2i ii i i i V gR d u gR ρρρπρρρξ-=-= (28)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,均压环辨别与光滑管的倒U 形压差计和1151压差传感器15的一端相连,光滑管11下游的均压环也辨别与倒U 形压差计和1151压差传感器的另一端相连。
化工原理实验—吸收
化工原理实验—吸收化工原理实验—吸收引言:在化工工业中,吸收是常用的一种气体分离和净化方法。
它通过液态吸收剂将气体中的有害物质转移到液相中,从而达到净化目的。
实验目的:通过实验,了解吸收过程中吸收剂的选择和操作对气体净化的影响,并掌握吸收塔的组装和操作。
实验原理:化工吸收是一种液-气传热传质过程,利用吸收剂的物理性质将气体中的目标组分调和到吸收剂中,并在表面吸附各种气体和VOC的传质过程。
实验步骤:1、实验装置的搭建搭建一台小型吸收装置,包含吸收塔和气体供给系统两个部分。
吸收塔由玻璃管和塔盘组成,每个塔盘之间的松动配合应注意。
在玻璃瓶中注满约200mL的吸收剂。
本实验中使用对氨基苯磺酸为吸收剂来吸收二氧化硫。
吸收剂加载后将塔盘组装在塔体内,通过塞子将塔道的上部密封。
“L”形接口管道连接气体供给系统和吸收塔,一端通过小风扇从上部向吸收管旋转喷淋液化的二氧化硫气体,另一端通过另一个“ L”形接口管道排出气体。
2、实验操作(1)当装置组装好,吸收剂进入足够饱和后,关一下风扇,打开二氧化硫气供应。
当装置稳定后,可开始收集实验数据。
(2)研究吸收剂的不同浓度对吸收的影响,测定并计算实际吸收量。
(3)通过专业仪器测定吸收塔内的温度和压力,确保实验的稳定性。
3、实验参数分析浓度的改变对吸收量的影响:在实验中,我们改变了吸收剂的质量和浓度,下图为二氧化硫的吸收量与吸收剂浓度之间的关系。
从图中可以看出,随着吸收剂浓度的增加,吸收量也有所增加。
当吸收剂浓度为1.5mol/L左右,吸收量达到最大值,进一步增加吸收剂浓度,吸收量反而减少。
温度的改变对吸收量的影响:在实验中,我们改变了吸收剂的温度,下图b显示了温度变化对吸收量的影响。
从图中可以看出,吸收量随着温度的增加而增加。
在高温下,吸收达到最大,进一步增加温度吸收量却有所下降。
压力的改变对吸收量的影响:在实验过程中,吸收塔的压力和温度也被记录并分析。
下图c反映了压力变化对吸收量的影响。
化工原理吸收实验报告
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1.8~2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1.8~2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 。
由于属液膜控制过程,所以要提高总传质系数Kxa ,应增大液相的湍动程度。
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化工原理吸收实验报
告
Revised on November 25, 2020
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 OL
N Z
H = 其中,m x x e OL x x x x x dx N ∆-=-=⎰2
11
2 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 。
由于属液膜控制过程,所以要提高总传质系数Kxa ,应增大液相的湍动程度。
在y-x 图中,解吸过程的操作线在平衡系下方,在实验是一条平行于横坐标的水平线(因氧在水中浓度很小)。
三、实验装置流程
1.基本数据
解吸塔径φ=,吸收塔径φ=,填料层高度(陶瓷拉西环、陶瓷波纹板、金属波纹网填料)和(金属θ环)。
表1 填料参数
2.图2是氧气吸收解吸装置流程图。
氧气由氧气钢瓶供给,经减压阀2进入氧气缓冲罐4,稳压,为确保安全,缓冲罐上装有安全阀6,由阀7调节氧气流量,并经转子流量计8计量,进入吸收塔9,与水并流吸收。
富氧水经管道在解吸塔的顶部喷淋。
空气由风机13供给,经缓冲罐14,由阀16调节流量经转子流量计17计量,通入解吸塔,贫氧水从塔底经平衡罐19排出。
自来水经调节阀10,由转子流量计17计量进入吸收塔。
由于气体流量与气体状态有关,所以每个气体流量计前均有表压计和温度计。
空气流量前装有计前表压计23。
为了测量填料层压降,解析塔装有压差计22。
在解析塔入口采出阀12,用于采集入口水样,出口水样在塔底排液平衡罐上采出阀20取样。
两水样液相浓度由9070型测氧仪测得。
四、实验步骤及注意事项
1.填料塔的流体力学性能测定
(1)熟悉实验流程。
(2)装置上电,仪表电源上电,打开风机电源开关。
(3)测定干塔填料塔的压降,即在进水阀1关闭时,打开进气阀2并调节流量,分别读取对应流量下的压降值,注意塔底液位调节阀6要关闭,否
气体会走短路,尾气放空阀4全开。
(4)测定湿填料压降
①测定前要进行预液泛,使填料表面充分润湿。
②固定水在某一喷淋量下,改变空气流量,测定填料塔压降,测取8~10
组数据。
③实验接近液泛时,进塔气体的增加量要减小,否则图中泛点不容易找
到。
密切观察填料表面气液接触状况,并注意填料层压降变化幅度,
务必让各参数稳定后再读数据,液泛后填料层压降在几乎不变气速下
明显上升,务必要掌握这个特点。
稍稍增加气量,再取一、二个点即
可。
注意不要使气速过分超过泛点,避免冲破和冲跑填料。
(5)注意空气转自流量计的调节阀要缓缓开启和关闭,以免撞破玻璃管。
2.填料塔的吸收传质性能测定
(1)打开氧气钢瓶总阀,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),氧气减
压后进入缓冲罐,罐内压力保持~[MPa],不要过高,并注意减压阀使
用方法。
为防止水倒灌进入氧气转子流量计中,开水钱要关闭防倒灌
阀24,或先通入氧气后通水。
(2)传质实验操作条件选取
水喷淋密度10~15[m3/m2*h],空塔气速~[m/s]氧气入塔流量为~[m3/h],
适当调节氧气流量,使吸收后的富氧水浓度控制在≤[ppm]。
(3)塔顶和塔底液相氧浓度测定:
分别从塔顶与塔底取出富氧水和贫氧水,用测氧仪分析各自氧的含
量。
(测氧仪的使用见附录)
(4)实验完毕,关闭氧气时,务必先关氧气钢瓶总阀,然后才能关闭减压阀2及调节阀8。
检查总电源几各管路阀门,确实安全后方可离开。
五、实验数据(附页)
标准状态:T1=20℃ P1=
湿物料流体力学性能测定数据(水流量恒为150L/h)
六、实验数据处理
1.填料塔的流体力学性能测定
以第一组数据为例: 使用状态下的空气流量V 2 V 2=V 1*P 1*T 2/(P 2*T 1)
V1—空气转子流量计示值〔m 3/h 〕
T 1、P 1—标定状态下空气的温度和压强〔K 〕〔KPa 〕 T 2、P 2—使用状态下空气的温度和压强〔K 〕〔KPa 〕 V 2=V 1*P 1*T 2/(P 2*T 1)=4***=h
V 2=1/4×π×d2×u d=0.1m 可得: u= m/s
lgu=1.131m/s lg △P=lg18= 填料塔层降和空塔气速关系图
水温为20℃时,可查得:水的密度为m 3 可求得:x 1=12mg/L=×10-6 x 2=L=×10-6 1.单位时间氧解吸量G A L=370 L/h=150×÷18=h
G A =L (x 1-x 2)=×(×10-6-3.66×10-6)=×10-5 kmol/h 2.对数平均浓度差△Xm
氧气在不同温度下的亨利系数E 可用下式求取: E=〔×10-5t 2++〕×106 (KPa ) =〔×10-5×+×+〕×106 = ×107KPa
P=大气压+1/2(填料层压差)=+1/2×= m=E/P=×107/=×105
进塔气相浓度y 2,出塔气相浓度y 1 y 1=y 2= x 1*=x 2*= y 2/m= ×105 =×10-6 代入数据 得:△Xm=×10-6
3. 液相总体积传质系数 Kxa (Kmol/(m 3·h)) Kxa= G A /
(Vp ×△Xm )= G A /(1/4×π×d2
*2
2*
11*)2
2*
11x x x x l x x ()x x (X -----=∆n
m
×H ×△Xm )
=×10-5 /(1/4×××××10-6) =(m 3·h)
4. 液相总传质单元高度HoL(m) Ho L =
*x L a K =(×1/4××=
七、结果分析与讨论
由上图看出本次实验前几组比较正确,后几组就不那么准确了。
误差存在的可能原因是:
1、与氧气的接触时间不够,吸氧不充分。
2、实验仪器本身就存在一定的系统误差。
3、在读数时,数据变化较快,无法精确读取。
4、计算过程中小数点的取舍,也可能导致结果有一定的偏差。
5、后几组流量的变化太小,导致作图时点都聚在了一个地方。
八、思考题解答
1. 填料塔在一定喷淋量时,气相负荷应控制在那个范围内进行操作 答:水喷淋的密度取10 ~15[m 3/m 2·h],空塔气速则维持在~[m/s]左右,氧气流量为~[m 3/s]左右。
2. 通过实验观察,填料塔的液泛首先从哪一部位开始
答:液泛由塔底开始。
直径一定的塔,可供气、液两相自由流动的截面是有限的。
二者之一的流量若增大到某个限度,降液管内的液体便不能顺畅地流下;当管内的液体满到上层板的溢流堰顶时,便要漫到上层板,产生不正常积液,最后可导致两层板之间被泡沫液充满。
这种现象,称为液泛,亦称淹塔。
由定义可知,液泛即从塔底开始,由下至上。
3. 欲提高传质系数,你认为应采取哪些措施
答:可以通过提高液体的流速,以加强液相德湍流程度来提高传质系数。