氧吸收与解吸试验

氧吸收与解吸实验

实验日期：2011/4/8

班级:*****

姓名：**

学号:********

同组人: *** *** **

实验装置：1号陶瓷拉西环

摘要：

填料塔是化工过程重要的单元，本实验在室温、常压下，通过分别测定干、湿填料层压降与空塔气速的数据，并作图分析得到两种情况下塔压降与空塔气速关系，从而熟悉填料塔的构造与操作、确定填料塔流体力学特性，进而得知填料塔的处理能力及性能高低。同时，本实验通过对富氧水进行解吸，测定了解吸液相体积的总传质系数K x a，进而确定液相总传质单元高度H OL。

一、实验名称：氧吸收与解吸实验

二、目的及任务：

1.熟悉填料塔的构造与操作；

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。

三、基本原理：

本装置先用吸收柱将水吸收纯氧形成富氧水后（并流操作，该步实验中省略），送入解吸塔顶再用空气进行解吸，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，得到K x a=AL a·V b的关联式，同时对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。本实验手工采集数据，具有可操作性。

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，此压降对气速作图可得一斜率为1.8～

2的直线（图中aa线）。当有喷淋量时，在低气

图1-1 填料层压降–

空塔气速关系示意图

速下（c 点以前）压降也正比于气速的1.8～2次幂，但大于同一气速下干填料的压降（图中bc 段）。随气速的增加，出现截点（图中c 点），持液量开始增大，压降-气速线向上弯，斜率变陡（图中cd 段）。到液泛点（图中d 点）后，在几乎不变的气速下，压降急剧上升。

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，需要计算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。

本实验是对富氧水进行解吸。由于富氧水浓度很小，可认为气液两相的平衡关系服从亨利定律，即平衡线为直线，操作线也是直线，因此可以用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。整理得到相应的传质速率方式为：

m p x A x V a K G ???= m p A x x V G a K ??=

其中 2

2112211ln

)

()(e e e e m x x x x x x x x x -----=

?

()21x x L G A -= Ω?=Z V p 相关的填料层高度的基本计算式为：

OL OL x x e x N H x

x dx

a K L Z ?=-Ω?=?12 即 OL OL N Z H /=

其中 m x x e OL x x x x x dx N ?-=-=?21

1

2

， Ω

?=a K L

H x OL 式中：

G A —单位时间内氧的解吸量[Kmol/h] K x a —总体积传质系数[Kmol/m 3?h ?Δx]

V P —填料层体积[m3]

Δx m—液相对数平均浓度差

x1 —液相进塔时的摩尔分率（塔顶）

x e1 —与出塔气相y1平衡的液相摩尔分率（塔顶）

x2 —液相出塔的摩尔分率（塔底）

x e2 —与进塔气相y2平衡的液相摩尔分率（塔底）

Z—填料层高度[m]

Ω—塔截面积[m2]

L—解吸液流量[Kmol/h]

H OL—以液相为推动力的传质单元高度

N OL—以液相为推动力的传质单元数

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K x=k x, 由于属液膜控制过程，所以要提高总传质系数K x a，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线下方，本实验中还是一条平行于横坐标的水平线（因氧在水中浓度很小）。

本实验在计算时，气液相浓度的单位用摩尔分率而不用摩尔比，这是因为在y—x图中，平衡线为直线，操作线也是直线，计算比较简单。

四、实验装置与流程：

实验装置：1号陶瓷拉西环

1．基本数据：

解吸塔径Φ=0.1m，吸收塔径Φ=0.032m，填料层高度0.8m

填料参数：瓷拉西环（12×12×1.3）mm a t=403m2/m3 ε=0.764m3/m3 a t/ε=903m2/m3

2．流程：

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，稳压在0.03～0.04[Mpa],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中，与水并流吸收。含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，通入解吸塔底部解吸富氧水，解吸后的尾气从塔顶排出，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计量后进入吸收柱。

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。空气流量计前装有计前表压计23。为了测量填料层压降，解吸塔装有压差计22。

在解吸塔入口设有入口采出阀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。

图-2 氧气吸收解吸装置流程图

1、氧气钢瓶 9、吸收塔 17、空气转子流量计

2、氧减压阀 10、水流量调节阀 18、解吸塔

3、氧压力表 11、水转子流量计 19、液位平衡罐

4、氧缓冲罐 12、富氧水取样阀 20、贫氧水取样阀

5、氧压力表 13、风机 21、温度计

6、安全阀 14、空气缓冲罐 22、压差计

7、氧气流量调节阀 15、温度计 23、流量计前表压计

8、氧转子流量计 16、空气流量调节阀 24、防水倒灌阀

五、操作要点：

1、流体力学性能测定

(1)测定干填料压降塔内填料务必事先吹干。

a.塔内填料务必事先吹干。

b.改变空气流量，测定填料塔压降，测取6~8组数据。

(2)测定湿填料压降

a.测定前要进行预液泛，使填料表面充分润湿。

b.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。

c.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、两个点即可。注意不

要使气速过分超过泛点，避免冲破和冲跑填料。

(3)注意空气转子流量计的调节阀要缓慢开启和关闭，以免撞破

玻璃管。

2、传质实验

(1)氧气减压后进入缓冲罐，罐内压力保持0.03～0.04[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，开水前要关闭防倒灌阀24，或先通入氧气后通

水。

(2)传质实验操作条件选取

水喷淋密度取10～15[m3/m2?h]，空塔气速0.5～0.8[m/s]

氧气入塔流量为0.01～0.02[m3/h]，适当调节氧气流量，使

吸收后的富氧水浓度控制在≤19.9[mg/l]。

(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、总水阀及各管路阀

门，确实安全后方可离开。

六、实验数据处理

1. 流体力学性能实验

(1)原始数据

干填料流体力学数据

空气流量/(m3/h)

温度

/℃

计前表压P/Pa 塔压降ΔP/Pa

P1 P2 P1 P2

10 15 -190 970 150 250 13 16 -220 1000 100 260 16 17 -290 1060 100 280 19 18 -360 1140 40 330 22 19 -440 1220 -40 390 25 20 -520 1300 -120 470 28 23 -600 1380 -220 560 31 28 -750 1500 -280 630 34 30 -600 1400 -410 740 37 31 -850 1600 -520 840 40 32 -1050 1820 -650 950

湿填料流体力学数据

水流量/(L/h) 60

空气流量V/（m3/h)

温度

T/℃

计前表压P/Pa 塔压降ΔP/Pa

P1 P2 P1 P2

8 33 -150 900 100 270 10 33 -260 1030 70 300 12 33 -280 1050 40 330 14 32 -350 1100 10 360 16 32 -400 1160 -40 400 18 32 -470 1240 -120 470 20 33 -630 1400 -270 610 22 33 -770 1540 -420 750 24 34 -1090 1850 -720 1020 26 35 -1580 2350 -1350 1520 28 36 -1900 2670 -1620 1970 30 36 -2200 2970 -1900 2070

（2）数据处理 a.干塔数据处理表

b.湿塔数据处理表

序

号 空气 压力 p2/Pa p2/Pa t2/℃

全塔压降△P/Pa 校正流量V2(M^3/h) 全塔压降 △p/Z(Pa/m) lg △P/Z

u m/h lgu

1 1160 102485 288.15 100 9.858 125.0

2.097 1255.807

3.099 2 1220 102545 289.15 160 12.834 200.0 2.301 163

4.901 3.213 3 1350 102675 290.15 180 1

5.813 225.0 2.352 2014.386 3.304 4 1500 102825 291.15 290 18.796 362.5 2.559 2394.453 3.379 5 1660 102985 292.15 430 21.785 537.5 2.730 2775.124 3.443 6 1820 103145 293.15 590 24.778 737.5 2.868 315

6.491 3.499 7 1980 103305 296.15 780 2

7.872 975.0 2.989 3550.561 3.550 8 2250 103575 301.15 910 31.077 1137.5 3.056 395

8.853 3.598 9 2000 103325 303.15 1150 34.239 1437.5 3.158 4361.629 3.640 10 2450 103775 304.15 1360 37.240 1700.0 3.230 4743.981 3.676 11

2870

104195

305.15

1600 40.245 2000.0 3.301

5126.689 3.710

取干填料第一组数据进行计算： 指示流量h m v 3

110=，则校正流量

h T P T P V V 3122

11

2m 858.915

.29310248515.28810132510=???== 气速h m d v u 807.12551

.014.34

858.914.34222=??=??=

)/(1258.0/100/m pa z p ==△

双对数坐标系下作图课可得：

序 号 空气压力

p2/Pa

p2/Pa

t2/℃ 全塔 压降 △ P/Pa 校正流量V2(M^3/h) 全塔压降△

p/Z(Pa/m) lg △

P/Z u m/h lgu 1 1050 102375

306.15 170 8.133 212.5 2.327 1036.105 3.015 2 1290 102615 306.15 230 10.155 287.5 2.459 1293.616 3.112 3 1330 102655 306.15 290 12.183 362.5 2.559 1552.037 3.191 4 1450 102775 305.15 350 14.183 437.5 2.641 1806.694 3.257 5 1560 102885 305.15 440 16.200 550.0 2.740 2063.689 3.315 6 1710 103035 305.15 590 18.212 737.5 2.868 2319.960 3.365 7 2030 103355 306.15 880 20.237 1100.0 3.041 2577.954 3.411 8 2310 103635 306.15 1170 22.231 1462.5 3.165 2831.915 3.452 9 2940 104265 307.15 1740 24.218 2175.0 3.337 3085.041 3.489 10 3930 105255 308.15 2870 26.155 3587.5 3.555 3331.783 3.523 11 4570 105895 309.15 3590 28.127 4487.5 3.652 3583.015 3.554 12

5170 106495

309.15 3970 29.049 4962.5

3.696 3700.511 3.568

填料层压降与空塔气速关系图

2.000

2.2002.4002.6002.800

3.0003.2003.4003.6003.800

4.0002.000 2.500 3.000 3.500 4.000

lgu

l g (△p /z )

干塔压降系列2系列3系列4

线性 (干塔压降)线性 (系列2)线性 (系列3)线性 (系列4)

2、传质实验 原始数据

序号 水流量L/(L/h) 富氧水浓度c1/(mg/L) 温度t1/℃ 贫氧水浓

度

c2/(mg/L) 温度t2/℃

1 50 27.0

2 12.8 12.8 14 2 50 26.75 12.7 11.07 13.5

数据处理过程：

l

m g c l

m g c /935.11207.118.122/885.262

75

.2602.271=+==+=

kpa

t t E kpa t t E t t 360447310)56.207714.0105694.8(352960410)56.207714.0105694.8(75.132

5.131475.1227

.128.12622

252612

15121=?++?-==?++?-==+==+=

--℃℃

m 308.000785

.04.114978

.2/4.1149102.300628.01034.2x 00628.08.01.0414

.3414.3)/(1034.2)1071.61051.1(78.2)(78.2/18

50

/5010

2.3)1015.61051.11002.61071.6ln()1015.61051.1()1002.61071.6()ln()()(x 1071.61032

181051.1103218

1002.634890

21.01015.63416521.034890

31.103360447334165

31.1033529604m 103.31kpa

3.97/2101.325p 2

1

97.3p 36

5

322565216

65666566112211226

6225

61162226

1112211=?==

?=???===??==

?=?-??=-====?=?-??-??-?-?-?=-----=?=??=?=??=

?===?==========+=+==--------------------Ω△△△△Kxa L Hol h m Km ol Vp G Kxa m z d Vp h Km ol x x L G Km ol h Km ol h l L x x x x x x x x c x c x m y x m y x p E m p E p p kpa

m A A e e e e m e e o

七、结果讨论及误差分析 （1）填料塔流体力学特性

a.从图上可以看出，随着气速的增大，单位高度的塔中的压降变化都随着气速的增大而变大；其中空塔的变化规律近似为一条斜率不变的直线而在湿塔中，在某一气速范围内，其变化规律也成线性增大变化，但随着气速的增大，变化斜率越来越大。在同一气速下，湿塔的压降大于干塔的压降，而且在气速较低的时候，两者变化速率相差不大，当气速进一步增大时，湿塔的变化明显比干塔快了很

多。

b.由于有液体的缘故，使得阻力增大，从而造成湿塔压降比干塔压降大，在气速很小时，湿塔和干塔的变化速率相同，因为气体很少时，在一定范围内二者互不干扰彼此流动，因而在湿塔中的气速较小段，会呈现与干塔时候相同的变化速率，当气速进一步增大的时候，气液相互干扰加强，气体对液体的流动有了一定的阻碍作用从而是的变化速率加快，当进一步增大气速时，发生汽泛现象，使得液体不能流下，从而使得阻力显著提高，从而使得单位高度的压降明显的上升。

c.由2可以推测，如果增大流体流量，其单位高度的压降也会上升。 气速很小时，气液接触较少，不利于传质的进行，从经济的方面考虑，在工业上应该避免此种情况的发生，当发生液泛时，压降对气体的波动很敏感，不易控制，很容易发生安全事故，因而在实际生产中，在第二段（载点与泛点之间）的范围内是比较合理的。 （2）传质实验:

a. 液相总传质单元高度其值的大小反应了设备效能的好坏，增大液相总传质系数下降，有利于提高填料塔的传质性能。由于氧气是难溶气体，在水中的溶解度很小，因此传质阻力几乎全部集中在液膜中，即x x k K ，由于属于液膜控制过程，所以要提高液相总传质系数a K x ，应增大液相的湍动程度，即增大喷淋量。

b.实验在测取氧气含量时，数据浮动很大，难以确定，而且温度的控制也不是很好，而亨利系数主要的影响因素是温度，因而，温度的不稳定对实验有很大的影响。

八、思考题

1.阐述干填料压降线和湿填料压降线的特征。

答：气体通过干填料时，流体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律一致，单位压降与空塔气速的关系为一条直线。

当有喷淋量时，在双对数坐标中，湿塔的曲线适中在干塔曲线的上方，即，湿塔的压降始终比相同气速下的干塔压降大，低气速下，ΔP~u为一条直线，此直线的斜率约等于气体通过干填料的斜率，且稍大于相同气速下的干填料的压降；随气速的增加，出现载点，持液量开始增大，曲线变陡，但是随着气速增大斜率近似稳定，到液泛点后，压降随着气速增大急剧上升，压降与气速仍为线性关系。

5.为什么易溶气体的吸收和解吸属于气膜控制过程，难溶气体的吸收和解吸属于液膜控制过程？

答：对于易溶气体而言，其主要的阻力来自溶质从气相到气液界面扩散的阻力，从气液界面到溶液的过程所受到的阻力相对来说很小，所以在吸收过程显示为气膜控制过程；而对于难溶气体，吸收时受到的主要阻力是在气液界面到液相的过程中产生，而在气相到气液界面的阻力相对来说很小，所以其吸收的过程显示为液膜控制过程。

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 kmol Ai C —相界面上A 组分的浓度3-?m kmol g 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 ；

2 吸收与解吸(讲稿)

第二节吸收与解吸 2.1 概述 吸收(absorption)是依据不同组分在溶剂中溶解度不同，让混合气体与适当的液体溶剂相接触，使气体中的一个或几个组分溶解于溶剂中形成溶液，难以溶解的组分保留在气相中,从而达到混合气体初步分离的操作。 所用液体称为吸收剂(或溶剂)。 气体中能被溶解的组分称为溶质或吸收质。 不被溶解的组分称为惰性气体或载体。 使溶质从溶液里脱除的过程称为解吸或脱吸。它是吸收操作的逆过程，一个完整的吸收过程往往包括吸收与解吸两个部分。 为实现气体吸收过程，需要解决的问题是： ①选择合适的溶剂(吸收剂)； ②溶剂的再生，这项费用往往占整个吸收操作费用的很大比例； ③设计或选用合适的传质设备。 吸收操作根据物系气—液组分间是否发生发生化学反应分为化学吸收和物理吸收； 根据吸收过程热效应是否显著分为等温吸收和非等温吸收； 根据混合气体浓度高低分为低浓度吸收和高浓度吸收； 根据被吸收组分数分为单组分吸收和多组分吸收。 本节主要讨论单组分、低浓度、等温、物理吸收。

2.2 气液相平衡 2.2.1 气体在液体中的溶解度 在恒定温度和压力下气液两相接触时将发生溶质气体向液相转移， 使其在液相中的浓度增加，当充分接触，两相达到相平衡。此时，溶质 在液相中的浓度称为平衡溶解度，简称溶解度；溶解度随温度和溶质气 体的分压而不同，平衡时溶质在气相中的分压称为平衡分压。 平衡分压p ﹡与溶解度间的关系曲线，这些曲线称为溶解度曲线。 加。 故加压和降温有利于吸收操作。反之，升温和减压则有利于解吸过 程。 2.2.2 亨利定律 亨利定律：当总压不太高(一般约小于500kPa)时，在一定温度下， 稀溶液（或理想溶液）上方气相中溶质的平衡分压与液相中溶质的摩尔 分数成正比。 Ex p A =* 式中——* A p 溶质A 在气相中的平衡分压，kPa ； x ——液相中溶质的摩尔分数； E ——称为亨利系数，kPa 。 采用其他的气、液相组成时，亨利定律有如下几种表达形式： (1)气相组成用溶质A 的分压*A p ， 液相组成用溶质的浓度c A 表示时，亨利定律可表示为 H c p A A =* 式中c A ——液相中溶质的浓度kmol/m 3； H ——溶解度系数，kmol/(m 3﹒kPa)。 易溶气体H 值很大，难溶气体H 值很小。H 值一般随温度升高而 减小。 (2)气、液两相组成分别用溶质A 的摩尔分数y 与x 表示，则亨利定

化工原理氧解吸实验报告

化工原理氧解吸实验报告 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

北京化工大学 化原实验报告学院：化学工程学院 姓名：娄铮 学号： 45 班级：环工1302 同组人员：郑豪，刘定坤，邵鑫 课程名称：化工原理实验 实验名称：氧解吸实验 实验日期： 2014-4-15 实验名称：氧解吸实验 报告摘要：本实验首先利用气体分别通过干填料层、湿填料层，测流体流动引起的填料层压降与空塔气速的关系，利用双对数坐标画出关 系。其次做传质实验求取传质单元高度，利用

K x a =G A /（V p △x m ）]) ()(ln[) ()x -x (112221e22m e e e x x x x x x ----= ?X G A =L （x 2-x 1）求出 HOL= Ω a K L X 一、实验目的及任务： 1) 熟悉填料塔的构造与操作。 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) 掌握液相体积总传质系数Kx a 的测定方法并分析影响因素。 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、基本原理： 本装置先用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水后，送入解吸塔顶再用空气进行解吸，实验需要测定不同液量和气量下的解吸液相体积总传质系数K x a ，并进行关联，得到K x a=AL a V b 关联式，同时对四种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。填料层压降—空塔气速关系示意图如下，在双对数坐标系中，此压降对气速作图可得一斜率为~2的直线（图中aa ’）。当有喷淋量时，在低气速下（c 点以前）压降正比于气速的~2次幂，但大于相同气速下干填料的压降（图中bc 段）。随气速的增加，出现载点（图中c 点），持液量开始

氧吸收解吸系数测定实验报告

氧吸收/解吸系数测定实验报告 一、实验目的 1、了解传质系数的测定方法； 2、测定氧解吸塔内空塔气速与液体流量对传质系数的影响； 3、掌握气液吸收过程液膜传质系数的实验测定方法； 4、关联圆盘塔液膜传质系数与液流速率之间的关系； 4、掌握VOC 吸收过程传质系数的测定方法。 二、实验原理 1) 吸收速率 吸收是气、液相际传质过程，所以吸收速率可用气相内、液相内或两相间传质速率表示。在连续吸收操作中，这三种传质速率表达式计算结果相同。对于低浓度气体混合物单组分物理吸收过程，计算公式如下。 气相内传质的吸收速率： )(i y A y y F k N -= 液相内传质的吸收速率： )(x x F k N i x A -= 气、液相相际传质的吸收速率： )()(**x x F K y y F K N x y A -=-= 式中：y ，y i ——气相主体和气相界面处的溶质摩尔分数； x ，x i ——液相主体和液相界面处的溶质摩尔分数； x *，y *——与x 和y 呈平衡的液相和气相摩尔分数； k x ，K x ——以液相摩尔分数差为推动力的液相分传质系数和总传质系数； k y ，K y ——以气相摩尔分数差为推动力的气相分传质系数和总传质系数； F ——传质面积，m 2。 对于难溶气体的吸收过程，称为液膜控制，常用液相摩尔分数差和液相传质系数表达吸收速率式。 对于易溶气体的吸收过程，称为气膜控制，常用气相摩尔分数差和气相传质系数表达吸收速率式。 本实验为一解吸过程，将空气和富氧水接触，因富氧水中氧浓度高于同空气处于平衡的水中氧浓度，富氧水中的氧向空气中扩散。解吸是吸收的逆过程，传质方向与吸收相反，其 原理和计算方法与吸收类似。但是传质速率方程中的气相推动力要从吸收时的(y －y * )改为 解吸时的(y *－y )，液相推动力要从吸收时的(x *－x )改为解吸时的(x －x * )。 2) 吸收系数和传质单元高度 吸收系数和传质单元高度是反映吸收过程传质动力学特性的参数，是吸收塔设计计算的必需数据。其数值大小主要受物系的性质、操作条件和传质设备结构形式及参数三方面的影响。由于影响因素复杂，至今尚无通用的计算方法，一般都是通过实验测定。 本实验计算填料解吸塔的体积传质系数K x a (kmol/(m 3 ·h))的公式如下：

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： 1 2 3 L 3L 2L 1 L 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 kmol g 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 ；

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： m p X A x V a K G ???= m p A x X /V G a K ?=? 2 211ln ) 22()11(e e e e m x x x x x x x x x --?---= )x -L(x G 21A = Ω?=Z V p 相关的填料层高度的基本计算式为： OL OL x x e x N H x x dx a K L Z ?=-Ω=?12 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=0.1m,吸收塔径φ=0.032m ，填料层高度0.8m （陶瓷拉西环、陶瓷波纹板、金属波纹网填料）和0.83m （金属θ环）。

化工原理氧解吸实验报告

北京化工大学 化原实验报告 学院：化学工程学院 姓名：娄铮 学号： 2013011345 班级：环工1302 同组人员：郑豪，刘定坤，邵鑫 课程名称：化工原理实验 实验名称：氧解吸实验 实验日期： 2014-4-15

实验名称： 氧 解 吸 实 验 报告摘要：本实验首先利用气体分别通过干填料层、湿填料层，测流体流动引起的填料层压 降与空塔气速的关系，利用双对数坐标画出关系。其次做传质实验求取传质单元高度，利用 K x a =G A /（ V p △x m ）]) ()(ln[) ()x -x (112221e22m e e e x x x x x x ----=?X G A =L （x 2-x 1）求出 H OL = Ω a K L X 一、实验目的及任务： 1) 熟悉填料塔的构造与操作。 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) 掌握液相体积总传质系数K x a 的测定方法并分析影响因素。 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、基本原理： 本装置先用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水后，送入解吸塔顶再用空气进行解吸，实验需要测定不同液量和气量下的解吸液相体积总传质系数K x a ，并进行关联，得到K x a =AL a V b 关联式，同时对四种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。填料层压降—空塔气速关系示意图如下，在双对数坐标系中，此压降对气速作图可得一斜率为1.8~2的直线（图中aa ’）。当有喷淋量时，在低气速下（c 点以前）压降正比于气速的1.8~2次幂，但大于相同气速下干填料的压降（图中bc 段）。随气速的增加，出现载点（图中c 点），持液量开始增大，压降—气速线向上弯，斜率变陡（图中cd 段）。到液泛点（图中d 点）后，在几乎不变的气速下，压降急剧上升。 2、传质实验 在填料塔中，两相传质主要在填料有效湿表面上进行，需要计算完成一定吸收任务所需的填料高度，其计算方法有传质系数、传质单元法和等板高度法。 本实验是对富氧水进行解吸，如图下所示。由于富氧水浓度很低，可以认为气液两相平衡关系服从亨利定律，及平衡线位置线，操作线也是直线，因此可以用对数平均浓 l g △p

氧解析-化工原理-吸收-实验报告

化工原理氧解析实验报告 课程名称：化工原理实验学校：化工大学 学院： 专业： 班级： 学号： 姓名： 实验日期： 同组人员：

一、实验摘要 本实验利用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水，送入解析塔顶再用空气进行解析，测定不同液量和气量下的解析液相体积总传质系数，并进行关联，同时对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。 二、实验目的及任务 1、熟悉填料塔的构造与操作。 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、掌握液相体积总传质系数K x a 的测定方法并分析影响因素。 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。 三、基本原理 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。填料层“压降—空塔气速”关系示意如图1所示。 （1）在双对数坐标系中，此压降对气速作图可得斜率为1.8~2的直线（图中Aa 直线）。 （2）当有喷淋量时，在低气速下（c 点以前）压降正比于气速的1.8~2次方，但大于相同气速下干填料的压降（图中bc 段）。 （3）随气速的增加，出现载点（图中c 点），持液量开始增大，“压降—气速”线向上弯，斜率变陡（图中cd 段）。 （4）到液泛点（图中d 点）后，在几乎不变的气速下，压降急剧上升。 lg u l g △p

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，两相传质主要在填料有效湿表面上进行，需要计算完成一定吸收任务所需的填料高度，其计算方法有传质系数、传质单元法和等板高度法。 本实验是对富氧水进行解吸，如图2所示。由于富氧水浓度很低，可以认为气液两相平衡关系服从亨利定律，即平衡线为直线，操作线也为直线，因此可以用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。整理得到相应的传质速率方程为 m p x A X aV K G ?=， 即 m P A x X V G a K ?=/ ])()(ln[) ()(11221122e e e e m x x x x x x x x X -----= ? ()12x x L G A -= Ω=Z V P 相关填料层高度的基本计算式为： OL OL x x e x N H x x dx a K L Z =-Ω=?12 即OL OL N Z H /= m x x e OL x x x x x dx N ?-=-=? 21 1 2 Ω= a K L H X OL 图2 富氧水解吸实验 图1 填料层“压降—空塔气速”关系示意图

二氧化碳吸收与解吸实验.docx

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JP 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L o =0时，干填料的丄P ?U 的关系是直线，如图中的直线

当有一定的喷淋量时，厶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G A = k g A( P A - P Ai) ( 1) 液膜G^k I A(C Ai -C A) (2) 式中：G A —A组分的传质速率，kmoI S J; A —两相接触面积，m； P A —气侧A组分的平均分压，Pa; P Ai —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 j3 C Ai —相界面上A组分的浓度kmol m J3 k g —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，kmol m^ s^1 Pa j； kι—以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，m S J。 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^ ； 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， kmol m ^2SV Pa 4；

化工原理实验报告(氧解析)

化工原理实验报告 实验名称：氧解析实验 班级：化实1101 学号：2011011499 姓名：张旸 同组人：陈文汉，黄凤磊，杨波 实验日期：2014.04.14

一、 报告摘要 本实验利用气体分别通过干、湿填料层，测流体流动因其的填料层压降与空塔气速的 关系，并利用双对数坐标画出关系。同时，做传质实验求取传质单元高度，利用公式求取H OL 二、实验目的及任务 1、熟悉填料塔的构造与操作。 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、掌握液相体积总传质系数K x a 的测定方法并分析影响因素。 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。 三、实验原理 本装置先用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水后，送入解吸塔顶再用空气进行解吸，实验需要测定不同液量和气量下的解吸液相体积总传质系数K x a 并进行关联，得到K x a =AL a V b 关联式，同时对四种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。填料层压降—空塔气速关系示意图如下，在双对数坐标系中，此压降对气速作图可得一斜率为1.8~2的直线（图中aa’）。当有喷淋量时，在低气速下（c 点以前）压降正比于气速的1.8~2次幂，但大于相同气速下干填料的压降（图中bc 段）。随气速的增加，出现载点（图中c 点），持液量开始增大，压降—气速线向上弯，斜率变陡（图中cd 段）。到液泛点（图中d 点）后，在几乎不变的气速下，压降急剧上升。 2、传质实验 在填料塔中，两相传质主要在填料有效湿表面上进行，需要计算完成一定吸收任务所需的填料高度，其计算方法有传质系数、传质单元法和等板高度法。 本实验是对富氧水进行解吸，如图下所示。由于富氧水浓度很低，可以认为气液两相平衡关系服从亨利定律，及平衡线位置线，操作线也是直线，因此可以用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。整理得到相应的传质速率方程为： G A =K x a V p △x m 即K x a = G A / （ V p △x m ） 其中]) ()(ln[)()x -x (112221e22m e e e x x x x x x ----= ?X lg u a l g △p a’ b c d 填料层压降—空塔气速示意 x 1 y 1 y 2 x 2

吸收与解吸实验

一、实验目的 12 3 4 二、实验原理 ㈠、吸收实验 根据传质速率方程，在假定Kxa 低浓、难溶等] 条件下推导得出吸收速率方程： Ga=Kxa ·V ·Δx m 则： Kxa=Ga/(V ·Δx m ) 式中：Kxa ——体积传质系数 [kmolCO 2/m 3hr Ga ——填料塔的吸收量 [Kmol CO 2 V ——填料层的体积 [m 3] Δx m ——填料塔的平均推动力 1、Ga 的计算 已知可测出：Vs[m 3/h]、V B [m 3/h]（可由色谱直接读出） Ls[Kmol/h]=Vs ×ρ水/M 水 101 1'29]/[ρρρρV M V h Kmol G B B B =?=?= 空气 标定情况：T 0=273+20 P 0=101325 测定情况：T 1=273+t1 P 1=101325+ΔP 因此可计算出L S 、G B 。又由全塔物料衡算：G a =Ls(X 1-X 2)=G B (Y 1-Y 2) 2 2 21 1111y y Y y y Y -= -= 且认为吸收剂自来水中不含CO 2，则X 2=0，则可计算出G a 和X 1 2、Δx m 的计算 根据测出的水温可插值求出亨利常数E[atm]，本实验为P=1[atm] 则 m=E/P m y x m y x x x x x x x x x x x x e e e e m 1 1221 112221 2 1 2ln = = -=?-=????-?= ?

㈡、解吸实验 低浓、难溶等] Ga=K Y a ·V 则： K Y a=Ga/(V 式中：K Y a Ga V ΔY m 1、Ga 的计算 已知可测出：y 2 ]/[h Kmol G B 标定情况：T 0 测定情况：T 1因此可计算出L S 、G B 。又由全塔物料衡算：G a =Ls(X 1-X 2)=G B (Y 1-Y 2) 0112 2 21 11=-= -= y y Y y y Y 且认为空气中不含CO 2，则y 2=0；又因为进塔液体中X 1有两种情况，一是直接将吸收后的液体用于解吸，则其浓度即为前吸收计算出来的实际浓度X 1；二是只作解吸实验，可将CO 2用文丘里吸碳器充分溶解在液体中，可近似形成该温度下的饱和浓度，其X 1*可由亨利定律求算出： m m y x 1 *1== 则可计算出G a 和X 2 2、ΔY m 的计算 根据测出的水温可插值求出亨利常数E[atm]，本实验为P=1[atm] 则 m=E/P 1 12 21112221 2 1 2ln x m y x m y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y e e e e m ?=?=-=?-=????-?= ? 根据 e e Y y y y Y 换算成将-= 1 三、实验装置

氧解析实验报告(终稿)

氧解析实验报告 课程名称：化工原理实验 学校：北京化工大学 学院：化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级：化工 1001 学号： 17 姓名：闵翔 实验日期： 2013年4月8日 同组人员：吕博杨、刘子彦、玛莎莉娜

一、实验摘要 本实验利用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水，送入解析塔顶再用空气进行解析，测定不同液量和气量下的解析液相体积总传质系数，并进行关联，同时对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。 二、实验目的及任务 1、熟悉填料塔的构造与操作。 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、掌握液相体积总传质系数K x a的测定方法并分析影响因素。 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。 三、基本原理 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。填料层“压降—空塔气速”关系示意如图1所示。

（1）在双对数坐标系中，此压降对气速作图可得斜率为~2的直线（图中Aa直线）。 （2）当有喷淋量时，在低气速下（c点以前）压降正比于气速的~2次方，但大于相同气速下干填料的压降（图中bc段）。 （3）随气速的增加，出现载点（图中c点），持液量开始增大，“压降—气速”线向上弯，斜率变陡（图中cd段）。 （4）到液泛点（图中d点）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，两相传质主要在填料有效湿表面上进行，需要计算完成一定吸收任务所需的填料高度，其计算方法有传质系数、传质单元法和等板高度法。 本实验是对富氧水进行解吸，如图2所示。由于富氧水浓度很低，可以认为气液两相平衡关系服从亨利定律，即平衡线为直线，操作线也为直线，因此可以用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。整理得到相应的传质速率方程为 m p x A X aV K G ?=， 即m P A x X V G a K ?=/ ])()(ln[) ()(11221122e e e e m x x x x x x x x X -----=? ()12x x L G A -= Ω=Z V P 相关填料层高度的基本计算式为： OL OL x x e x N H x x dx a K L Z =-Ω=?12

水中溶解氧的测定实验报告

溶解氧的测定实验报告 xx 一、实验目的 1.理解碘量法测定水中溶解氧的原理： 2.学会溶解氧采样瓶的使用方法： 3.掌握碘量法测定水中溶解氧的操作技术要点。 二、实验原理 溶于水中的氧称为溶解氧，当水受到还原性物质污染时，溶解氧即下降，而有藻类繁殖时，溶解氧呈过饱和，因此，水中溶解氧的变化情况在一定程度上反映了水体受污染的程度。 碘量法测定溶解氧的原理： 在水中加入硫酸锰及碱性碘化钾溶液，生成氢氧化锰沉淀。此时氢氧化锰性质极不稳定，迅速与水中溶解氧化合生成锰酸锰： MnSO 4+2aOH=Mn（OH） 2↓（白色）++Na 2SO42Mn（OH） 2+O 2=2MnO（OH） 2（棕色） H 2MnO

3十Mn（OH） 2＝MnO 3↓（棕色沉淀）+2H 2O 加入浓硫酸使棕色沉淀（Mn0 2）与溶液中所加入的碘化钾发生反应，而析出碘，溶解氧越多，析出的碘也越多，溶液的颜色也就越深 2KI+H 2SO 4=2HI+K 2SO4 MnO 3+2H 2SO 4+2HI=2MnSO 4+I 2+3H 2O I2+2Na 2S 2O 3=2NaI+Na 2S

4O6用移液管取一定量的反应完毕的水样，以淀粉做指示剂，用标准溶液滴定，计算出水样中溶解氧的含量。 三、仪器 1.250ml—300ml溶解氧瓶 2.50ml酸式滴定管。 3.250ml锥形瓶 4.移液管 5.250ml碘量瓶 6.洗耳球 四、试剂 l、硫酸锰溶液。溶解480g分析纯硫酸锰（MnS0 4· H 20）溶于蒸馏水中，过滤后稀释成1000ml.此溶液加至酸化过的碘化钾溶液中，遇淀粉不得产生蓝色。 2、碱性碘化钾溶液。取500g氢氧化钠溶解于300—400ml蒸馏水中（如氢氧化钠溶液表面吸收二氧化碳生成了碳酸钠，此时如有沉淀生成，可过滤除去）。 另取得气150g碘化钾溶解于200ml蒸馏水中，待氢氧化钠冷却后，将两溶液合并，混匀，用水稀释至1000ml。如有沉淀，则放置过夜后，倾出上层清液，贮于棕色瓶中，用橡皮塞塞紧，闭光保存。此溶液酸化后，与淀粉应不呈蓝色。 3.1%淀粉溶液：

氧解吸实验-学生

4 氧解吸实验 一、实验目的及任务： 1、熟悉填料塔的构造与操作。 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。 5、两种不同填料的传质性能比较（选做）。 二、基本原理： 本装置先用吸收柱将水吸收纯氧形成富氧水后（并流操作），送入解吸塔顶行关联，得到K x a=AL a ·V b 的关联式，同时对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。本实验引入了计算机在线数据采集技术，加快了数据记录与处理的速度。 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，此压降对 气速作图可得一斜率为1.8～2的直线（图中aa 线）。当有 喷淋量时，在低气速下（c 点以前）压降也正比于气速的 1.8～2次幂，但大于同一气速下干填料的压降（图中bc 段）。 随气速的增加，出现载点（图1中c 点），持液量开始增大，压降-气速线向上弯，斜率变陡（图中cd 段）。到液泛点 （图中d 点）后，在几乎不变的气速下，压降急剧上升。 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，需要计算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。 本实验是对富氧水进行解吸。由于富氧水浓度很小，可认为气液两相的平衡关系服从亨利定律，即平衡线为直线，操作线也是直线，因此可以用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。整理得到相应的传质速率方式为： m p x A x V a K G ???= m p A x x V G a K ??= 其中 2 2112211ln )()(e e e e m x x x x x x x x x -----=? ()21x x L G A -= Ω?=Z V p 相关的填料层高度的基本计算式为： 图1 填料层压降塔气速关系示意图

吸收解吸实训装置操作规程

吸收解吸实训装置实验指导书 郑州树仁科技有限公司

目录 一、前言......................................................................................................................... 错误！未定义书签。 二、实训目的................................................................................................................. 错误！未定义书签。 三、实训原理................................................................................................................. 错误！未定义书签。 四、吸收解吸实训装置介绍......................................................................................... 错误！未定义书签。 (一) 装置介绍..................................................................................................... 错误！未定义书签。 (二) 吸收解吸工艺............................................................................................. 错误！未定义书签。 (三) 工艺流程图 (6) (四) 吸收解吸配置单......................................................................................... 错误！未定义书签。 (五) 装置仪表及控制系统一览表..................................................................... 错误！未定义书签。 (六) 设备能耗一览表......................................................................................... 错误！未定义书签。 五、实验步骤................................................................................................................. 错误！未定义书签。 (一) 开机准备 (8) (二) 正常开机 (8) (三)正常关机 (10) (四) 液泛 (9) (五) 记录数据表................................................................................................. 错误！未定义书签。

吸收解吸

一、实训目的 1.认识吸收解吸设备结构 2.认识吸收解吸装置流程及仪表 3.掌握吸收解吸装置的运行操作技能 4.学会常见异常现象的判别及处理方法 二、吸收与解吸实训装置功能： 1开车前准备和正常开停车实训任务 1.1工艺文件准备 能识记吸收、解吸生产过程工艺文件（能识读吸收岗位的工艺流程图、实训设备示意图、实训设备的平面和立面布置图，能绘制工艺配管简图，能识读仪表联锁图。熟悉吸收塔、解吸塔、填料及附属设备等主要设备的结构和布置）。 1.1.1吸收与解吸基本原理 气体吸收是典型的化工单元操作过程，其原理是根据气体混合物中各组分在选定液体吸收剂中物理溶解度或化学反应活性的不同而实现气体组分分离的传质单元操作。前者称物理吸收，后者称化学吸收。吸收操作所用的液体溶剂称为吸收剂，以S表示；混合气体中，能够显著溶解于吸收剂的组分称为吸收物质或溶质，以A表示；而几乎不被溶解的组分统称为惰性组分或载体，以B表示。吸收操作所得的溶液称为吸收液或溶液，它是溶质A在溶剂S中的溶液；被吸收后排除出的气体称为吸收尾气，其主要成分为惰性气体B，但仍含有少量未被吸收的溶质A。吸收操作在石油化工、天然气化工以及环境工程中有极其广泛的应用，按工程目的可归纳为： ①净化原料气或精制气体产品； ②分离气体混合物以获得需要的目的组分； ③制取气体溶液作为产品或中间产品； ④治理有害气体的污染、保护环境。 与吸收相反的过程，即溶质从液相中分离出来而转移到气相的过程（用惰性气体吹扫溶液或将溶液加热或将其送入减压容器中使溶质放出），称为解吸或提馏。吸收与解吸的区别仅仅是过程中物质传递的方向相反，它们所依据的原理一样。

二氧化碳吸收与解吸实验汇总

. . .. . . 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；

化工原理氧解吸实验报告

课程名称：化工原理实验 实验日期：2014年5月5日 班级：环工1103 姓名：刘超 2011011396 同组人：马一方 尤欣然 于赵弟 一．实验名称： 氧解析实验 二．报告摘要：本实验首先利用气体分别通过干填料层、湿填料层，测流体流动引起的填料层压降与空塔气速的关系，利用双对数坐标画出关系。其次做传质实验求取传质系数和传质单元高度。 三、实验目的及任务： 1.熟悉填料塔的构造与操作。 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.掌握液相体积总传质系数Kx a 的测定方法并分析影响因素。 四、基本原理： 本装置先用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水后，送入解吸塔顶再用空气进行解吸，实验需要测定不同液量和气量下的解吸液相体积总传质系数K x a ，并进行关联，得到K x a=AL a V b 关联式，同时对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。本组实验使用的填料是星型填料。 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。填料层压降—空塔气速关系示意图如下，在双对数坐标系中，此压降对气速作图可得一斜率为1.8~2的直线（图中aa ’）。当有喷淋量时，在低气速下（c 点以前）压降正比于气速的1.8~2次幂，但大于相同气速下干填料的压降（图中bc 段）。随气速的增加，出现载点（图中c 点），持液量开始增大，压降—气速线向上弯，斜率变陡（图中cd 段）。到液泛点（图中d 点）后，在几乎不变的气速下，压降急剧上升。 2、传质实验 在填料塔中，两相传质主要在填料有效湿表面上进行，需要计算完成一定吸收任务所需的填料高度，其计算方法有传质系数、传质单元法和等板高度法。 本实验是对富氧水进行解吸，如图下所示。由于富氧水浓度很低，可以认为气液两相平衡关系服从亨利定律，及平衡线位置线，操作线也是直线，因此可以用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。 整理得到相应的传质速率方程为 G A =K x a V p △x m 即K x a = G A / （ V p △x m ） lg u l g △p y 1