氧解析实验报告

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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：2010013017

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。

图1 填料层“压降—空塔气速”关系示意图

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

G A单位时间内氧的解吸量，kmol/(m2?h)；

K x a液相体积总传质系数，kmol/(m3?h)；

Vp填料层体积，m3；

Δx m液相对数平均浓度差；

x2液相进塔时的摩尔分数（塔顶）；

x e2与出塔气相y1平衡的摩尔分数（塔顶）；

x1液相出塔的摩尔分数（塔底）；

x e1与进塔气相y1平衡的摩尔分数（塔底）；

Z填料层高度，m；

?塔截面积，m2；

L解吸液流量，kmol/(m2?h)；

H OL以液相为推动力的总传质单元高度，m；

N OL以液相为推动力的总传质单元数。

由于氧气为难容气体，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Kx=kx，由于属液膜控制过程，所以要提高液相体积总传质系数Kxa，应增大也想的湍动程度即增大喷淋量。

在y-x图中，解析过程的操作线在平衡线下方，本实验中是一条平行于横坐标的水平线（因氧气在水中浓度很小）。

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

四、实验装置及流程

氧气吸收解吸装置流程：

（1）氧气由氧气钢瓶供给，经减压阀进入氧气缓冲罐，稳压在0.03～0.04Mpa，为确

保安全，缓冲罐上装有安全阀，当缓冲罐在压力达到0.08MPa 时，安全阀自动开启。

（2）氧气流量调节阀调节氧气流量，并经转子流量计计量，进入吸收塔中。 （3）自来水经水转子流量计调节流量，由转子流量计计量后进入吸收塔。

（4）在吸收塔内氧气与水并流接触，形成富氧水，富氧水经管道在解吸塔的顶部喷淋。 （5）空气由风机供给，经缓冲罐，由空气流量调节阀调节流量经空气转子流量计计量，通入解吸塔底部，在塔内与塔顶喷淋的富氧水进行接触，解吸富氧水，解吸后的尾气由塔顶排出，“贫氧水”从塔底通过平衡罐排出。

（6）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。为了测量填料层压降，解吸塔装有压差计。

（7）在解吸塔入口设有入口采出阀，用于采集入口水样，出口水样在塔底排液平衡罐上采出阀取样。两水样液相氧浓度由9070型测氧仪测得。

图3氧气吸收解吸装置流程图

五、实验内容及步骤

1、氧气钢瓶

2、氧减压阀

3、氧压力表

4、氧缓冲罐

5、氧压力表

6、安全阀

7、氧气流量调节阀 8、氧转子流量计 9、吸收塔

10、水流量调节阀 11、水转子流量计 12、富氧水取样阀

13、风机

14、空气缓冲罐 15、温度计 16、空气流量调节阀 17、空气转子流量计 18、解吸塔

19、液位平衡罐 20、贫氧水取样阀 21、温度计 22、压差计

23、流量计前表压计 24、防水倒灌阀

1、流体力学性能测定

（1）测定干填料压降

①塔内填料事先已吹干。

②改变空气流量，测定填料塔压降，测取10组数据。

（2）测定湿填料压降

①固定前先进行预液泛，是填料表面充分润湿。

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6~8组数据。

③实验接近液泛时，气体的增加量不要过大，否则图1中的泛点不容易找到。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，务必等到各参数稳定后再读数据，液泛后填料层压降在几乎不变的气速下明显上升。

④稍增加气量，再取一两个点，注意不要使气速过分超过泛点，避免冲破和冲跑填料。（3）注意空气流量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将氧气阀打开，氧气减压后进入缓冲罐，罐内压力保持0.04~0.05Mpa，氧气转子

流量计保持0.3L/Min左右。为防止水倒灌进入氧气转子流量计重，开水前要关闭防倒灌阀，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10~15m3/(m2·h)，空塔的气速0.5~0.8m/s，氧气入塔流量为0.01~0.02m3/h，适当调节氧气流量，使吸收后的富氧水浓度控制在不大于19.9mg/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”，用测氧仪分析其氧的含量。

④实验完毕，关闭氧气时，务必先关氧气钢瓶总阀，然后才能关闭氧减压阀及氧气流量调节阀。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

计算并确定干填料及一定喷淋量下的湿填料在不同空塔气速u下，与其相应的单位填料高度压降Δp/Z的关系曲线，并在双对数坐标系中作图，找出泛点与载点。

表1：干塔数据：水流量L=0 L/h 填料高度h=0.75m 塔径d=0.1m

转子流量计：空气，T=20℃，P=101.325KPa

表2：湿塔数据：L=60～250 L/h，h=0.75m，d=0.1m

转子流量计：空气，T=20℃，P=101,325KPa；水流量80L/h。

（1）下以干塔数据中第一组为例，说明计算过程：

单位塔高压降确定：

88

117.3(/)0.75

P Pa m z ?== 流量校正：

3312

2133

21

286.65101.310109.667(m /)293.15(1.16610+101.310)PT V V h PT ??==?=??? 流速确定：

2

9.667

0.332(/)3600(0.1/2)V u m s A π=

==?? 湿塔的计算过程与干塔一致，不再赘述。

（2）计算实验条件下（一定喷淋量、一定空塔气速）的液相体积总传质系数K x a 及液相总传质单元数H OL 。 表3：氧解吸操作数据：

h=0.75m ，d=0.1m w 平衡=11.03mg/L （y1=y2=0.21，P=101.3KPa ）

以第一组数据为实例，10℃时的密度：998.67kg/m 3

。 塔温：

1211.1+10.8

10.9522

T T T +=

==平均 系统总压确定：

0.5101.30.50.549.5745P P P =+??=+?总大气塔=101kPa

亨利系数确定：

-526

-526(8.6594100.07714 2.56)10(8.65941010.950.0771410.95 2.56)10=3394300

E T T =-??+?+?=-??+?+?

亨利系数:

3394300m 33417101.625

E P =

==总 平衡浓度：

6e1e2y 0.21x x 6.2810m 33417

-==

==? 塔顶（底）摩尔分率计算：

2

223

353

324.8

1010321.401024.81998.6711032

1810O O H O c M x c M M ρ

-??===???++??顶

顶顶

平均推动力：

61e122m 112221(x -x )()

2.2810()()ln[]ln[]()()

e e e e e x x x x x x x x x x x x ----?X =

==?----顶底顶底

同理：

液体流率：

280998.674438.5/18

H O V L mol s M ρ??===液（L/h ）

气体流率：

()0.0328mol/s G L x x =-=顶底

填料塔体积：2230.750.05 5.8910p

V h r ππ-=??=??=?

传质系数的确定：

336

0.044

2440k /()5.8910 2.2810

x P m G K a mol m s V x --=

==?????? 传质单元高度：62

4438.5

0.2312.44100.05oL x L H m

K a A π=

==????

七、实验结果作图及分析

1、流体力学性能测定

图5

图4

载点与泛点的位置：

如图6所示

水流量为80L/h时

载点为A点(0.5571,380.68)

泛点为B点(1.105,1603.04)

图6

2、传质实验：

液相体积总传质系数K x a和液相总传质单元高度H OL计算结果如下：

氧流量（L/min）L(L/h) G(m3/h) K x a(kmol/m3h) H OL(m)

0.3 80 20 2507 0.225

0.3 100 20 2401 0.294

0.3 80 30 2562 0.221

x OL

八、结果讨论及误差分析

1、流体力学性能测定

（1）无液体喷淋时如图所示，在双对数坐标下，干塔压降与气速呈线性关系，拟合关系式

为：，即与u1.8302呈正比。

（2）当有喷淋量时（80L/h），在低气速下也与气速呈线性关系，与u1.22呈正比。

随气速的增加，出现载点，持液量开始增大，压降-气速线向上弯，斜率变陡。到液泛点

后，在几乎不变的气速下，压降急剧上升。

（3）将干塔、湿塔填料塔压降与气速关系进行对比，见图，可以看出，有液体喷淋时，填料层压降均大于同一气速下的干塔压降。

2、传质实验

由数据可以看出，在氧气-水系统中，液相体积总传质系数K x a 与液量正相关，而与气量基本无关。这是由于氧气极难溶于水，因而本系统是液膜控制系统，K x a 近似等于k x a ，而k x a ∝L

0.7~0.8

，故液相体积总传质系数K x a 仅与液量有关，与气量无关。

3、误差分析

（1）系统误差：装置整体气密性不够理想，造成流体流动时对整体系统带来的波动影响，转子流量计在计量空气流速时不够稳定

（2）主观误差：人为读取压差计及转子流量计时存在主观误差。

（3）其他误差：由于氧气浓度测量仪与实验装置数量不匹配，导致在实验后期不能够在得到待测液后一分钟内得以测量，实验室环境含氧量及温度在此期间对烧杯内待测液有所影响，导致最终温度及含氧量的测定存在误差。

九、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相一致，因此在对数坐标纸上作关系曲线，表现为一直线。当有喷淋量时，在低流速下压降也正在于气速的1.8～2 次方，但大于同一气速下干填料的压降。随气速增加，出现载点，出现载点，持液量增大，曲线向上弯曲，斜率变陡，到达泡点后，压降持续增大，出现液泛。

2、比较液泛时单位填料高度压降和图中液泛压降值是否相符，一般乱堆填料液泛时单位填料高度压降为多少？

答：实验中发现，乱堆填料液泛时单位填料层高度的气体压降基本上为一恒值。由此推测，当操作气速低于泛速时，其它等压降曲线会有与泛点关联图线相像的曲线形状。实验结果证实了这一推测。乱堆填料液泛时单位填料高度压降一般不低于2kPa/m 。

3、试计算实验条件下填料塔实际气液比V/L 是最小气液比（V/L ）min 的多少倍？

答：5-5

651212min 102.91121

.033399106282.1105630.6106282.1?=-???-?=--=??? ??---y y x x L V e ，实际气液比：

y y x

11m

K k k =+0.095931441

.84.22/5.17==L V ， 故:35m in

1030.3)10911.2/(09593.0/?=?=?

?? ??-L V L V

4、工业上，吸收在低温、加压下进行，而解吸在高温、常压下进行，为什么？

答：相平衡常数m=f(p,T),且温度下降，压力上升时，m 降低，气体越易溶，越易被吸收，因而吸收常在低温、加压下进行。反之，高温、减压对解吸有利，因而解吸在高温、常压下进行。

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：根据双膜模型导出的结果可知总传质阻力为气膜传质阻力与液膜传质阻力之和，即

○1对于气膜阻力控制，即 时，11y y

K k ≈， ,此时的传质阻力主要集中于气膜，称这种情况为“气膜阻力控制”。

○2对于液膜控制，即 时， , ,此时的传质阻力只要

集中于液膜，称这种情况为“液膜阻力控制”

（易溶气体多为气膜阻力控制，难溶气体多为液膜控制）。

6、填料塔结构有什么特点？

7、若要实现计算机在线采集和控制，应如何选用测试传感器及仪表？

1y x m k k >>y y K k ≈y x 11mk k <

x

11mk k <

底部装有填料支承板。上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。气体与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。 填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。 填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，

使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。 答：根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题：量程的大小；被测位置对传感器体积的要求；测量方式；信号的输出方法；传感器的来源。 在动态测量中，应根据信号的特点（稳态、瞬态、随机等），以免产生过大的误差。 压力检测仪表的正确选用主要包括确定仪表的型式、量程、范围、准确度和灵敏度、外

实验一材料的氧指数测定实验 一.实验目的 1.明确氧指数的定义及其用于评价高聚物材料相对燃烧性的原理； 2.了解HC-2型氧指数测定仪的结构和工作原理； 3.掌握运用HC-2型氧指数测定仪测定常见材料氧指数的基本方法； 4.评价常见材料的燃烧性能。 二.实验原理 物质燃烧时,需要消耗大量的氧气,不同的可燃物,燃烧时需要消耗的氧气量不同,通过对物质燃烧过程中消耗最低氧气量的测定,计算出物质的氧指数值,可以评价物质的燃烧性能。所谓氧指数（Oxygen index），是指在规定的试验条件下，试样在氧氮混合气流中，维持平稳燃烧（即进行有焰燃烧）所需的最低氧气浓度，以氧所占的体积百分数的数值表示（即在该物质引燃后，能保持燃烧50mm 长或燃烧时间3min时所需要的氧、氮混合气体中最低氧的体积百分比浓度）。作为判断材料在空气中与火焰接触时燃烧的难易程度非常有效。一般认为，OI<27的属易燃材料,27≤OI<32的属可燃材料,OI≥32的属难燃材料。HC-2型氧指数测定仪，就是用来测定物质燃烧过程中所需氧的体积百分比。该仪器适用于塑料、橡胶、纤维、泡沫塑料及各种固体的燃烧性能的测试，准确性、重复性好，因此普遍被世界各国所采用。 氧指数的测试方法，就是把一定尺寸的试样用试样夹垂直夹持于透明燃烧筒内，其中有按一定比例混合的向上流动的氧氮气流。点着试样的上端，观察随后的燃烧现象，记录持续燃烧时间或燃烧过的距离，试样的燃烧时间超过3min或火焰前沿超过50mm标线时，就降低氧浓度，试样的燃烧时间不足3min或火焰前沿不到标线时，就增加氧浓度，如此反复操作，从上下两侧逐渐接近规定值，至两者的浓度差小于0.5％。氧指数法是在实验室条件下评价材料燃烧性能的一种方法，它可以对窗帘幕布、木材等许多新型装饰材料的燃烧性能作出准确、快捷的检测评价。需要说明的是氧指数法并不是唯一的判定条件和检测方法，但它的应用非常广泛，已成为评价燃烧性能级别的一种有效方法。 三.实验装置 HC-2型氧指数测定仪由燃烧筒、试样夹、流量控制系统及点火器组成（见

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

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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 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：

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

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）。

氧指数的测定实验报告 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

中南大学 消防工程教学实验 实验报告 实验一：氧指数的测定实验报告 一、实验目的 1.明确氧指数的定义及其用于评价高聚物材料相对燃烧性的原理； 2.了解HC-2型氧指数测定仪的结构和工作原理； 3.掌握运用HC-2型氧指数测定仪测定常见材料氧指数的基本方法； 4.评价常见材料的燃烧性能。 二、实验原理（可加附页） 物质燃烧时,需要消耗大量的氧气,不同的可燃物,燃烧时需要消耗的氧气量不同,通过对物质燃烧过程中消耗最低氧气量的测定,计算出物质的氧指数值,可以评价物质的燃烧性能。所谓氧指数（Oxygen index），是指在规定的试验条件下，试样在氧氮混合气流中，维持平稳燃烧（即进行有焰燃烧）所需的最低氧气浓度，以氧所占的体积百分数的数值表示（即在该物质引燃后，能保持燃烧50mm长或燃烧时间3min时所需要的氧、氮混合气体中最低氧

的体积百分比浓度）。作为判断材料在空气中与火焰接触时燃烧的难易程度非常有效。一般认为，OI<27的属易燃材料,27≤OI<32的属可燃材料,OI≥32的属难燃材料。HC-2型氧指数测定仪，就是用来测定物质燃烧过程中所需氧的体积百分比。 氧指数的测试方法，就是把一定尺寸的试样用试样夹垂直夹持于透明燃烧筒内，其中有按一定比例混合的向上流动的氧氮气流。点着试样的上端，观察随后的燃烧现象，记录持续燃烧时间或燃烧过的距离，试样的燃烧时间超过3min或火焰前沿超过50mm标线时，就降低氧浓度，试样的燃烧时间不足3min或火焰前沿不到标线时，就增加氧浓度，如此反复操作，从上下两侧逐渐接近规定值，至两者的浓度差小于％。 三、实验仪器、设备 1.基本组成 型氧指数测定仪由燃烧筒、试样夹、流量控制系统及点火器组成。 燃烧筒为一耐热玻璃管，筒的下端插在基座上，基座内填充一定高度的玻璃珠，玻璃珠上放 置一金属网，用于遮挡燃烧滴落物。试样夹为金属弹簧片，对于薄膜材料，应使用U型试样夹。流量控制系统由压力表、稳压阀、调节阀、转子流量计及管路组成。点火器火焰长度可调，试验时火焰长度为10mm 2.仪器正常工作条件 环境温度：室温~40℃ 气源：工业用氮气、氧气，纯度为＞99%

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

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

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

氧指数测试仪_极限氧指数测定仪的常见问题 1、氧指数测试仪或极限氧指数测定仪是用来测试什么的？ 用来测试材料的极限氧指数，以评价材料的燃烧性能，适用的材料范围包括均质固体材料、层压材料、泡沫材料、软片和薄膜等。 2、氧指数测试仪适用的标准是什么？ ISO 4589-2，ASTM D2863，GB/T 2406，GB/T 5454 3、氧指数和极限氧指数分别是什么意思，有什么意义？ 极限氧指数是指在规定的试验条件下，氧氮混合物中材料刚好保持燃烧状态所需要的最低氧浓度，也称为限氧指数、氧指数。值得注意的是，氧指数并不是指氧气占氧气氮气混合气体的体积分数，此为氧浓度值。 氧指数高表示材料不易燃烧，氧指数低表示材料容易燃烧，一般认为氧指数<22属于易燃材料，氧指数在22---27之间属可燃材料，氧指数>27属难燃材料。 4、氧指数测试仪的原理？ 试样垂直固定在向上流动的氧、氮混合气体的透明燃烧筒里，点燃试样顶端，观察试样的燃烧特性，把试样连续燃烧时间或试样燃烧长度与给定的极限值相比较，通过在不同氧浓度下的一系列试验，测得维持燃烧时以氧气百分含量表示的最低氧深度值。 5、极限氧指数怎么计算？ 以体积百分数表示极限氧指数LO I，按以下式子计算： LO I = cF十K d

式中：LO I— 极限氧指数，％； CF一测试时的最后一个氧浓度，取小数一位，％； d一测试时两个氧浓度之差，取小数一位，％； K 一系数，查表得到。 报告LO I时，取小数一位，计算标准差e时，LO I应计算到小数二位。 6、极限氧指数测试时K值如何确定？ 如果进行试验测得的最后五个氧指数值，第一个反应符号是“X”，在下表第一栏中找出所对应的最后五个测定的反应符号，从（a）项中再找出“ O ” 数目相应的K 值数。 如果进行试验测得的最后五个氧指数值，第一个反应符号是“ O ，在表中第6 栏中找出所对应的最后五个测定的反应符号，从（b）项中再找出“X” 数目相应的K 值系数，但K 值数的符号与表中正负数的符号相反。

实验四 FTIR 测定硅材料中的碳氧含量(定量分析) 一. 实验目的 1、 理解傅里叶红外光谱测试定量方法的原理； 2、 掌握FTIR-650红外光谱仪的基本结构和使用方法； 3、 学会FTIR-650红外光谱仪测试硅材料中碳氧含量的方法； 二. 实验仪器 FTIR-650型傅立叶变换红外光谱仪，标准硅样品，多个测试硅样品等 三. 实验原理 单晶硅材料可以用于制造太阳能电池、半导体器件等，由于其应用领域的特殊性要求其纯度达到99.9999%甚至更高。在单晶硅生产过程中由原料及方法等因素难以避免的引入了碳、氧等杂质，直接影响了单晶硅的性能，因而需对单晶硅材料中的氧碳含量进行控制。 红外光谱可用于定性分析，获取分子结构、振动能级等相关信息。实际上，红外光谱还可用于定量分析，可以对混合物中各组分进行相对含量的测定，其基本原理就是对比吸收谱带的强度。对处于一定状态的物质和其中的各种组分，所吸收的红外光的频率是固定的，并且存在一个规律，就是吸收率与组分的浓度和光程（红外光在样品内经过的路程）成正比，这就是红外光谱进行定量分析的基本原理。对于不同频率的红外光，硅片的透过率是不同的，这是因为硅晶格和其中所含杂质种类和浓度不同(如氧和碳等)，所以红外光的吸收率是不同的。因此对单晶硅材料中的氧碳含量的测试可以采用红外光谱的定量分析来完成。 红外光谱法进行定量分析的理论基础是比尔-兰勃特定律，即当红外光源通过样品时，由于样品的共振吸收，使用入射光的强度减弱，这种入射光强度的减弱与可见光的吸收本质是一样的，也可以用光吸收定律表示： Kb e I I -=0 0/I I T = cb K Kb I I T A 00)/lg()/1lg(==== 其中T 为样品对红外光的透过率，A 为样品的吸收率， b 为样品厚度，c 为组分的浓度，K 为待测样品的吸收系数，与待测物质的浓度成正比，K 0为物质的吸光系数，有如下关系K=K 0c 。对于不同碳、氧含量的硅片(c 不同)，不同区域的红外光的吸收率是不同的。 硅晶体中处于填隙位置的氧原子与临近的两个硅原子形成硅氧键，硅氧键的振动引起红

材料的氧指数测定 一.实验目的 1.明确氧指数的定义及其用于评价材料相对燃烧性的原理； 2.了解HC-2型氧指数测定仪的结构和工作原理； 3.掌握运用HC-2型氧指数测定仪测定常见材料氧指数的基本方法； 4.评价常见材料的燃烧性能。 二.实验内容 测量回转绳、地板革的燃烧氧指数，对应不同氧气浓度、氮气浓度下，测量材料的燃烧时间（或燃烧长度），最后总结燃烧结果。 三.实验仪器 HC-2型氧指数测定仪，秒表。氧指数测定仪由燃烧筒、试样夹、流量控制系统及点火器组成（示意图见下）。 1—点火器；2—玻璃燃烧筒；3—燃烧着的试样；4 —试样夹；5—燃烧筒支架；6—金属网；7—测温装 置；8—装有玻璃珠的支座；9—基座架；10—气体预 混合结点；11—截止阀；12—接头；13—压力表；14 —精密压力控制器；15—过滤器；16—针阀；17—气 体流量计。 图1 氧指数测定仪示意图 燃烧筒为一耐热玻璃管，高450mm，内径75～80mm，筒的下端插在基座上，基座内填充直径为3～5mm的玻璃珠，填充高度100mm，玻璃珠上放置一金属网，用于遮挡燃烧滴落物。试样夹为金属弹簧片，对于薄膜材料，应使用140 mm×38mm的U型试样夹。流量控制系统由压力表、稳压阀、调节阀、转子流量计及管路组成。流量计最小刻度为0.1l/min。点火器是一内径为1～3mm的喷嘴，火焰长度可调，试验时火焰长度为10mm。 四.试样 1.材料：回转绳、地板革 2.试样数量：每组应制备4个标准试样 3.外观要求：试样表面清洁、平整光滑，无影响燃烧行为的缺陷。 4.试样的标线：距离点燃端50mm处划一条刻线。

五.实验原理、方法 物质燃烧时,需要消耗大量的氧气,不同的可燃物,燃烧时需要消耗的氧气量不同,通过对物质燃烧过程中消耗最低氧气量的测定,计算出物质的氧指数值,可以评价物质的燃烧性能。所谓氧指数（Oxygen index），是指在规定的试验条件下，试样在氧氮混合气流中，维持平稳燃烧（即进行有焰燃烧）所需的最低氧气浓度，以氧所占的体积百分数的数值表示（即在该物质引燃后，能保持燃烧50mm长或燃烧时间3min 时所需要的氧、氮混合气体中最低氧的体积百分比浓度）。作为判断材料在空气中与火焰接触时燃烧的难易程度非常有效。一般认为，OI<27的属易燃材料,27≤OI<32的属可燃材料,OI≥32的属难燃材料。HC-2型氧指数测定仪，就是用来测定物质燃烧过程中所需氧的体积百分比。该仪器适用于塑料、橡胶、纤维、泡沫塑料及各种固体的燃烧性能的测试。 氧指数的测试方法，就是把一定尺寸的试样用试样夹垂直夹持于透明燃烧筒内，其中有按一定比例混合的向上流动的氧氮气流。点着试样的上端，观察随后的燃烧现象，记录持续燃烧时间或燃烧过的距离，试样的燃烧时间超过3min或火焰前沿超过50mm标线时，就降低氧浓度，试样的燃烧时间不足3min或火焰前沿不到标线时，就增加氧浓度，如此反复操作，从上下两侧逐渐接近规定值，至两者的浓度差小于0.5％。氧指数法是在实验室条件下评价材料燃烧性能的一种方法，它可以对窗帘幕布、木材等许多新型装饰材料的燃烧性能作出准确、快捷的检测评价。需要说明的是氧指数法并不是唯一的判定条件和检测方法，但它的应用非常广泛，已成为评价燃烧性能级别的一种有效方法。 六.实验步骤 1.检查气路，确定各部分连接无误，无漏气现象。 2.确定实验开始时的氧浓度：根据经验或试样在空气中点燃的情况，估计开始实验时的氧浓度。如试样在空气中迅速燃烧，则开始实验时的氧浓度为18%左右；如在空气中缓慢燃烧或时断时续，则为21%左右；在空气中离开点火源即马上熄灭，则至少为25%。根据经验，确定片材氧指数测定实验初始氧浓度为26%。氧浓度确定后，在混合气体的总流量为10l/min的条件下，便可确定氧气、氮气的流量。例如，若氧浓度为26%，则氧气、氮气的流量分别为2.5l/min和7.5l/min。 3.安装试样：将试样夹在夹具上，垂直地安装在燃烧筒的中心位置上（注意要划50mm标线），保证试样顶端低于燃烧筒顶端至少100mm，罩上燃烧筒（注意燃烧筒要轻拿轻放）。 4.通气并调节流量：开启氧、氮气钢瓶阀门，调节减压阀压力为0.2～0.3MPa，然后开启氮气和氧气管道阀门(绿色瓶为为氧气，黑色瓶为氮气,应注意：先开氮气，后开氧气，且阀门不宜开得过大),然后调节稳压阀，仪器压力表指示压力为0.1±0.01MPa，并保持该压力（禁止使用过高气压）。调节流量调节阀，通过转子流量计读取数据（应读取浮子上沿所对应的刻度），得到稳定流速的氧、氮气流。检查仪器压力表指针是否在0.1Mpa，否则应调节到规定压力，O2+N2压力表不大于0.03Mpa或不显示压力为正常，若不正常，应检查燃烧柱内是否有结炭、气路堵塞现象；若有此现象应及时排除使其恢复到符合要求为止。应注意：在调节氧气、氮气浓度后，必须用调节好流量的氧氮混合气流冲洗燃烧筒至少30s（排出燃烧筒内的空气）。 5.点燃试样：用点火器从试样的顶部中间点燃（点火器火焰长度为1-2cm），勿使火焰碰到试样的棱边和侧表面。在确认试样顶端全部着火后，立即移去点火器，开始计时或观察试样烧掉的长度。点燃试样时，火焰作用的时间最长为30s，若在30s内不能点燃，则应增大氧浓度，继续点燃，直至30s内点燃为止。 6.确定临界氧浓度的大致范围：点燃试样后，立即开始记时，观察试样的燃烧长度及燃烧行为。若燃烧终止，但在1s内又自发再燃，则继续观察和记时。如果试样的燃烧时间超过3min，或燃烧长度超过50mm （满足其中之一），说明氧的浓度太高，必须降低，此时记录实验现象记“×”，如试样燃烧在3min和50mm 之前熄灭，说明氧的浓度太低，需提高氧浓度，此时记录实验现象记“Ο”。如此在氧的体积百分浓度的整数位上寻找这样相邻的四个点，要求这四个点处的燃烧现象为“ΟΟ××”。例如若氧浓度为26%时，烧过50mm的刻度线，则氧过量，记为“×”，下一步调低氧浓度，在25%做第二次，判断是否为氧过量，直到找

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：

实验含铬废水的处理及其相关参数的测定 一、实验目的 （1）了解工业废水处理流程，掌握各单元操作的实验原理。掌握由这些单元操作组成的处理流程。 （2）了解除铬过程中各因素之间的关系。 （3）掌握相关的水质参数的测定方法。 二、实验原理 1.化学还原法——铁氧体法 铁氧体法处理含铬废水的基本原理就是使废水中的Cr2O72-或CrO42-在酸性条件下与过量还原剂FeSO4作用，生成Cr3+和Fe3+，其反应式为： Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O HCrO4-+3Fe2++7H+=Cr3++3Fe3++4H2O 再通过加入适量碱液，调节溶液pH值,并适当控制温度，加入少量H2O2后，可将溶液中过量的Fe3+部分氧化为Fe2+,得到比例适度的Cr3+,Fe2+和Fe3+沉淀物： Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓ 由于当Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀量比例1:2左右时，可生成Fe3O4·xH2O磁性氧化物（铁氧体），其组成可写成FeFe2O4·xH2O,其中部分Fe3+可被Cr3+取代，使Cr3+成为铁氧体的组成部分而沉淀下来，沉淀物经脱水等处理后，既得组成符合铁氧体组成的复合物。因此，铁氧体法处理含铬废水效果好，投资少，简单易行，沉渣量少且稳定。而且含铬铁氧体是一种磁性材料，可用于电子工业，这样既可以保护环境又进行了废物利用。 实验室检验废水处理的结果，常采用比色法分析水中的铬含量。其原理为：Cr(Ⅵ)在酸性介质中与二苯基碳酰二肼反应生成紫红色配合物，其水溶液颜色对光的吸收程度与Cr(Ⅵ)的含量成正比。只要把样品溶液颜色与标准系列的颜色采用目视比较或用分光光度计测出此溶液的吸光度就能确定样品中Cr(Ⅵ)的含量。 为防止溶液中Fe2+、Fe3+及Hg22+、Hg2+等打扰，可适当加入适量的H3PO4消除。 2.活性炭吸附法 废水处理中，吸附法主要用于废水中的微量污染物，达到深度净化的目的；本实验选活性炭吸附法，活性炭有吸附铬的性能，但因其吸附能力有限只适合处理含铬量低的废水，

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：

WX057: LFY-606氧指数测定仪 作业指导书 一. 操作步骤： 1.组装好点火器。（点火头配购合适的瓶颈打火机气体，如553324号的韩国宝利来 高级打火机气体）。注意：点火卡盘要装正，不要有气体泄漏！ 2.试验装置检查：将控制箱后盖板下端两侧分别与氧气瓶、氮气瓶连接。其中与前 面板对应的右侧为氧气管，左侧为氮气管。将后盖板下端正中的气管与与混合气体供应阀相连。首先顺时针旋紧氮气、氧气流量控制阀，关闭混合气体供应阀，然后打开氮气、氧气气瓶供气阀观察氮气、氧气流量计的浮子是否固定不动，若不动说明装置不漏气。关闭所有阀门，准备试验。 3.试样氧浓度的初步选择;当试样氧指数值完全未知时，可将试样在空气中点燃，如 试样迅速燃烧，则氧气浓度可以从18%左右开始。如果试样缓和的燃烧或燃烧的不稳定，选择初始氧浓度大约21%。若试样在空气中不能继续燃烧。选择初始氧浓度不小于25%。据此推定的氧浓度，从标准GB/T5454—97附录B中查出相应的氧流量和氮流量。 4.将试样装在试样夹中间并加以固定，然后将试样夹连同试样垂直安插在燃烧玻璃 筒内的支架上。 5.先打开氧气、氮气瓶阀门，再打开混合气体供气阀。用氮、氧气流量调节阀调节 从附录B中查出的相应的氧气和氮气流量，让调节好的气流在试样点火之前流动冲洗燃烧筒至少30s，在点火和燃烧过程中保持此流量不变。 6.用点火器点燃试样：将点火器头上方的阀头按逆时针方向打开，用打火机从气嘴细长管口处点燃点火器。将点火器伸入燃烧玻璃筒内在试样上点火。待试样上端全部点燃后（点火时间应控制在10—15s内），移去点火器，顺时针方向关闭点火器阀头，并立即开始测定续燃和阴燃时间，随后测定损毁长度。 7.初始氧浓度的测定：以任意间隔为变量，以“升—降法”按下述步骤进行：

化工原理实验总结与心得 北京化工大学化学工程学院XXXX XXX XXXXXXXXX 摘要 一年的化工原理实验课程即将结束，在这一年的化工原理实验课程中，我不仅对化工原理理论课上的一些原理、现象与结论通过实验的形式有了直观的理解，掌握了一些计算机软件数据处理的方法，学习了撰写科学实验报告的方法和格式，更在实验指导老师XXX老师身上学到了严谨认真的治学态度，使我受益匪浅。本文就将从几个方面对一整年的化工原理实验课程进行总结以及我在课程中的心得体会。 关键词：化工原理实验，课程总结，心得体会 0 引言 大三学年我选修了《化工原理实验》这门课程，虽然这门课程是一门学科基础选修课，但是身为一名XXXX的本科生来说，《化工原理》对于学好后续的专业课程起到至关重要的作用，而如何把《化工原理》这门课程中的理论与实践结合起来，将书本中抽象的概念和公式转化利用于实际的生产实际中，对过程的强化进行全面系统的分析。《化工原理实验》这门课程就针对以上问题起到了关键的纽带和桥梁作用。一个学年的实验课程，使我受益匪浅。 1 实验简介 1.1 流体流动阻力的测定 本实验利用由水箱、离心泵、光滑管、粗糙管、突然扩大管及自动测压、测流量装置等组成的装置，以水为工作流体，在常温常压下测定了光滑管、粗糙管的摩擦阻力系数λ和突然扩大管的局部阻力系数ξ，依据伯努利方程及Blasius关系式等，探讨了直管的摩擦阻力系数λ随雷诺数Re的变化关系，验证了湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺数Re和相对粗糙度ε/d的函数，并由测

得的一系列数据得到了直管的λ-Re关系曲线。 1.2 离心泵性能实验 本实验采用由水箱、离心泵、压力表、真空表、孔板流量计等组成的装置，以水为工作流体，在常温常压下测定了离心泵在恒定转速（2900r/min）下的特性曲线，探讨了离心泵的扬程He、轴功率N与效率η随流量的变化关系，确定了泵的最佳工作范围。依据孔板流量计的测量原理测定了其孔流系数C0随雷诺数Re的变化关系，并根据图线确定了湍流状态下的C0值。 1.3 传热膜系数测定实验 本实验采用由风机、孔板流量计、蒸汽发生器等组成的自动化程度较高的装置，让空气走内管，蒸汽走环隙，用计算机在线采集与控制系统测量了孔板压降、进出口温度和两个壁温，计算了传热膜系数α，并通过作图确定了传热膜系数准数关系式中的系数A和指数m（n取0.4），得到了半经验关联式。1.4 精馏实验 本实验采用整套精馏装置，以乙醇-正丙醇体系为分离物系，利用人工智能仪表测定塔顶温度、塔釜温度、全塔压降等参数，通过阿贝折光仪测定了塔顶、塔釜及第三、四块塔板的折光率，得到了相应的液相组成，并作出了y~x图，得到了理论塔板数，进而算出了全回流操作条件下的全塔效率和单板效率。1.5 氧解吸实验 本实验采用由吸收塔、解吸塔、风机等组成的装置，首先通过测定不同气速下干塔和湿塔的压降，得到了填料层压降-空塔气速关系曲线，然后用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水（并流操作），送入解吸塔再用空气进行解吸，进而可计算出不同液量下的液相体积总传质系数K x a。 1.6 流化床干燥实验 本实验采用间歇操作的流化床干燥器，以湿小麦为干燥对象，利用人工智能仪表测定床层压降、孔板压降、床层温度等参数，作出了物料含水量随时间变化的关系曲线和干燥速率曲线，并分析了所测出的干燥速率曲线与常规的干燥速率曲线偏差较大的原因。

自来水中溶解氧的测定实验报告 实验人员：杨爽张鑫 实验日期：2014年4月4日星期五 一、实训目的 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、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： MnSO4+2aOH=Mn（OH）2↓（白色）++Na2SO4 2Mn（OH）2+O2=2MnO（OH）2（棕色） H2MnO3十Mn（OH）2＝MnMnO3↓（棕色沉淀）+2H2O 加入浓硫酸使棕色沉淀（MnMn02）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+H2SO4=2HI+K2SO4 MnMnO3+2H2SO4+2HI=2MnSO4+I2+3H2O I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 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（MnS04· H20）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.浓硫酸（密度=1.84g/mL） 4.1%淀粉溶液：称取1g可溶性淀粉，用少量调成糊状，再用刚刚煮沸的水