吸收实验实验报告.doc

广 西 大 学 实 验 报 告姓名 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 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 [m/s]为横坐标，单位填料层压降 [mmH20/m]为纵坐标，ouZP在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 ~ 关Zou系为一直线，其斜率约 1.0—2，当喷淋量为 L1 时， ~ 为一折线，若喷淋量Zou越大，折线位置越向左移动，图中 L2＞L 1每条折线分为三个区段， 值较小时ZP为恒持液区， ~ 关系曲线斜率与干塔的相同。

值为中间时叫截液区，ZPouZ~ 曲线斜率大于 2，持液区与截液区之间的转折点叫截点 A 值较大时o吸收实验广 西 大 学 实 验 报 告姓名 院 专业 班年 月 日实验内容 指导教师 叫液泛区， ~ 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ZPou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 ~ 关系图 ZPou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，故此操作属气膜控广 西 大 学 实 验 报 告姓名 院 专业 班年 月 日实验内容 指导教师 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：（1）mYaAHKN式中：N A——被吸收的氨量[kmolNH 3/h]；——塔的截面积[m 2]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）：（2）)()(2121XLYVNA式中：V——空气的流量[kmol 空气/h]L——吸收剂（水）的流量[kmolH 20/h]Y1——塔底气相浓度[kmolNH 3/kmol 空气]Y2——塔顶气相浓度[kmolNH 3/kmol 空气]X1，X 2——分别为塔底、塔顶液相浓度[kmolNH 3/kmolH20]由式（1）和式（2）联解得：（3）mYaHVK)(21为求得 KYa 必须先求出 Y1、Y 2 和 Ym 之值1、Y 1 值的计算：（4）021198.V式中：V 01——氨气换算为标态下的流量 [m3/h]广 西 大 学 实 验 报 告姓名 院 专业 班年 月 日实验内容 指导教师 V02——空气换算为标态下的流量 [m3/h]0.98——氨气中含纯 NH3 分数对氨气：（5）21010TP式中：V 1——氯气流量计上的读数 [m3/h]T。

，P ——标准状态下氨气的温度[K]和压强[mmHg]T1，P 1——氨气流量计上标明的温度[K]和压强[mmHg]T2，P 2——实验所用氨气的温度[K]和压强[mmHg]——标准状态下氨气的密度（=0.769kg/m 3）0——标准状态下空气的密度（=1.293kg/m 3）2对空气：（6）43020TPV式中：V 2——空气流量计读数 [m3/h]T ——标准状态下空气的温度[K]和压强[mmHg]T3，P 3——空气流量计上标明的温度[K]和压强[mmHg]T4，P 4——实验所用空气的温度[K]和压强[mmHg]Y1 也可用取样分析法确定（略） 2、Y 2 值分析计算在吸收瓶内注入浓度为 NS 的 H2SO4VS[ml]，把塔顶尾气通入吸收瓶中设从吸收瓶出口的空气体积为 V4[ml]时瓶内 H2SO4Vs 即被 NH3 中和完毕，那么进入吸收瓶的 NH3 体积 Vo3 可用下式计算：广 西 大 学 实 验 报 告姓名 院 专业 班年 月 日实验内容 指导教师 （7）][1.203mlVNS通过吸收瓶空气化为标准状态体积为：（8）][5040lTP式中：V 4——通过吸收瓶空气体积 [ml]，由湿式气量计读取T。

，P ——标准状态下空气的温度[K]和压强[mmHg]T5，P 5——通过吸收瓶后空气的温度[K]和压强[mmHg]故塔顶气相浓度为：（9）0432VY3、塔底 X1~Y*1 的确定由式（2）知： ，若 X2=0，则得：21)(L（10）211YVX1 值亦可从塔底取氨水分析而得设取氨水 VN`[ml]，用浓度为 NS`的 H2SO4来滴定，中和后用量为 VS`[ml]，则：（11）`018.NS又根据亨利定律知，与塔底 X1 成平衡的气相浓度 Y1*为：（12）1PEY式中：P——塔底操作压强绝对大气压（atm ）E——亨利系数大气压，可查下表取得：广 西 大 学 实 验 报 告姓名 院 专业 班年 月 日实验内容 指导教师 液相浓度 5%以下的 E 值表 2-2-7-1t（℃） 0 10 20 25 30 40E（大气压） 0.293 0.502 0.778 0.947 1.25 1.94或用下式计算：（13）t047.13.4、塔顶的 X2~Y2*的确定因用水为吸收剂，故 X2=0 ，所以 Y2*=05、 吸收平均推动力 ΔY m（14）211ln)(6、吸收效率 η （15）%01Y四、实验流程简介：吸收装置如图 2-2-7-3 所示，塔径为 110（mm） ，塔内填料有一套为塑料阶梯环，其它为瓷拉西环，均为乱堆。

填料层高为 600—700（mm ） （请自量准确） 氨气由氨瓶 1 顶部针形阀放出，经减压阀 2 到达缓冲缺罐 3，用阀 4 调节流量，经温度计 23，表压计 5 和流量计 6 分别测量温度、压力和流量后到达混合管空气经风机 7 压送至缓冲罐 9，由旁路阀 8 和调节阀 11 调节风量，经温度计 23，表压计10 和流量计 12 分别测量温度、压力和流量后到达混合管与氨气混合，后被送进吸广 西 大 学 实 验 报 告姓名 院 专业 班年 月 日实验内容 指导教师 收塔 13 的下部，通过填料层缝隙向上流动吸收剂（水）由阀 16 调节，经流量计17 测定流量后从塔顶喷洒而下在填料层内，下流的水滴与上流的混合气接触，氨被水吸收变氨水从塔底排出，氨水温度由温度计 23 测定，塔顶表压和填料层压降由压差计 14 和 15 测定从塔顶排出含有微量氨的空气成为尾气从阀 18 排出大气中，分析尾气含氨量是用旋塞 19 取样，先从三角瓶 20 除去水分，后经吸收瓶21 分析氨，气量计 22 计量取出空气量。

五、实验方法：（一）测压降与空塔气速步骤1、测定干塔压降（1）打开旁路阀 8，关闭空气流量调节阀 11，启动风机 7，慢慢打开阀 11 使风量由零至最大，同时观察压差计 15 的读数变化2）从流量计 12 的量程范围拟定 6~8 组读数调节风量由大至小，同时读取空气流量及塔压降值2、测定湿塔压降（1）把风量开至最大，慢慢打开阀 16 使水从塔顶喷淋而下，观察填料层上的液泛情况及压差计 15 的读数变化2）调节风量水量使液泛层高度 20~30mm 左右，记下水流量及压差计读数3）保持水量不变，调节风量由大至小，测取 6~8 组风量及塔压降读数最后，读取气温、水温及填料层高度，记下塔内径数值二）测吸收系数步骤1、全开旁路阀 8，关闭空气流量调节阀 11，启动风机 7，慢慢打开阀 11 使风量由零至最大，同时观察压差计 15 的读数变化广 西 大 学 实 验 报 告姓名 院 专业 班年 月 日实验内容 指导教师 2、在吸收瓶内置入已知浓度的 H2SO41ml 及 2 滴甲基红，加适量蒸馏水摇匀后装于尾气分析管路上。

关闭取样旋塞 19，记下湿式气量计原始读数3、将水流量计 17 及空气流量计 12（采用旁路调节法）调到指定读数4、关闭氨气缓冲罐上的氨气流量调节阀 4，松开减压阀旋钮，打开氨瓶上的总阀，然后，慢慢拧紧减压阀旋钮把氨气引进缓冲罐 3，待罐上压力表读数达0.05MP 左右时，停止转动减压阀旋钮，慢慢打开调节阀 4，把氨气送进混合管5、待塔的操作稳定后（不液泛，不干塔，各仪表读数稳定） ，记录各仪表读数，同时进行塔顶尾气分析6、尾气分析方法是打开取样旋塞 19，使尾气成泡状通过吸收瓶液层，至瓶内液体的红色变淡黄色为止，即关闭旋塞，记下气量计读数 （8 分）7、保持空气和水流量不变，改变氨气流量，重复上述操作一次8、实验完毕，先关氨瓶上的总阀，待氨气缓冲罐上压力表读数为 0 后，再关闭氨气缓冲罐上的氨气流量调节阀 4，然后，全开旁路阀 8，同时关闭空气流量调节阀 11，最后停风机和关水阀，清洗吸收瓶广 西 大 学 实 验 报 告姓名 院 专业 班年 月 日实验内容 指导教师 1、氨瓶 2、减压阀 3、氨缓冲罐 4、氨气调节阀 5、氨表压计 6、氨转子流量计 7、叶氏风机 8、空气旁路阀 9、空气缓冲罐 10、空气表压计 11、空气调节阀 12、空气转子流量计 。