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1、1实验四 填料塔氨吸收传质能力及物料衡算一、 实验目的混合气体与液体溶剂接触，根据混合气体中各组分在该溶剂中的溶解度差异而使气体混合物中各组分分离的单元操作称为吸收。填料塔吸收装置是化工单元操作的常用设备。本实验采用 50mm 玻璃填料吸收塔，内装 5*5mm 不锈钢网 环填料，装填高度 0.4m。以水为溶剂吸收氨空气混合气体中的氨，测定传质能力并进行相应的物料衡算。二、 实验原理本实验所用物系是氨空气水系统，用水吸收氨属于易溶气体的吸收，阻力主要集中在气膜中，过程为气膜控制。控制气体混合物中氨的浓度在较低的范围内（摩尔比在0.020.05） ，这样得到的吸收液的浓度也不高，故而可以认为气液平
2、衡关系服从亨利定律 。操作是在常压下进行的，故而相平衡常数 m 仅是温度的函数。YmX吸收的示意图如下：X2；LX1Y1；VY2Y1、Y 2 是进、出口气体中氨的摩尔比；V 是进塔空气的摩尔流量，mol h；X2、X 1 是进、出口液体中氨的摩尔比；L 是进塔溶剂（水）的摩尔流量，molh。1、 Y2 以及吸收率的计算在吸收瓶中放 0.01moL/L 的稀盐酸 5ml，加入 12d 甲基橙指示剂。将两个水准瓶轮换放到下面的支架上，此时尾气通过吸收瓶鼓泡、循环和搅动，注意三通旋塞的开度要控制好。观察吸收瓶中液体颜色的变化，到达终点后关闭旋塞，记录量气管的总体积。作三组平行实验。 2732.4HC
3、lNVYT量 气 管2T 是操作条件下的温度，K。吸收率 12Y2、 X1 以及物料衡算取塔底吸收液 10ml，加入 12d 甲基橙指示剂，用 0.1moL/L 盐酸溶液滴定到终点。； 33HClNV3108NHX利用下面公式进行物料衡算 1212()()YL显然，等式两端越接近，说明吸收塔的操作和分析手段越准确。三、 实验装置流程本实验采用 50mm 玻璃填料吸收塔，内装 5*5mm 不锈钢网 环填料，装填高度0.4m。还有离心泵、空压机、转子流量计、储液罐以及控制仪表等。装置流程图如下四、 实验方法1、 实验流程空气由旋涡泵（3）经转子流量计（F）进入混合器（13） 。氨气由液氨瓶经减压阀
4、和转子流量计进入混合器与空气混合后从填料吸收塔（4）底部进入。自来水由水槽经离心泵和转子流量计进入吸收塔的顶部，经喷头撒在填料表面，与塔底的混合气体逆流接触吸收其中的氨。吸收液经液封管进入储罐。2、 实验操作步骤3（1） 按照实验是吸收还是再生（这里仅作吸收试验） ，打开、关闭相应的阀门。然后接通电源。（2） 水槽灌水。开吸收塔水泵，转子流量计开至最大使得填料充分湿润。然后固定水量（10Lh） 。（3） 调节液封管，控制好液位。（4） 在吸收瓶中放 0.01moL/L 盐酸 5ml，甲基橙 12d。（5） 开风机，选择某一空气流量（3m 3h） ，再调节液封管调节液位。（6） 根据空气流量确定
5、氨的流量，然后缓缓打开氨瓶出口阀，此时压力表有读数。再缓缓打开减压阀使低压端压力表读数在 0.03MPa 左右。正常后打开氨的转子流量计到确定值。1L/min（7） 各项操作条件稳定 10 分钟后可以测定尾气中 Y2 的浓度，然后取样测定吸收液的浓度 X1。（8） 停车：顺序关闭氨、空气、水，最后关掉电源。3、 实验注意事项（1） 实验过程中要注意各操作条件的稳定情况，出现波动及时调节。（2） 实验过程中要保持塔底有液封。（3） 实验过程中注意水槽液位变化，防止水泵抽空。五、 实验数据记录及整理1、 数据记录滴 定 吸 收 液 用 盐 酸体 积 ml空 气 流 量 m3 h 氨 流 量 L/min 水 流 量 L/h 量 气 管 体 积 ml2、 数据整理Y1 Y2 X1 吸收率 V(Y1 Y2) L(X1X 2)
