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1、二氧化碳吸收实验报告广西大学实验报告姓名院专业班年月日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um/s为横坐标，单位填料层压降oPZmmH20/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L0=0时，可知PZuo关系为一直线，其斜率约1.02，
2、当喷淋量为L1时，PZuo为一折线，若喷淋量越大，折线位置越向左移动，图中L2L1。每条折线分为三个区段，PZ值较小时为恒持液区，PZuo关系曲线斜率与干塔的相同。PZ值为中间时叫截液区，PZuo曲线斜率大于2，持液区与截液区之间的转折点叫截点A。PZ值较大时叫液泛区，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PZuo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PZuo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
3、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：NAKHY（1）Yam式中：NA被吸收的氨量kmolNH3/h；塔的截面积m2H填料层高度mYm气相对数平均推动力KYa气相体积吸收系数kmolNH3/m3h被吸收氨量的计算，对全塔进行物料衡算（见图2-2-7-2）：NAV(Y1Y2)L(X1X2)（2）式中：V空气的流量kmol空气/hL吸收剂（水）的流量kmolH20/hY1塔底气相浓度kmolNH3/kmol空气Y2塔顶气相浓
4、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：KV(Y1Y2YaHYm（3）为求得KYa必须先求出Y1、Y2和Ym之值。1、Y1值的计算：0.98V01Y（4）1V023式中：V01氨气换算为标态下的流量m/hV02空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0.98氨气中含纯NH3分数对氨气：TPP00212VV（5）01TT1P001123/h式中：V1氯气流量计上的读数mT。，P。标准状态下氨气的温度K和压强mmHgT1，P1氨气流量计上标明的温度K和压强mmHgT2，P2实验
5、所用氨气的温度K和压强mmHg0标准状态下氨气的密度（=0.769kg/m3）02标准状态下空气的密度（=1.293kg/m3）对空气：TPP034VV（6）022PTT034式中：V2空气流量计读数m3/hT。，P。标准状态下空气的温度K和压强mmHgT3，P3空气流量计上标明的温度K和压强mmHgT4，P4实验所用空气的温度K和压强mmHgY1也可用取样分析法确定（略）。2、Y2值分析计算在吸收瓶内注入浓度为NS的H2SO4VSml，把塔顶尾气通入吸收瓶中。设从吸收瓶出口的空气体积为V4ml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：V0322.1
6、NSVSml（7）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通过吸收瓶空气化为标准状态体积为：TP05V04Vml（8）4PT05式中：V4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mmHgT5，P5通过吸收瓶后空气的温度K和压强mmHg故塔顶气相浓度为：V03Y（9）2V043、塔底X1Y*1的确定由式（2）知：VX1(YY)X，若X2=0，则得：122LVX1(Y1Y2)（10）LX1值亦可从塔底取氨水分析而得。设取氨水VNml，用浓度为NS的H2SO4来滴定，中和后用量为VSml，则：NVSSX0.018（11）1VN又根据亨利定律知，与塔底X
7、1成平衡的气相浓度Y1*为：EY1X（12）1P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2-2-7-1）010*E（大气压）0.2930.5020.7780.9471.251.94或用下式计算：tE0.311431.047（13）4、塔顶的X2Y2*的确定因用水为吸收剂，故X2=0，所以Y2*=05、吸收平均推动力Ym(YY)Y112Ym（14）YY11lnY2YY126、吸收效率100%Y1（15）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600700（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，后被送进吸收塔13
