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1、填料吸收实验数据处理通过本实验可测定吸收时的总体积传质系数Kxa和传质单元高度HOL装置参数： 塔内径，D，m； 填料层高度，Z，m。实验过程中测定的参数： 水的温度，t，； 空气的温度，T，； 水的流量，Q，m3/h； 空气的流量，V，m3/h； CO2的流量，VCO2，L/h； 水出塔时的CO2的摩尔分率x1。一、 数据处理过程如下：本实验的平衡关系可写成 ymx 式中： m为相平衡常数。1.相平衡常数：m=0.23532t230.556t722.75 其中t为水的温度2.气体流量校正：式中，V气体摩尔流量，kmol/h； V 气体转子流量计读数，m3/h； T 气体的温度，； 气体转子流
2、量计转子材料密度，由实验装置给定，7800kg/m3 气体在标准状况下的密度，1.29kg/m3 气体在T（气体进口温度）下的密度， kg/m3式中，G为气体摩尔流率，kmol/m2s3.液体流量校正： 式中，Q液体摩尔流量，kmol/h； Q 液体转子流量计读数，m3/h； 液体转子流量计转子材料密度，由实验装置给定，7800kg/m3； 液体在20下的密度，998.2kg/m3； 液体在t（液体进口温度）下的密度，kg/m3式中，L为液体摩尔流率，kmol/m2s4.气体的CO2摩尔分率的测定（1）进塔气体的CO2摩尔分率 （2）通过色谱的方法测定进塔气体的CO2摩尔分率y1a1/44/a
3、1/44+(1-a1)/29出塔气体的CO2摩尔分率y2a2/44/a2/44+(1-a2)/295.出塔液体的CO2摩尔分率x1对于清水而言，x20，由全塔物料衡算：，可得x1： 6.令 、 式中，S为脱吸因数； NOL为液相的传质单元数； HOL为液相的传质单元高度； Kxa为液相总体积传质系数；建议实验时，液体流量尽量大，最好在600L/h以上； 气体流量尽量小，最好在3-5m3/h；二氧化碳浓度尽量大，最好为100L/h。二、 原始数据：水流量 Q(m3/h)：0.2、0.4；空气流量 V(m3/h)：1.0、1.0；D(m)Z(m)tTQVa1a2按照上述公式进行校正后数据（手工或电
4、脑计算）m空水QVGLy1y2x1三、 数据处理结果（手工或电脑计算）SNOLHOLKxa四、.思考题1、3、4三、实验装置与流程1. 实验装置流程实验装置如图1所示： 1、2、13球阀； 3气体流量调节阀； 4液体流量调节阀；5气体转子流量计；6液体转子流量计；7喷淋头；8、11填料层；9液体再分布器；10塔底；11支撑板；12压差计；14气压表；15二氧化碳转子流量计；16气体混合罐图1 吸收装置流程图示例：五、实验数据记录实验日期： 01.15 实验人员： 学号： 同组人员： 塔高： 2m 塔径： 0.1m 室温： 大气压：102kPa水温： 8.8 C 空气温度 9.2 C 表-1 原
5、始数据记录表水流量 Q(m3/h)空气流量 V(m3/h)水温度 t()空气温度 T()二氧化碳进塔浓度 a1二氧化碳出塔浓度 a20.61.68.89.20.06150.04220.41.68.89.20.05680.0338注：表中a1，a2由气相色谱报告（见附页）读得。六、实验数据处理结果1.根据计算机软件处理结果如表2所示：表2 实验数据处理结果表（计算机处理）水单位面积摩尔流量 Lkmol/m2s空气单位面积摩尔流量Gkmol/m2s相平衡常数 m脱吸因数S液相总传质单元数 NOL液相总传质单元高度HOLm液相总体积传质系数Kxakmol/m3s4239.0928.548711101
6、6.8152.0505471.3474181.4843212855.9142826.0618.5487111016.8153.075821.1454761.7461618.5922、以水流量600L/h为示例，计算结果如下：本实验的平衡关系可写成 ymx（m为相平衡常数。）相平衡常数和温度的关系为：m =0.23532t230.556t722.75 =0.235328.8230.5568.8722.75 =1009.866其中t为水的温度(1)气体流量校正：f=7800kg/m3 =1.29kg/m3 =353.2/(273.2+T)= 353.2/(273.2+8.8)=1.2527 kg/
7、m3 =12.20.6(7800-1.2527)1.29/(7800-1.29)/1.25271/2/(273.2+8.8) =0.070255 kmol/h =40.070255/3.14/0.12=8.949724 kmol/m2s(2)液体流量校正：f=7800kg/m3 =998.2kg/m3 =999.7 kg/m3Q=0.6 m3/h =999.70.6(7800-999.7)998.2/(7800-998.2)/999.71/2/18 =33.29465 kmol/h=433.29465/3.14/0.12=4241.357 kmol/m2s(3)气体的CO2摩尔分率的测定进塔气
8、体的CO2摩尔分率 =100/44/100/44+(0.6103-100)/29=0.04209通过色谱的方法测定进塔气体的CO2摩尔分率y1=a1/44/a1/44+(1-a1)/29 =0.0615/44/0.0615/44+(1-0.0615)/29 =0.041402出塔气体的CO2摩尔分率y2a2/44/a2/44+(1-a2)/29 =0.0422/44/0.0422/44+(1-0.0422)/29 =0.02822(4)出塔液体的CO2摩尔分率x1对于清水而言，x20，由全塔物料衡算：可得x1： =8.949724(0.041402-0.02822)/ 4241.357=2.78210-5令 =1009.8668.949724/4241.357=2.130927 =1.415838=2/1.415838=1.412591 m=4241.357/1.412591=3002.5 kmol/m3s3.数据结果分析与讨论在实验过程中，塔底要有液封但也不能高过进气口，保证气体不外泄。在液体流量超过800L/h时，图形曲线规律不符合流体力学特性，因此本次实验用的是400和600L/h的流量进行。
