1、化工原理实验吸收实验填料吸收塔实验一实验设备的特点：1 使用方便，安全可靠，直观；2.数据稳定，实验准确；3.本装置体积小，重量轻，移动方便.二实验装1I的基本情况:尾气休枳(L)水调节阀紜气表压开关水温皮塔身压差 ininH20) J1I JV1AI 1/I 空气表压(BiuHg)空气淋度风机阀1耘！ 真图1 吸收实验装置流程图实验流程示意图见图一,空气山鼓风机1送入空气转子流量计3计量，空气通过流量计处 的温度山温度计4测量，空气流量山放空阀2调节，氨气由氨瓶送出，经过氨瓶总阀8进入氨 气转子流量计9计量，氨气通过转子流量计处温度山实验时大气温度代替。其流量山阀10调 节5,然后进入空气管
2、道与空气混合后进入吸收塔7的底部，水由自来水管经水转子流量计11, 水的流量山阀12调节，然后进入塔顶。分析塔顶尾气浓度时靠降低水准瓶16的位置，将塔顶 尾气吸入吸收瓶14和量气管15o在吸入塔顶尾气之前，予先在吸收瓶14内放入lmL已知浓 度的硫酸作为吸收尾气中氨之用。吸收液的取样可用塔底6取样口进行。填料层压降用U形管压差计13测定。四.实验方法及步骤：1 测量干填料层（AP/Z）-u关系曲线：先全开调节阀2,后启动鼓风机，用阀2调节进塔的空气流量，按空气流量从小到大的顺 序读取填料层压降厶玖转子流量计读数和流量计处空气温度，然后在对数坐标纸上以空塔气 速u为横坐标，以单位高度的压降 P/
3、Z为纵坐标,标绘干填料层（AP/Z）-u关系曲线（见 图二）.2测量某喷淋量下填料层（AP/Z）-u关系曲线：用水喷淋量为40L / h时,用上面相同方法读取填料层压降AP,转子流量计读数和流量 计处空气温度并注意观察塔内的操作现象，一旦看到液泛现象时记下对应的空气转子流量 计读数。在对数坐标纸上标出液体喷淋量为40L / h下（P/z）u关系曲线（见图二），确定 液泛气速并与观察的液泛气速相比较。3.吸收系数的测定（1）选泽适宜的空气流量和水流量（建议水流量为30L / h）根据空气转子流量计读数为保证 混合气体中氨组分为0. 02-0. 03左右摩尔比，计算出氨气流量计流量读数。 先调节好
4、空气流量和水流量，打开氨气瓶总阀8调节氨流量，使其达到需要值,在空气，氨 气和水的流量不变条件下操作一定时间过程基本稳定后，记录各流量计读数和温度，记录塔 底排出液的温度，并分析塔顶尾气及塔底吸收液的浓度。尾气分析方法：用移液管向吸收瓶内装入lmL浓度为0. 005N左右的硫酸，并加入1-2滴屮基橙指示液， 同时加适量水至吸收瓶中，将吸收瓶连接到尾气管路上，打开尾气开关，让塔顶尾气通过吸收 瓶，使吸收瓶内液体以适宜的速度不断循环流动。从尾气开始通入吸收瓶起就必需始终观察瓶内液体的颜色，中和反应达到终点时立即关 闭尾气开关，读取尾气的体积。（4）改变水喷淋量，加大或减小空气流量，相应地改变氨流量
5、，从复上述操作，测定有关数据。五.实验数据的记录1.填料阻力特性实验表1第一套干填料时AP/zu关系测定（第1套 L二0 填料层高度Z=0. 4m 塔径D二0. 075m）序 号填料层 压强降 mmH：0对应空气 流量压强降mmHpO单位高度填 料层压强降 nunHzO/m空气转 子流量 计读数 m3/h空气流 量计处 空气温 度C对应空气 流量m3/h空塔气 速 m/s13.0188.07.53.016.52. 960.1925.0194. 012.55.017.24.930.31310.0204. 025.07.017. 76. 900.43417.0216.042.59.018.2& 8
6、80.56526.0234. 065.011. 018.710. 850.68637.0252.092.513.019.212.830.81719.0274. 0122.515.019.614. 790.93861. 0304. 0160.017.020.216. 761.05979.0335.0197.519.020.818. 721097.0369.0242.521.021. 320. 681.3011117.0410.0292.523.021.822.631.42表2 （1）第一套湿填料时厶P/zu关系测定（第1套 L二？ 填料层高度Z二0825m 塔径D二0. 111m）序 号填料层
7、压强降 mniHcO对应空 气流量 压强降 mmthO单位高度 填料层压 强降 mmH：0/m空气转 子流量 计读数 m3/h空气流 量计处 空气温 度C对应空 气流量 m3/h空塔气 速 m/s操作现象11.0190.010.03.021.63.010.19流动正常26.0195.015.01. 021.64.010.25流动正常38.0197.020.05.021. 75.010.32流动正常411. 0204. 035.06.021.86. 020.38流动正常518.0210.045.07.021.87. 020.44流动正常624.0218.060.08.021.98. 030.50
8、流动正常732.0229.080.09.022.09. 030.57流动正常843.0243.0107.510.022. 110. 040.63流动正常955.0260.0137.511. 022. 311.040.69流动正常1075.0284.0187.512.022.612. 050.76液泛1188.0298.0220.012.522.712. 560.79液泛12117.0329.0292.513.023.013. 070.82液泛13154. 0368.0385.013.523.213. 570.85液泛14176.0390.0440.014.023.414. 080.89液泛2
9、吸收系数的测定实验设备编号:实验者姓名:氨气纯度：98%NH? 2%氮（体积）空气、氨流虽计标定状态760mmHg20C空气标定项 目序号12345流量计示值(m3/hj20.025.019.01&020.0气计前表压2527.824.725.025.8温度CJ171715.51317氨气流最计示值0.9710.9720.7620.9600.778计前表压mmHg13.916.013.213.914.0温度rcj1717161317水流量计示值升/时909060150120温度rcj14141513.514吸收液：硫酸空气体积升3.502.621.2114.311.7浓0.04391N温度C1
10、515151316度体枳；1亳升尾气浓度丫20.000290.000398.5X100.000070.00009or大气压mmHg764764772770764强塔顶表压cmH2012.112.412.012.012.4填料层压差cmH:04884.35.45.8实验日期备注六附录，附图1 实验数据的计算及结果（1）填料塔流体力学性能测定（以干填料时，第一套第7组数据为例） 由 U 形管压差计读得ZP = 3 0mmH：0 p / Z = 3 0/0. 4 = 7. 5mmH：0 / m 山空气转子流量汁读得3m3 / h和转子流量计处空气的温度16. 5山校正公式得:(273+16.5)x1
11、.013x10 . =2.96 m3/h(273+20) x(l.O13xlO5 +1000x9.81x0.188)空塔气速口=V3600x(冗/4)D?2.963600 x(/4)x(O.O75)2=0. 19 m / s在对数坐标纸上以u为横标,AP / Z为纵标作图，标绘AP / Zu关系曲线见图二。压降与空塔气速的示意图(2)传质实验(以第一套第二组数拯为例)空气转子流量计读数为V=10 (m3/h)温度t=23.6C.压力213mmH20 空气实际流虽:为Vh=Vx=10x氨气转子流量计读数为V=o. 25 (m3/h)温度t=ll. 3*C氨气实际流量为氨气流量0.322塔底气相浓
12、度2空气流量二=10.1 =0- 032VhN3K. = V xN呵5 叫晋 x22.4 2x0.005178x5x22.4% 气梆心/窗 =285x(273/296)(K1-r2)xv 气塔底液相浓度X尸 22.4xV =o. 384kmol/m5溶液0.3841000/18=691Xl(r已知吸收液温度为15. orf查图五得m =0.6126Y ；= mXx = 0. 6126X 6. 91X103 =0. 00432Y/=mX2=0 Y尸YlY=0. 032-4. 32 X103 =0. 02768AYS= Y：-Y? = Ys =0. 00124平均浓度差0.02768 _ 0.00424In(0.02768 / 0.00424)= 12.51X10x = x =0. 411 kmol/h22.4 T 22.4 273+23.6气相总体积吸收系数Ky =7r= 空LL! =516Lkmol/(m3 h)岛 0Gu jr0.180x-x0.07524厂“如 K-y, 0.032-0.00424 *回收率0人=AA = =0. 874 片 0.032吸收实验数拯表序号1235塔底气柑浓度塔顶气相浓度气相传质单元数m、气相总吸收系数回收率XH3-H2 0系统平衡常数m温度t之间关系5 1015 20温度(t)25S 35
