篇一：化工原理实验报告吸收实验姓名专业月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uo[m/s]为横坐标，单位填料层压降?p[mmh20/m]为纵坐标，在z?p~uo关系z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，可知为一直线，其斜率约1.0—2，当喷淋量为l1时，?p~uo为一折线，若喷淋量越大，z?p值较小时为恒持z折线位置越向左移动，图中l2＞l1。
每条折线分为三个区段，液区，?p?p?p~uo关系曲线斜率与干塔的相同。
值为中间时叫截液区，~uo曲zzz?p值较大时叫液泛区，z线斜率大于2，持液区与截液区之间的转折点叫截点a。
姓名专业月实验内容指导教师?p~uo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z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?p~uo关系图 z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，吸收姓名专业月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： na?kya???h??ym（1）式中：na——被吸收的氨量[kmolnh3/h]；?——塔的截面积[m2]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）：na?v(y1?y2)?l(x1?x2) （2）式中：v——空气的流量[kmol空气/h]l——吸收剂（水）的流量[kmolh20/h]y1——塔底气相浓度[kmolnh3/kmol空气]y2——塔顶气相浓度[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：kya?v(y1?y2)（3） ??h??ym为求得kya必须先求出y1、y2和?ym之值。
1、y1值的计算：y1?0.98v01 （4） v02式中：v01——氨气换算为标态下的流量[m3/h]v02——空气换算为标态下的流量[m3/h]姓名专业月实验内容指导教师0.98——氨气中含纯nh3分数对氨气：v01?v1t0p0?02p1?p2? （5） ?01t1?t2式中：v1——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，p1——氨气流量计上标明的温度[k]和压强[mmhg]t2，p2——实验所用氨气的温度[k]和压强[mmhg]?0——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：v02?v2t0p0p3?p4 （6） t3?t4式中：v2——空气流量计读数[m3/h]t。
，p。
——标准状态下空气的温度[k]和压强[mmhg]t3，p3——空气流量计上标明的温度[k]和压强[mmhg]t4，p4——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、y2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：v03?22.1nsvs[ml] （7）姓名专业月实验内容指导教师通过吸收瓶空气化为标准状态体积为：v04?v4t0p5?[ml] （8） p0t5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[mmhg]t5，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：y2?v03（9） v043、塔底x1~y*1的确定由式（2）知：x1?x1?v(y1?y2)?x2，若x2=0，则得： lv(y1?y2) （10） lx1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：x1?0.018ns`vs` （11） vn`又根据亨利定律知，与塔底x1成平衡的气相浓度y1*为：y1??ex1 （12） p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：篇二：化工原理实验报告实验报告课程名称：学院：专业班：姓名：学号：同组人员：实验时间:指导教师：化工原理生物与化学工程学院制药专升本101邵丽菁310044003张敏玲吴宁宇2011 年 4 月 25 日诸爱士一、实验课程名称：化工原理二、实验项目名称：空气－蒸汽对流给热系数测定三、实验目的和要求：1、了解间壁式传热元件，掌握给热系数测定的实验方法。
2、掌握热电阻测温的方法，观察水蒸气在水平管外壁上的冷凝现象。
3、学会给热系数测定的实验数据处理方法，了解影响给热系数的因素和强化传热的途径。
四、实验内容和原理实验内容：测定不同空气流量下进出口端的相关温度，计算?，关联出相关系数。
实验原理：在工业生产过程中，大量情况下，冷、热流体系通过固体壁面（传热元件）进行热量交换，称为间壁式换热。
如图(4－1)所示，间壁式传热过程由热流体对固体壁面的对流传热，固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热所组成。
tt图4－1间壁式传热过程示意图达到传热稳定时，有q?m1cp1?t1?t2??m2cp2?t2?t1???1a1?t?tw?m??2a2?tw?t?m?ka?tm （4－1）热流体与固体壁面的对数平均温差可由式（4—2）计算，?t?t???t2?tw2?（4－2） ?t?tw?m?1w1t1?tw1lnt2?tw2式中：tw1 －热流体进口处热流体侧的壁面温度，℃；tw2 －热流体出口处热流体侧的壁面温度，℃。
固体壁面与冷流体的对数平均温差可由式（4—3）计算，?t?t???t?t??tw?t?m?w11w22（4－3）t?tlnw11tw2?t2式中：tw1 －冷流体进口处冷流体侧的壁面温度，℃；tw2 －冷流体出口处冷流体侧的壁面温度，℃。
热、冷流体间的对数平均温差可由式（4—4）计算，?t?t2???t2?t1?（4－4） ?tm?1t?t2ln1t2?t1当在套管式间壁换热器中，环隙通以水蒸气，内管管内通以冷空气或水进行对流传热系数测定实验时，则由式（4－1）得内管内壁面与冷空气或水的对流传热系数，?2?m2cp2?t2?t1?a2tw?tm（4－5）实验中测定紫铜管的壁温tw1、tw2；冷空气或水的进出口温度t1、t2；实验用紫铜管的长度l、内径d2，a2??d2l；和冷流体的质量流量，即可计算?2。
然而，直接测量固体壁面的温度，尤其管内壁的温度，实验技术难度大，而且所测得的数据准确性差，带来较大的实验误差。
因此，通过测量相对较易测定的冷热流体温度来间接推算流体与固体壁面间的对流给热系数就成为人们广泛采用的一种实验研究手段。
由式（4－1）得，k?m2cp2?t2?t1?a?tm（4－6）实验测定m2、t1、t2、t1、t2、并查取t平均?式计算得总给热系数k。
1．近似法求算对流给热系数?21?t1?t2?下冷流体对应的cp2、换热面积a，即可由上2以管内壁面积为基准的总给热系数与对流给热系数间的关系为，bd2dd2（4－7） 11??rs2??rs12?k?2?dmd1?1d1用本装置进行实验时，管内冷流体与管壁间的对流给热系数约为几十到几百wm.k；而管外为蒸汽冷凝，冷凝给热系数?1可达~10wm.k左右，因此冷凝传热热阻为清洁，因此换热管外侧的污垢热阻r422d2可忽略，同时蒸汽冷凝较?1d1s1d2也可忽略。
实验中的传热元件材料采用紫铜，导热系数为d1383.8wm?k，壁厚为2.5mm，因此换热管壁的导热热阻bd2可忽略。
若换热管内侧的污垢热阻rs2也?dm忽略不计，则由式（4－7）得，?2?k （4－8）由此可见，被忽略的传热热阻与冷流体侧对流传热热阻相比越小，此法所得的准确性就越高。
2．冷流体质量流量的测定用孔板流量计测冷流体的流量，则，m2??v (4－9) 式中，v 为冷流体进口处流量计读数，ρ为冷流体进口温度下对应的密度。
3．冷流体物性与温度的关系式在0～100℃之间，冷流体的物性与温度的关系有如下拟合公式。
（1）空气的密度与温度的关系式：??10?5t2?4.5?10?3t?1.2916 （2）空气的比热与温度的关系式：60℃以下cp＝1005 j / (kg ?℃),70℃以上cp＝1009 j / (kg ?℃)。
（3）空气的导热系数与温度的关系式： ???2?10?8t2?8?10?5t?0.0244 （4）空气的黏度与温度的关系式：??(?2?10?6t2?5?10?3t?1.7169）?10?5五、主要仪器设备1．实验装置实验装置如图4-1图4-1 空气-水蒸气换热流程图来自蒸汽发生器的水蒸气进入不锈钢套管换热器环隙，与来自风机的空气在套管换热器内进行热交换，冷凝水经疏水器排入地沟。
冷空气经孔板流量计或转子流量计进入套管换热器内管（紫铜管），热交换后排出装置外。
2．设备与仪表规格（1）紫铜管规格：直径φ21×2.5mm，长度l=1000mm；（2）外套不锈钢管规格：直径φ100×5mm，长度l=1000mm；（4）铂热电阻及无纸记录仪温度显示；（5）全自动蒸汽发生器及蒸汽压力表。
六、操作方法与实验步骤（一）实验步骤1、打开控制面板上的总电源开关，打开仪表电源开关，使仪表通电预热，观察仪表显示是否正常。
2、在蒸汽发生器中灌装清水至水箱的球体中部，开启发生器电源，使水处于加热状态。
到达符合条件的蒸汽压力后，系统会自动处于保温状态。
3、打开控制面板上的风机电源开关，让风机工作，同时打开冷流体进口阀，让套管换热器里充有一定量的空气。
4、打开冷凝水出口阀，排出上次实验余留的冷凝水，在整个实验过程中也保持一定开度。
注意开度适中，开度太大会使换热器中的蒸汽跑掉，开度太小会使换热不锈钢管里的蒸汽压力过大而导致不锈钢管炸裂。