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吸收实验实验报告.pptx


1.0—2,当喷淋量为
L1
时, P Z
~ uo为一折线,若喷淋量越大,
P 折线位置越向左移动,图中 L2>L1。每条折线分为三个区段, Z 值较小时为恒持
液区,P Z
~ uo
关系曲线斜率与干塔的相同。P Z
值为中间时叫截液区,P Z
~ uo曲
线斜率大于 2,持液区与截液区之间的转折点叫截点 A。 P 值较大时叫液泛区, Z
(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u
o [m/s]为横坐标,单位填料层压降
P Z
[mmH20/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
L 0=0
时,可知
P Z
~
u
关系
o
为一直线,其斜率约
(8)
故塔顶气相浓度为:
Y2
V03 V04
3、塔底 X1~Y*1 的确定
由式(2)知: X1
V L
(Y1 Y2 )
X 2 ,若
X2=0,则得:
(9)
V X1 L (Y1 Y2)
(10)
X1 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:
02 ——标准状态下空气的密度(=1.293kg/m3)
对空气:
(5)
V02
V2
T0 P
0
P3 P4 T3 T 4
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]
K Ya
V (Y1 Y2 ) H Ym
为求得 KYa 必须先求出Y1、Y2 和 Ym 之值。
1、Y1 值的计算:
(3)
Y1
0.98V01 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]
(4)
3
广西大学实验报告
姓名 院 年
实验内容
0.98——氨气中含纯NH3分数 对氨气:
(6)
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]
NA V (Y1 Y2 ) L(X1 X 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]
(2)
X1,X2——分别为塔底、塔顶液相浓度[kmolNH3/kmolH20] 由式(1)和式(2)联解得:
2
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实验内容
姓名 院 年
专业



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):
1
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实验内容
姓名 院 年
专业



指导教师
P
Z
~
u
曲线斜率大于
o
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
P Z
~ uo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
X
1
0.018
NS `VS VN`
`
又根据亨利定律知,与塔底X1 成平衡的气相浓度 Y1*为:
(11)
Y1
E P
X1
式中:P——塔底操作压强绝对大气压(atm)
(12)
E——亨利系数大气压,可查下表取得:
液相浓度 5%以下的 E 值
5
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实验内容
姓名 院 年
专业



指导教师
表 2-2-7-1
t(℃)
0
E(大气压) 0.293
或用下式计算:
10 0.502
20 0.778
E 0.311431.047t
4、塔顶的X2~Y2*的确定 因用水为吸收剂,故 X2=0 ,所以 Y2*=0 5、 吸收平均推动力ΔYm
Ym
(Y1
Y
1
)
Y
ln
Y1
Y
1
2
Y2
6、吸收效率η Y1 Y2 100%
Y1
(7)
4
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实验内容
姓名 院 年
专业



指导教师
பைடு நூலகம்
通过吸收瓶空气化为标准状态体积为:
V04
V4TP0 0
P5 [ml] T5
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]
专业



指导教师
V01
V1
T0 P
0
02 P1 P2 01 T1 T 2
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)
25 0.947
30
40
1.25
1.94
(13)
(14) (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 600—700(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
广西大学实验报告
实验内容 吸收实验
姓名 院 年
专业



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。
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