吸收實驗實驗報告

XX大學(xué)實驗報告XX院專業(yè)班年月日實驗內(nèi)容吸收實驗指導(dǎo)教師一、實驗名稱：吸收實驗二、實驗?zāi)康模?.學(xué)習(xí)填料塔的操作；2.測定填料塔體積吸收系數(shù)KY三、實驗原理：對填料吸收塔的要求，既希望它的傳質(zhì)效率高，又希望它的壓降低以省能耗。但兩者往往是矛盾的，故面對一臺吸收塔應(yīng)摸索它的適宜操作條件。氣體通過填料層壓降△P與填料特性及氣、液流量大小等有關(guān)，常通過實驗測定。若以空塔氣速u[m/s]為橫坐標，單位填料層壓降oPZ[mmH20/m]為縱坐標，在雙對數(shù)坐標紙上標繪如圖2-2-7-1所示。當(dāng)液體噴淋量L0=0時，可知PZ~uo關(guān)系為一直線，其斜率約—2L1時，PZ~uo為一折線，若噴淋量越大，折線位置越向左移動，圖中L＞L1。每條折線分為三個區(qū)段，PZ值較小時為恒持液區(qū)，PZ~uo關(guān)系曲線斜率與干塔的相同。PZ值為中間時叫截液區(qū)，PZ~uo曲線斜率大于2，持液區(qū)與截液區(qū)之間的轉(zhuǎn)折點叫截點A。PZ值較大時叫液泛區(qū)，XX大學(xué)實驗報告XX院專業(yè)班年月日實驗內(nèi)容指導(dǎo)教師PZ~uo曲線斜率大于，截液區(qū)與液泛區(qū)之間的轉(zhuǎn)折點叫泛點B。在液泛區(qū)塔已無法操作。塔的最適宜操作條件是在截點與泛點之間，此時塔效率最高。圖2-2-7-1填料塔層的PZ~uo關(guān)系圖圖2-2-7-2吸收塔物料衡算本實驗用水吸收空氣與氨混合氣體中的氨，氨易溶于水，故此操作屬氣膜控制。若氣相中氨的濃度較小，則氨溶于水后的氣液平衡關(guān)系可認為符合亨利定律，吸收XX大學(xué)實驗報告XX院專業(yè)班年月日實驗內(nèi)容指導(dǎo)教師平均推動力可用對數(shù)平均濃度差法進行計算。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]；——塔的截面積[m2]H——填料層高度[m]Ym——氣相對數(shù)平均推動力KY——氣相體積吸收系數(shù)[kmolNH/m3·h]被吸收氨量的計算，對全塔進行物料衡算（見圖2-2-7-2NAV12)L(X1X2)（）式中：V——空氣的流量[kmol空氣/h]L——吸收劑（水）的流量[kmolH0/h]Y——塔底氣相濃度[kmolNH3/kmol空氣]Y——塔頂氣相濃度[kmolNH3/kmol空氣]X，X——分別為塔底、塔頂液相濃度[kmolNH/kmolH20]由式（1）和式（2）聯(lián)解得：KV(Y12)YaHYm（）為求得KYa必須先求出Y、Y2和Ym之值。、Y1值的計算：01Y（4）1V023式中：V——氨氣換算為標態(tài)下的流量[m/h]V——空氣換算為標態(tài)下的流量[m3/h]XX大學(xué)實驗報告XX院專業(yè)班年月日實驗內(nèi)容指導(dǎo)教師0.98——氨氣中含純NH3分數(shù)對氨氣：TPP00212VV（）01TT1P00112/h]式中：V——氯氣流量計上的讀數(shù)[mTP?！獦藴薁顟B(tài)下氨氣的溫度[K]和壓強[mmHg]T1，P——氨氣流量計上標明的溫度[K]和壓強[mmHg]T2，P——實驗所用氨氣的溫度[K]和壓強[mmHg]0——標準狀態(tài)下氨氣的密度（=0.769kg/m3）02——標準狀態(tài)下空氣的密度（=1.293kg/m）對空氣：TPP034VV（）022PTT034式中：V——空氣流量計讀數(shù)[m3/h]TP?！獦藴薁顟B(tài)下空氣的溫度[K]和壓強[mmHg]T3，P——空氣流量計上標明的溫度[K]和壓強[mmHg]T4，P——實驗所用空氣的溫度[K]和壓強[mmHg]Y1也可用取樣分析法確定（略）。、Y2值分析計算在吸收瓶內(nèi)注入濃度為NS的H24VS[ml]設(shè)從吸收瓶出口的空氣體積為V[ml]時瓶內(nèi)HSOVs即被NH3中和完畢，那么進入吸收瓶的NH3體積Vo3可用下式計算：V0322.1NVS[ml]（）XX大學(xué)實驗報告XX院專業(yè)班年月日實驗內(nèi)容指導(dǎo)教師通過吸收瓶空氣化為標準狀態(tài)體積為：TP05V04V[ml]（）4PT05式中：V——通過吸收瓶空氣體積[ml]，由濕式氣量計讀取TP。——標準狀態(tài)下空氣的溫度[K]和壓強[mmHg]T5，P——通過吸收瓶后空氣的溫度[K]和壓強[mmHg]故塔頂氣相濃度為：V03Y（）2V04、塔底X1~Y*1的確定由式（2）知：VX1(YY)X，若X=0，則得：122LVX112)（10）LX1值亦可從塔底取氨水分析而得。設(shè)取氨水VN`[ml]，用濃度為N`的H24來滴定，中和后用量為V`[ml]，則：N`SSX（）1V`N又根據(jù)亨利定律知，與塔底X1成平衡的氣相濃度Y*為：E1X（12）1P式中：P——塔底操作壓強絕對大氣壓（atm）E——亨利系數(shù)大氣壓，可查下表取得：XX大學(xué)實驗報告XX院專業(yè)班年月日實驗內(nèi)容指導(dǎo)教師液相濃度5%以下的E值表2-2-7-1（℃）01020253040E（大氣壓）0.2930.5020.7780.9471.251.94或用下式計算：tE（13）、塔頂?shù)腦~Y*的確定因用水為吸收劑，故X2=0，所以Y*=0、吸收平均推動力ΔYmY)Y112m（）YY11lnY2YY12、吸收效率ηY1（15）四、實驗流程簡介：吸收裝置如圖2-2-7-3所示，塔徑為110（mm其它為瓷拉西環(huán)，均為亂堆。填料層高為600—700（mm。氨氣由氨瓶1頂部針形閥放出，經(jīng)減壓閥2到達緩沖缺罐3，用閥4調(diào)節(jié)流量，經(jīng)溫度計23，表壓計5和流量計6分別測量溫度、壓力和流量后到達混合管?？諝饨?jīng)風(fēng)機7壓送至緩沖罐9，由旁路閥8和調(diào)節(jié)閥11調(diào)節(jié)風(fēng)量，經(jīng)溫度計23，表壓計10和流量計12分別測量溫度、壓力和流量后到達混合管與氨氣混合，后被送進吸收塔13的下部，通過填料層縫隙向上流動。吸收劑（水）由閥16調(diào)節(jié)，經(jīng)流量計17測定流量后從塔頂噴灑而下。在填料層內(nèi)，下流的水滴與上流的混合氣接觸，氨被水吸XX大學(xué)實驗報告XX院專業(yè)班年月日實驗內(nèi)容指導(dǎo)教師收變氨水從塔底排出，氨水溫度由溫度計23測定，塔頂表壓和填料層壓降由壓差計14和15測定。從塔頂排出含有微量氨的空氣成為尾氣從閥18排出大氣中，分析尾氣含氨量是用旋塞19取樣，先從三角瓶20除去水分，后經(jīng)吸收瓶21分析氨，氣量計22計量取出空氣量。五、實驗方法：（一）測壓降與空塔氣速步驟、測定干塔壓降（）打開旁路閥811，啟動風(fēng)機7，慢慢打開閥11使風(fēng)量由零至最大，同時觀察壓差計15的讀數(shù)變化。（）從流量計12的量程X圍擬定6~8組讀數(shù)。調(diào)節(jié)風(fēng)量由大至小，同時讀取空氣流量及塔壓降值。2、測定濕塔壓降（）把風(fēng)量開至最大，慢慢打開閥16使水從塔頂噴淋而下，觀察填料層上的液泛情況及壓差計15的讀數(shù)變化。（）調(diào)節(jié)風(fēng)量水量使液泛層高度20~30mm左右，記下水流量及壓差計讀數(shù)。（）保持水量不變，調(diào)節(jié)風(fēng)量由大至小，測取6~8組風(fēng)量及塔壓降讀數(shù)。最后，讀取氣溫、水溫及填料層高度，記下塔內(nèi)徑數(shù)值。（二）測吸收系數(shù)步驟1、全開旁路閥8，關(guān)閉空氣流量調(diào)節(jié)閥117，慢慢打開閥11使風(fēng)量由零至最大，同時觀察壓差計15的讀數(shù)變化。H21ml及2滴甲基紅，加適量蒸餾水搖勻后裝于尾氣分析管路上。關(guān)閉取樣旋塞19，記下濕式氣量計原始讀數(shù)。XX大學(xué)實驗報告XX院專業(yè)班年月日實驗內(nèi)容指導(dǎo)教師、將水流量計17及空氣流量計（采用旁路調(diào)節(jié)法）調(diào)到指定讀數(shù)。、關(guān)閉氨氣緩沖罐上的氨氣流量調(diào)節(jié)閥4，松開減壓閥旋鈕，打開氨瓶上的總閥，然后，慢慢擰緊減壓閥旋鈕把氨氣引進緩沖罐，待罐上壓力表讀數(shù)達0.05MP左右時，停止轉(zhuǎn)動減壓閥旋鈕，慢慢打開調(diào)節(jié)閥，把氨氣送進混合管。、待塔的操作穩(wěn)定后（不液泛，不干塔，各儀表讀數(shù)穩(wěn)定），記錄各儀表讀數(shù)，同時進行塔頂尾氣分析。、尾氣分析方法是打開取樣旋塞19，使尾氣成泡狀通過吸收瓶液層，至瓶內(nèi)液體的紅色變淡黃色為止，即關(guān)閉旋塞，記下氣量計讀數(shù)。（8分）、保持空氣和水流量不變，改變氨氣流量，重復(fù)上述操作一次。、實驗完畢，先關(guān)氨瓶上的總閥，待氨氣緩沖罐上壓力表讀數(shù)為0后，再關(guān)閉氨氣緩沖罐上的氨氣流量調(diào)節(jié)閥，然后，全開旁路閥，同時關(guān)閉空氣流量調(diào)節(jié)閥，最后停風(fēng)機和關(guān)水閥，清洗吸收瓶。XX大學(xué)實驗報告XX院專業(yè)班年月日實驗內(nèi)容指導(dǎo)教師1、氨瓶2、減壓閥、氨緩沖罐4、氨氣調(diào)節(jié)閥5、氨表壓計6、氨轉(zhuǎn)子流量計7、葉氏風(fēng)機、空氣旁路閥、空氣緩沖罐10、空氣表壓計、空氣調(diào)節(jié)閥、空氣轉(zhuǎn)子流量計13、吸收塔、塔頂表壓計15、塔壓降壓差計、水調(diào)節(jié)閥、水轉(zhuǎn)子流量計18、尾氣調(diào)節(jié)閥19、取樣旋塞20、分離水三角瓶21、吸收瓶22、濕式氣量計23、溫度計圖2-2-7-3吸收裝置流程圖六、原始數(shù)據(jù)記錄表：（見下頁）XX大學(xué)實驗報告XX院專業(yè)班年月日實驗內(nèi)容指導(dǎo)教師七、數(shù)據(jù)處理表：V0.3670.36701V9.4609.44102V0.1940.19403V5819.30813723.37104Y0.03800.03811Y0.00003340.00001422X0.003050.002041P1.2321.234Y0.001930.001281Y0.005160.00468m99.912%99.963%K501.128554.192YaN0.01690.0170AXX大學(xué)實驗報告XX院專業(yè)班年月日實驗內(nèi)容指導(dǎo)教師八、舉例計算：以第一組數(shù)據(jù)為例計算：TPP00212VV01TT1P00112273760293769760293783295367TPP034VV02TT2P03410273760760293783.52949.460因N、S1，所以SV0322VS22.10.00881194TP05VV04T4P0562802737607612955819Y1001V020.98Y2V03V040.19458190.0000334V100010100L2水因0.446V、L，所以22.41000221818XV112L)0.0000334P1aPPB21120.310761175761又E，所以XX大學(xué)實驗報告XX院專業(yè)班年月日實驗內(nèi)容指導(dǎo)教師E1XP100305