氧解吸實驗報告 北京化工大學

北化工大學化工原實報實驗名稱：

氧解吸實驗班姓學序

級：名：號：號：

化工同組人：設備型號：實驗日期：

第2014-4-01

1.8~2.01.8~2.0102578541;OLeo水2.1.8~2.01.8~2.0102578541;OLeo水2.h-1一、實摘要本實驗測定不同氣速下干塔和濕的壓降填料層壓降—空塔氣速關系曲線定塔的處理能力及找到最佳操作用吸收柱使水吸收純氧形成富氧水析塔再用空氣進行解吸，進而可計算出同氣液流量比下液相體積總傳質系數(shù)Ka液相總傳質單元高度液相總傳質單元數(shù)N。關詞氣解相體積總傳質系數(shù)液傳質單元高度液傳質單元數(shù)二、實目的1、測量填料塔的流體力學性能2、測量填料塔的吸-解吸傳質能；3、比較不同填料的差異。三、實原理1、填料塔流體力學性能為保證填料塔的正常運行，通常要控制操作氣速處于液泛氣速的倍間如圖1在雙對數(shù)坐標系下體而上通過干填料時壓降Δ與塔氣速u復關系P=u。液體噴下，低氣速操作時∝u此的P比液噴時高速增加到點液兩相的流動始相互影響∝u

0.2圖1壓降—氣速關系

以上操作點成為載液點加到e點時，氣液兩相的交互影響惡性發(fā)展，致塔內大量積液且嚴重返混以時的作點稱為液泛點應的氣速就是液泛氣速。本實驗直接測量填料塔性能參數(shù)確定其液泛氣速，還可用公式法、關聯(lián)圖法等確定全塔壓降直接讀儀表，空塔氣速由孔量計測定：u

V61P）A2

m

。2、填料塔傳質性能——考察氧吸過程的液相體積傳質系數(shù)。x以氧氣為溶質，解吸塔內空氣、的摩爾流率不變，水溫恒定。根據(jù)低含量氣體吸收解吸全塔傳質速率方程可知：

H

a

21

。氧氣在水中的平衡含量xe與中的分壓p服利定律o2

pE

2

。E利系數(shù)kPa水℃—吸收時取103kPa，吸。解過O2程的平衡線和操作線都是直線，質單元數(shù)可用對數(shù)平均推動力法計算：

L

21

；V；L1H—填料高度0.75m—流率kmol

m

-2.

；V

—水流量；K—體x

.-3..-3.積傳質系數(shù)kmol；w—水質量濃度—氧水質量濃度，mg/L;21w、w—氧水、貧氧水平含氧量，查表或實驗測定。2e1e根據(jù)以上各式，測量出水溫度水量、濃w、w，可算出填料塔傳質系12數(shù)。x四、實驗流程和設備1、氧氣鋼瓶、氧減壓閥3壓力表、氧緩沖罐、壓力表6、安全閥、流量調閥、轉流計9收塔10、流量調節(jié)閥、水轉子流量計、富氧水取樣閥13風機14空氣緩沖罐15溫度計16、氣量調節(jié)閥17、空氣轉子流量計18解吸塔平衡罐取樣閥21計23、流量計前表壓計、防水倒灌吸收塔：塔徑32mm，高度0.5m，類型6銹θ；解吸塔：塔徑0.1m高度0.75m，4種填料分別是陶瓷拉西環(huán)、不銹θ、塑料星型環(huán)、不銹鋼波紋絲網(wǎng)規(guī)整填料；溶氧儀（濃測品溫度，℃；填料參數(shù)表：

五、實操作1、關閉閥門啟動風機，從小到改變氣量，記錄數(shù)據(jù)完成干填料實驗；2、啟動水泵，增大水流量至液，即刻關空氣閥門；3、固定水流量，從小到大改變量，每個點穩(wěn)定后記錄數(shù)據(jù)；4、塔開始液泛時，記錄最后一數(shù)據(jù)，粗略確定泛點，完成濕填料實驗；5、調節(jié)氣量到當前值的一半，定，塔釜取樣測量we6、檢查氧氣罐壓力約為，防水倒灌閥和流量調節(jié)閥通氧氣；7、載點附近完成解吸操作，每點穩(wěn)定3min，、釜同時取樣2次測量氧濃度；8、實驗結束后，關閉防水倒灌門、總水閥、溶氧儀等。注意事項：1、每樣品約400ml，速樣，溶氧儀穩(wěn)定后讀數(shù)；2、探直放置，每次的位置好一樣，不能碰到轉子；3、排量富氧水濃度時，最蓋住上口，數(shù)值大于4、測的廢水倒入循環(huán)水罐六、實數(shù)據(jù)表格及算舉例表干填料實數(shù)表干填料數(shù)據(jù)：水流量L=0L/h填料高度h=0.75md=0.1m

塔徑單位填孔板壓降

全塔壓降

空氣流量

空塔氣速

料高壓降序號ΔP/kPaV/m

3.

h

-1

u/m

.

s

-1

kPa

.

m

-110.760.033.00.690.04021.270.1813.10.890.24031.820.4823.81.070.64042.420.8532.01.231.13353.141.2437.91.401.65363.331.3341.01.441.773

2525P2孔板152525P2孔板155P計舉：（以第一組數(shù)據(jù)為例）空塔氣速：

u

VA

61018100016101876169ms

單位填料高壓降

全H

0375

am

表濕填料實數(shù)表濕塔填料數(shù)據(jù)：L=100L/hh=0.75md=0.1m單位填料孔板壓降全塔壓降空氣流量空塔氣速高壓降序號ΔP/kPaΔP/kPaV/m

3.

h

-1

u/m

.

s

-1

kPa

.

m

-11234567891011121314

0.200.033.00.350.0400.390.033.00.490.0400.600.033.00.610.0400.810.043.00.710.0530.970.033.00.780.0401.220.159.00.870.2001.370.2512.50.930.3331.540.5715.50.980.7601.930.5718.91.100.7602.010.7321.51.120.9732.280.9424.11.191.2532.571.1826.51.271.5733.031.5929.51.382.1203.541.6031.41.492.133計舉：（以第一組數(shù)據(jù)為例）空塔氣速：

u

V61PA2

10006101820135ms

單位填料高壓降

全H

0375

am

表解吸傳質驗據(jù)

eeOL1H1eeOL1H1解吸傳質實驗：h=0.75md=0.1mt水=℃w平衡=11.13mg/L氧氣流水流空氣量量流量

全塔平均富平均貧壓降富氧水氧水濃貧氧水氧水濃

平均序VVV氧水空號/L.min-1/L.h-1/m3.h

-1

Δ濃度度濃度度P/kPaw/mg.L-1w/mg.L-1w/mg.L-1w/mg112225.6011.15

.

L

-1

水溫體積傳質系數(shù)t/℃Ka/kmol.m-3h-1x

H/mNOL

OL10.410015.00.5625.7125.65511.2311.19012.55172.00.1375.48925.3511.4120.615015.00.4126.1125.73011.5011.45513.85377.50.1973.805計舉：（以第一組數(shù)據(jù)為例）平均富氧水濃度：

w

1

w

2

w

602

655mg平均貧氧水濃度：

w

2

w

2

w

2

152

傳質單元數(shù)：

N

OL

wln(w

12

w65513)ln(w19013

)489傳質單元高度：

H

OL

N

H489

體積傳質系數(shù)：

a

V1002

h)七、實結果作圖及析

液泛點

干填料系列系列系列載液點結分：從圖中可以看出，本次試驗做的不成功，干填料曲線與濕填料曲線幾乎重合。

21xx56E(t07714t56)10(569450771421xx56E(t07714t56)10(569450771451V3M33造成本次試驗誤差的主要原因可是讀數(shù)帶來的誤差以及試驗裝置本身的誤差。八、思考、吸填塔傳單高H、H精填料的板度有么別OLOG答吸收填料塔：塔高=傳質單元度×傳質單元數(shù)精餾填料塔：塔高=等板高度塔板數(shù)兩者相類似，但對于吸收塔而言傳質單元高度和傳質單元數(shù)是沒有什么實際的物理意義，只能通過公式進行計算，但于精餾塔而言，等板高度（離效果相當于一塊理論版的填料高度實存在不能用什么理論公式來進行計算般的確定都是工程經(jīng)驗，對于不同型號的塔板它都有自己約定俗稱的等板高度。、根埃特點聯(lián)，計驗的泛速壓是多？答液泛氣速為1.27，壓降為1.573、用w代替計算得NOL誤為少？分用爾率質分算看多）答（以第一組數(shù)據(jù)計算為例）x

nn

2

w10

3218富氧水：貧氧水：

1010

平衡：

103218

用

w

計算：

N

OL

ln

ww

21

ww

ee

655ln19013

49用

x

計算：

N

O

ln

xx

ln

44310261102941026110

66

兩個

N

OL

近似相等。、本驗最液比G/L）min和最空用量Gmin是少實（G/L是少答（表3第一組數(shù)據(jù)為例）m

52652P325

6

x

mM

O2O2

10

3

mM

O2O2水

10101000水

10

3

6551032110103218

10

3

44310

5

2V3M332y61xO2E2yV)52V3M332y61xO2E2yV)5x

mM

OO2

10

3

mM

O2O2水

10101000水

10

3

19010321901010001032

10

3

6E(10t

077145