文档介绍：北京化工大学
实验报告

课程名称: 化工原理实验实验日期:
班级: 化工0802 姓名: 陈红梅
同组人:陈红梅、张颖萍、杨洋、李平装置型号:
氧解吸实验
一、摘要
本实验测定不同气速下干塔和湿塔的压降,得到了填料层压降-空塔气速关系曲线,确定塔的处理能力及找到最佳操作点。然后用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水(并流操作),送入解吸塔再用空气进行解吸,进而可计算出不同气液流量比下液相体积总传质系数Kxa,液相总传质单元高度Hol,液相总传质单元数Nol,并可对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。
关键词:氧气解吸液相体积总传质系数液相总传质单元高度液相总传质单元数填料
二、实验目的
1、熟悉填料塔的构造与操作。
2、观察填料塔流体力学状况,测定压降与气速的关系曲线。
3、掌握液相体积总传质系数Kxa的测定方法并分析影响因素。
4、学习气液连续接触式填料塔,利用传质速率方程处理传质问题的方法。
三、实验原理
1、填料塔流体力学特性
气体通过干填料层时,流体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律相一致。填料层压降—空塔气速关系示意如图1所示,在双对数坐标系中,~2的直线(图中aa’)。当有喷淋量时,在低气速下(c点以前)~2次幂,但大于相同气速下干填料的压降(图中bc段)。随气速的增加,出现载点(图中c点),持液量开始增大,压降—气速线向上弯,斜率变陡(图中cd段)。到液泛点(图中d点)后,在几乎不变的气速下,压降急剧上升。
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a
lg△p
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b
c
d
图-1 填料层压降—空塔气速关系示意
2、传质实验
填料塔与板式塔气液两相接触情况不同。在填料塔中,两相传质主要在填料有效湿表面上进行,需要计算完成一定吸收任务所需的填料高度,其计算方法有传质系数、传质单元法和等板高度法。
本实验是对富氧水进行解吸,如图2所示。由于富氧水浓度很低,可以认为气液两相平衡关系服从亨利定律,即平衡线为直线,操作线也为直线,因此可以用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。整理得到相应的传质速率方程为

即
式中,

相关填料层高度的基本计算式为
图-2 富氧水解吸实验
即
,
其中,
四、实验流程
图-3 氧气吸收解吸装置流程图
1、氧气钢瓶 9、吸收塔 17、空气转子流量计
2、氧减压阀 10、水流量调节阀 18、解吸塔
3、氧压力表 11、水转子流量计 19、液位平衡罐
4、氧缓冲罐 12、富氧水取样阀 20、贫氧水取样阀
5、氧压力表 13、风机 21、温度计
6、安全阀 14、空气缓冲罐 22、压差计
7、氧气流量调节阀 15、温度计 23、流量计前表压计
8、氧转子流量计 16、空气流量调节阀 24、防水倒灌阀
氧气吸收与解吸实验流程如上图所示。氧气由氧气钢瓶供给,经氧减压阀进入氧气缓冲罐,~,为确保安全,缓冲罐上装有安全阀,,安全阀自动开启。氧气流量调节阀调节氧气流量,并经转自流量计计量,进入吸收塔中。自来水经水转子流量计调节流量,由转子流量计计量后进入吸收塔。在吸收塔内氧气与水并流接触,形成富氧水