文档介绍：一、吸收实验实验名称:吸收实验二、实验目的:;、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[m/s]为横坐标,单位填料层压降[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L0=0时,可知~关系为一直线,—2,当喷淋量为L1时,~为一折线,若喷淋量越大,折线位置越向左移动,图中L2>L1。每条折线分为三个区段,值较小时为恒持液区,~关系曲线斜率与干塔的相同。值为中间时叫截液区,~曲线斜率大于2,持液区与截液区之间的转折点叫截点A。值较大时叫液泛区,~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~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:(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):(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:(3)为求得KYa必须先求出Y1、Y2和Ym之值。1、Y1值的计算:(4)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]——氨气中含纯NH3分数对氨气:(5)式中:V1——***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]——标准状态下氨气的密度(=)——标准状态下空气的密度(=)对空气:(6)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:(7)通过吸收瓶空气化为标准状态体积为:(8)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:(9)3、塔底X1~Y*1的确定由式(2)知:,若X2=0,则得:(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:(11)又根据亨利定律知,与塔底X1成平衡的气相浓度Y1*为:(12)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:液相浓度5%以下的E值表2-2-7-1t(℃)01020253040E(大气压)       或用下式计算:(13)4、塔顶的X2~Y2*的确定因用水为吸收剂,故X2=0,所以Y2*=05、吸收平均推动力ΔYm(14)6、吸收效率η             (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23,表压计5和流量计6分别测量温度、压力和流量后到达混合管。空气经风机7压送至缓