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塔底)
Z——填料层高度,m
Ω——塔截面积,m2
L——解吸液流量,kmol/(m2•h)
HOL——以液相为推动力的总传质单元高度,m
NOL——以液相为推动力的总传质单元数
由于氧气为难容气体,在水中的溶解度很小,因此传质阻力几乎全部集中在液膜中,即Kx=kx,由于属液膜控制过程,所以要提高液相体积总传质系数Kxa,应增大液相的湍动程度即增大喷淋量。
三、装置和流程图:
实验仪器:
吸收塔及解吸塔设备、9070型测氧仪
吸收解析塔参数
解析塔径Φ=,吸收塔径Φ=,(陶瓷拉西环、星形填料和金属波纹丝网填料)(金属θ环)。填料数据如下:
陶瓷拉西环
金属θ环
属波纹丝网填料
星形填料(塑料)
(12×12×)mm
at=403m2/m3
ε= / m3
(10×10×)mm
at=540m2/m3
ε= / m3
CY型
at=700m2/m3
ε= / m3
(15××)mm
at=850m2/m3
实验流程图:(参照教材和实际工艺流程)
下图是氧气吸收解吸装置流程图。氧气由氧气钢瓶供给,经减压阀2进入氧气缓冲罐4,~[Mpa],为确保安全,缓冲罐上装有安全阀6,由阀7调节氧气流量,并经转子流量计8计量,进入吸收塔9中,与水并流吸收。含富氧水经管道在解吸塔的顶部喷淋。空气由风机13供给,经缓冲罐14,由阀16调节流量经转子流量计17计量,通入解吸塔底部解吸富氧水,解吸后的尾气从塔顶排出,贫氧水从塔底经平衡罐19排出。自来水经调节阀10,由转子流量计17计量后进入吸收柱。
由于气体流量与气体状态有关,所以每个气体流量计前均有表压计和温度计。空气流量计前装有计前表压计23。为了测量填料层压降,解吸塔装有压差计22。
在解吸塔入口设有入口采出阀12,用于采集入口水样,出口水样在塔底排液平衡罐上采出阀20取样。
两水样液相氧浓度由9070型测氧仪测得。
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氧气吸收与解吸实验流程图
1、氧气钢瓶 2、氧减压阀 3、氧压力表 4、氧缓冲罐 5、氧压力表 6、安全阀 7、氧气流量调节阀
8、氧转子流量计9、吸收塔 10、水流量调节阀 11、水转子流量计 12、富氧水取样阀 13、风机
14、空气缓冲罐 15、温度计 16、空气流量调节阀 17、空气转子流量计 18、解吸塔 19、液位平衡罐
20、贫氧水取样阀 21、温度计 22、压差计 23、流量计前表压计 24、防水倒灌阀
实验步骤:(参照教材和实际工艺流程)
(1)测定干填料压降
1事先吹干塔内填料。
2待填料塔内填料吹干以后,改变空气流量,测定填料塔压降,测取6~8组数据。
(2)测定湿填料压降
1测定前进行预液泛,使填料表面充分润湿。
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2固定水在某一喷淋量下,改变空气流量,测定填料塔压降,测取8~10组数据。
3实验接近液泛时,进塔气体的增加量不要过大。小心增加气体流量,使液泛现象平稳变化。调好流量后,等各参数稳定后再取数据。着重注意液泛后填料层压降在几乎不变的气速下明显上升的这一特点。注意气量不要过大,以免冲破和冲泡填料。
(3)注意空气流量的调节阀要缓慢开启和关闭,以免撞破玻璃管。
a、将氧气阀打开,氧气减压后进入缓冲罐,~,不要过高,并注意减压阀使用方法。为防止水倒灌进入氧气转子流量计中,开水前要关闭防倒灌,或先通入氧气后通水。
b、传质实验操作条件选取:水喷淋密度取10~15m3/(m2•h),~~ m3/h,适当调节氧气流量,。
c、塔顶和塔底液相氧浓度测定:分别从塔顶与塔底取出富氧水和贫氧水,注意在每次更换