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填料塔吸收传质系数的测定

化工原理实验报告

6 填料塔吸收传质系数的测定

6.1实验目的

1. 了解填料塔吸收装置的基本结构及流程; 2. 掌握总体积传质系数的测定方法;

3. 了解气体空塔速度和液体喷淋密度对总体积传质系数的影响; 4.了解气相色谱仪和六通阀在线检测CO2浓度和测量方法。

6.2 实验原理

气体吸收是典型的传质过程之一。由于CO2气体无味、无毒、廉价,所以气体吸收实验选择CO2作为溶质组分是最为适宜的。本实验采用水吸收空气中的CO2组分。一般将配置的原料气中的CO2浓度控制在10%以内,所以吸收的计算方法可按低浓度来处理。又CO2在水中的溶解度很小,所以此体系CO2气体的吸收过程属于液膜控制过程。因此,本实验主要测定Kxa和HOL。 1)计算公式

填料层高度Z为

z dZ

Z

LKxa

x1

x2

dx

HOL NOL

x x

 (6-1)

2

式中: 液体通过塔截面的摩尔流量,kmol / (m·s);

3

KX为推动力的液相总体积传质系数,kmol / (m·s);

Hm; N

令:吸收因数A=L/mG (6-2) NOL

y mx21

ln[(1 A)1 A]1 Ay1 mx1

 (6-3)

2)测定方法

(1)空气流量和水流量的测定

本实验采用转子流量计测得空气和水的流量,并根据实验条件(温度和压力)和有关公式换算成空气和水的摩尔流量。

(2)测定塔顶和塔底气相组成y1和y2; (3)平衡关系。

本实验的平衡关系可写成

y = mx  (6-4) 式中:m=E/P;

E=f(t),Pa,根据液相温度测定值由附录查得; Pa,取压力表指示值。 对清水而言,x2=0,由全塔物料衡算 G(y1 y2) L(x1 x2) 可得x1 。

6.3实验装置与流程

1〕装置流程

第1页

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