吸收实验
吸收实验
一、实验目的
1、了解填料吸收装置的基本流程及设备结构；
2、掌握吸收总系数的测定方法；
3、了解气体空塔速度和喷淋密度对总吸收系数的影响；
4、了解气体流速及压强降的关系。
二、实验任务
1、测定规定条件下的总吸收系数；
2、综合全班的实验结果，分析操作条件对总吸收系数的影响；
3、测定填料塔的流体力学性能。
三、实验原理
1. 填料塔的流体力学特性
吸收塔中填料的作用主要是增加气液两相的接触面积，而气体在通过填料层时，由于有局部阻力和摩擦阻力而产生压强降。
填料塔的流体力学特性是吸收设备的重要参数，它包括压强降和液泛规律。测定填料塔的流体力学特性是为了计算填料塔所需动力消耗和确定填料塔的适宜操作范围，选择适宜的气液负荷，因此填料塔的流体力学特性是确定最适宜操作气速的依据。
气体通过干填料（L=0）时，其压强降与空
塔气速之间的函数关系在双对数坐标上为一直
线，如图4-7中AB线，其斜率为1.8～2。当有
液体喷淋时，在低气速时，压强降和气速间的
关联线与气体通过干填料时压强降和气速间的
关联线AB线几乎平行，但压降大于同一气速下
干填料的压降，如图4-7中CD段。随气速的进
一步增加出现载点（图中D点），填料层持液
量开始增大，压强降与空塔气速的关联线向上弯曲，斜率变大，如图（4-7）中DE段。当气速增大到E点，填料层持液量越积越多，气体的压强几乎是垂直上升，气体以泡状通过液体，出现液泛现象，此点E称为泛点。
2. 体积传质系数T的测定
反映填料吸收塔性能的主要参数之一是传质系数。影响传质系数的因素很多，因而对不同系统和不同吸收设备，传质系数各不相同，所以不可能有一个通用的计算式。工程上往往利用现有同类型的生产设备或中间试验设备进行传质系数的实验测定，作为放大设计之用。
本实验所用的混合气体中氨的浓度很低（<10a），吸收所得溶液浓度也不高，气、液两相的平衡关系可以被认为服从享利定律，故相应的吸收速率方程式为：
（1）
或（2）
（3）
式中：：以气相浓度差（）为推动力的传质系数，kmol /m2× h；
：单位时间在塔内吸收的组分A的量，kmol /h；
A：气液两相的有效传质面积，m2；
a：单位体积填料层所提供的有效传质面积，m2/m3；
D T：塔内径，m；
H：填料层高度，m；
Δym：塔顶、塔底气相浓度差的对数平均值，摩尔分率；
T：体积传质系数，kmol /m3 × h。
可由吸收塔的物料衡算求得
（4）
式中：：混合气体的摩尔流量，kmol/h；
y1：塔底气相浓度，摩尔分率；
y2：塔顶气相浓度，摩尔分率。
整理数据的步骤如下：
（1）空气流量
标准状态下空气的流量用下式计算
（m3/h）（5）
式中：：转子流量计示值，m3/h
T0、p0：标准状态下空气的温度和压强，K，mmHg柱；
T1、p1：标定状态下空气的温度和压强，K，mmHg柱；
T2、p21：使用状态下空气的温度和压强，K，mmHg柱。2）氨气流量
标准状态下氨气流量，用下式计算
（6）
?/P>
式中：：转子流量计示值，m3/h；
T0、p0：标准状态下空气的温度和压强，K，mmHg柱；
T1、p11：标定状态下空气的温度和压强，K，mmHg柱；
T2、p21：使用状态下空气温度和压强，K，mmHg柱；
：标准状态下空气的密度，=1.293kg/m3；
：标准状态下氨气的密度，=0.771kg/m3。
（3）混合气体的摩尔流量
(7)
（4）塔底气相浓度y1
（8）
（5）塔顶气相浓度y2
由尾气取样用气相色谱进行分析。
（6）平衡关系式
对于浓度小于10a的稀溶液，平衡关系服从亨利定律。平衡气相浓度Ye与液相浓度x的平衡关系式为
(9a)
（9b）
式中：m：相平衡常数；
E：享利系数，单位为大气压；
P：混合气体总压，单位为大气压（绝对压强），
P：大气压+塔顶表压+1/2塔内压差
X：液相浓度，摩尔分率。
（7）塔底液相浓度1
塔底液相浓度X1由物料衡算式计算
(10)
式中：：混合气体的摩尔流量，kmol/h；
L'：液体喷淋量，kmol/h；
y1、y2：塔底、塔顶气相浓度，摩尔分率；
X1、X2：塔底、塔顶液相浓度，摩尔分率。
因进塔为清水，X2=0
(11)
L'用下式进行计算：
（12）
式中：V水：水的流量，m3/h；
ρ水：水的密度，kg/m3；
M水：水的摩尔质量，kg/kmol。
（8）Δym的计算
Δym用下式计算：
(13) 式中：y1：进塔气相浓度，摩尔分率；
y2：出塔气相浓度，摩尔分率；
y e1：与x1相平衡之气相浓度，摩尔分率；
y e2：与x2相平衡之气相浓度，摩尔分率。
（9）体积传质系数的计算
将、Δym、H、D T代入（4-43）计算得体积传质系数T。
四、实验装置介绍
图2-18是吸收实验设备流程图，空气由风机1供给，阀2用于调节空气流量。在气管中空气与氨混合入塔，经吸收后排出，进口处有尾气调压阀9，这个阀在不同的流量下能自动维持一定的尾气压力，作为尾气通过分析器的推动力。
水经总阀15进入水过滤减压阀16，经调节阀17及流量计18入塔。氨气由氨瓶23供给，开启氨瓶阀，氨气即进入自动减压阀25中，该阀能自动输出氨气，压力稳定在0.05-0.1MPa范围内，氨压力表26指示氨瓶内部压力，而氨压力表27则指示减压后的压力。为了确保安全，缓冲罐上还装有安全阀29，以保证进入实验系统的氨压力不超过安全允许规定值0.12MPa，安全阀的排出口用塑料管引到室外。
为了测量塔内压力和填料层压强降，装有表压计20和压差计19。此外，还有大气压力计测量大气压力。
排液管7可以上下移动，使液面控制在管子内部而不上升到塔截面内。
闸阀32不是用来调节流量的，它的作用是提高风机利用率，当不做吸收实验时可将此阀关闭，从油分离器3的顶留管口接出旁管以供应其他地方用气。
五、实验操作演示
略
六、实验分析思考
无
一、实验目的
1、了解填料吸收装置的基本流程及设备结构；
2、掌握吸收总系数的测定方法；
3、了解气体空塔速度和喷淋密度对总吸收系数的影响；
4、了解气体流速及压强降的关系。
二、实验任务
1、测定规定条件下的总吸收系数；
2、综合全班的实验结果，分析操作条件对总吸收系数的影响；
3、测定填料塔的流体力学性能。
三、实验原理
1. 填料塔的流体力学特性
吸收塔中填料的作用主要是增加气液两相的接触面积，而气体在通过填料层时，由于有局部阻力和摩擦阻力而产生压强降。
填料塔的流体力学特性是吸收设备的重要参数，它包括压强降和液泛规律。测定填料塔的流体力学特性是为了计算填料塔所需动力消耗和确定填料塔的适宜操作范围，选择适宜的气液负荷，因此填料塔的流体力学特性是确定最适宜操作气速的依据。
气体通过干填料（L=0）时，其压强降与空
塔气速之间的函数关系在双对数坐标上为一直
线，如图4-7中AB线，其斜率为1.8～2。当有
液体喷淋时，在低气速时，压强降和气速间的
关联线与气体通过干填料时压强降和气速间的
关联线AB线几乎平行，但压降大于同一气速下
干填料的压降，如图4-7中CD段。随气速的进
一步增加出现载点（图中D点），填料层持液
量开始增大，压强降与空塔气速的关联线向上弯曲，斜率变大，如图（4-7）中DE段。当气速增大到E点，填料层持液量越积越多，气体的压强几乎是垂直上升，气体以泡状通过液体，出现液泛现象，此点E称为泛点。
2. 体积传质系数T的测定
反映填料吸收塔性能的主要参数之一是传质系数。影响传质系数的因素很多，因而对不同系统和不同吸收设备，传质系数各不相同，所以不可能有一个通用的计算式。工程上往往利用现有同类型的生产设备或中间试验设备进行传质系数的实验测定，作为放大设计之用。
本实验所用的混合气体中氨的浓度很低（<10a），吸收所得溶液浓度也不高，气、液两相的平衡关系可以被认为服从享利定律，故相应的吸收速率方程式为：
（1）
或（2）
（3）
式中：：以气相浓度差（）为推动力的传质系数，kmol /m2× h；
：单位时间在塔内吸收的组分A的量，kmol /h；
A：气液两相的有效传质面积，m2；
a：单位体积填料层所提供的有效传质面积，m2/m3；
D T：塔内径，m；
H：填料层高度，m；
Δym：塔顶、塔底气相浓度差的对数平均值，摩尔分率；
T：体积传质系数，kmol /m3 × h。
可由吸收塔的物料衡算求得
（4）
式中：：混合气体的摩尔流量，kmol/h；
y1：塔底气相浓度，摩尔分率；
y2：塔顶气相浓度，摩尔分率。
整理数据的步骤如下：
（1）空气流量
标准状态下空气的流量用下式计算
（m3/h）（5）
式中：：转子流量计示值，m3/h
T0、p0：标准状态下空气的温度和压强，K，mmHg柱；
T1、p1：标定状态下空气的温度和压强，K，mmHg柱；T2、p21：使用状态下空气的温度和压强，K，mmHg柱。2）氨气流量
标准状态下氨气流量，用下式计算
（6）
?/P>
式中：：转子流量计示值，m3/h；
T0、p0：标准状态下空气的温度和压强，K，mmHg柱；T1、p11：标定状态下空气的温度和压强，K，mmHg柱；T2、p21：使用状态下空气温度和压强，K，mmHg柱；
：标准状态下空气的密度，=1.293kg/m3；
：标准状态下氨气的密度，=0.771kg/m3。
（3）混合气体的摩尔流量
(7) （4）塔底气相浓度y1
（8）（5）塔顶气相浓度y2
由尾气取样用气相色谱进行分析。
（6）平衡关系式
对于浓度小于10a的稀溶液，平衡关系服从亨利定律。平衡气相浓度Ye与液相浓度x的平衡关系式为
(9a)
（9b）
式中：m：相平衡常数；
E：享利系数，单位为大气压；
P：混合气体总压，单位为大气压（绝对压强），
P：大气压+塔顶表压+1/2塔内压差
X：液相浓度，摩尔分率。
（7）塔底液相浓度1
塔底液相浓度X1由物料衡算式计算
(10)
式中：：混合气体的摩尔流量，kmol/h；
L'：液体喷淋量，kmol/h；
y1、y2：塔底、塔顶气相浓度，摩尔分率；
X1、X2：塔底、塔顶液相浓度，摩尔分率。
因进塔为清水，X2=0
(11)
L'用下式进行计算：
（12）
式中：V水：水的流量，m3/h；
ρ水：水的密度，kg/m3；
M水：水的摩尔质量，kg/kmol。
（8）Δym的计算
Δym用下式计算：
(13)
式中：y1：进塔气相浓度，摩尔分率；
y2：出塔气相浓度，摩尔分率；
y e1：与x1相平衡之气相浓度，摩尔分率；
y e2：与x2相平衡之气相浓度，摩尔分率。
（9）体积传质系数的计算
将、Δym、H、D T代入（4-43）计算得体积传质系数T。
四、实验装置介绍
图2-18是吸收实验设备流程图，空气由风机1供给，阀2用于调节空气流量。在气管中空气与氨混合入塔，经吸收后排出，进口处有尾气调压阀9，这个阀在不同的流量下能自动维持一定的尾气压力，作为尾气通过分析器的推动力。
水经总阀15进入水过滤减压阀16，经调节阀17及流量计18入塔。氨气由氨瓶23供给，开启氨瓶阀，氨气即进入自动减压阀25中，该阀能自动输出氨气，压力稳定在0.05-0.1MPa范围内，氨压力表26指示氨瓶内部压力，而氨压力表27则指示减压后的压力。为了确保安全，缓冲罐上还装有安全阀29，以保证进入实验系统的氨压力不超过安全允许规定值0.12MPa，安全阀的排出口用塑料管引到室外。
为了测量塔内压力和填料层压强降，装有表压计20和压差计19。此外，还有大气压力计测量大气压力。
排液管7可以上下移动，使液面控制在管子内部而不上升到塔截面内。
闸阀32不是用来调节流量的，它的作用是提高风机利用率，当不做吸收实验时可将此阀关闭，从油分离器3的顶留管口接出旁管以供应其他地方用气。
五、实验操作演示
略
六、实验分析思考
无
一、实验目的
1、了解填料吸收装置的基本流程及设备结构；
2、掌握吸收总系数的测定方法；
3、了解气体空塔速度和喷淋密度对总吸收系数的影响；
4、了解气体流速及压强降的关系。
二、实验任务
1、测定规定条件下的总吸收系数；
2、综合全班的实验结果，分析操作条件对总吸收系数的影响；
3、测定填料塔的流体力学性能。
三、实验原理
1. 填料塔的流体力学特性
吸收塔中填料的作用主要是增加气液两相的接触面积，而气体在通过填料层时，由于有局部阻力和摩擦阻力而产生压强降。
填料塔的流体力学特性是吸收设备的重要参数，它包括压强降和液泛规律。测定填料塔的流体力学特性是为了计算填料塔所需动力消耗和确定填料塔的适宜操作范围，选择适宜的气液负荷，因此填料塔的流体力学特性是确定最适宜操
作气速的依据。
气体通过干填料（L=0）时，其压强降与空
塔气速之间的函数关系在双对数坐标上为一直
线，如图4-7中AB线，其斜率为1.8～2。当有
液体喷淋时，在低气速时，压强降和气速间的关联线与气体通过干填料时压强降和气速间的关联线AB线几乎平行，但压降大于同一气速下干填料的压降，如图4-7中CD段。随气速的进一步增加出现载点（图中D点），填料层持液量开始增大，压强降与空塔气速的关联线向上弯曲，斜率变大，如图（4-7）中DE段。当气速增大到E点，填料层持液量越积越多，气体的压强几乎是垂直上升，气体以泡状通过液体，出现液泛现象，此点E称为泛点。
2. 体积传质系数T的测定
反映填料吸收塔性能的主要参数之一是传质系数。影响传质系数的因素很多，因而对不同系统和不同吸收设备，传质系数各不相同，所以不可能有一个通用的计算式。工程上往往利用现有同类型的生产设备或中间试验设备进行传质系数的实验测定，作为放大设计之用。
本实验所用的混合气体中氨的浓度很低（<10a），吸收所得溶液浓度也不高，气、液两相的平衡关系可以被认为服从享利定律，故相应的吸收速率方程式为：
（1）
或（2）
（3）
式中：：以气相浓度差（）为推动力的传质系数，kmol /m2× h；
：单位时间在塔内吸收的组分A的量，kmol /h；
A：气液两相的有效传质面积，m2；
a：单位体积填料层所提供的有效传质面积，m2/m3；
D T：塔内径，m；
H：填料层高度，m；
Δym：塔顶、塔底气相浓度差的对数平均值，摩尔分率；
T：体积传质系数，kmol /m3 × h。
可由吸收塔的物料衡算求得
（4）
式中：：混合气体的摩尔流量，kmol/h；
y1：塔底气相浓度，摩尔分率；
y2：塔顶气相浓度，摩尔分率。
整理数据的步骤如下：
（1）空气流量
标准状态下空气的流量用下式计算
（m3/h）（5）
式中：：转子流量计示值，m3/h
T0、p0：标准状态下空气的温度和压强，K，mmHg柱；
T1、p1：标定状态下空气的温度和压强，K，mmHg柱；
T2、p21：使用状态下空气的温度和压强，K，mmHg柱。2）氨气流量
标准状态下氨气流量，用下式计算
（6）
?/P>
式中：：转子流量计示值，m3/h；
T0、p0：标准状态下空气的温度和压强，K，mmHg柱；
T1、p11：标定状态下空气的温度和压强，K，mmHg柱；
T2、p21：使用状态下空气温度和压强，K，mmHg柱；
：标准状态下空气的密度，=1.293kg/m3；
：标准状态下氨气的密度，=0.771kg/m3。
（3）混合气体的摩尔流量
(7)
（4）塔底气相浓度y1
（8）
（5）塔顶气相浓度y2
由尾气取样用气相色谱进行分析。
（6）平衡关系式
对于浓度小于10a的稀溶液，平衡关系服从亨利定律。平衡气相浓度Ye与液相浓度x的平衡关系式为
(9a)
（9b）
式中：m：相平衡常数；
E：享利系数，单位为大气压；
P：混合气体总压，单位为大气压（绝对压强），
P：大气压+塔顶表压+1/2塔内压差
X：液相浓度，摩尔分率。
（7）塔底液相浓度1
塔底液相浓度X1由物料衡算式计算
(10) 式中：：混合气体的摩尔流量，kmol/h；
L'：液体喷淋量，kmol/h；
y1、y2：塔底、塔顶气相浓度，摩尔分率；
X1、X2：塔底、塔顶液相浓度，摩尔分率。
因进塔为清水，X2=0
(11)
L'用下式进行计算：
（12）
式中：V水：水的流量，m3/h；
ρ水：水的密度，kg/m3；
M水：水的摩尔质量，kg/kmol。
（8）Δym的计算
Δym用下式计算：
(13)
式中：y1：进塔气相浓度，摩尔分率；
y2：出塔气相浓度，摩尔分率；
y e1：与x1相平衡之气相浓度，摩尔分率；
y e2：与x2相平衡之气相浓度，摩尔分率。
（9）体积传质系数的计算
将、Δym、H、D T代入（4-43）计算得体积传质系数T。
四、实验装置介绍
图2-18是吸收实验设备流程图，空气由风机1供给，阀2用于调节空气流量。在气管中空气与氨混合入塔，经吸收后排出，进口处有尾气调压阀9，这个阀在不同的流量下能自动维持一定的尾气压力，作为尾气通过分析器的推动力。
水经总阀15进入水过滤减压阀16，经调节阀17及流量计18入塔。氨气由氨瓶23供给，开启氨瓶阀，氨气即进入自动减压阀25中，该阀能自动输出氨气，压力稳定在0.05-0.1MPa范围内，氨压力表26指示氨瓶内部压力，而氨压力表27则指示减压后的压力。为了确保安全，缓冲罐上还装有安全阀29，以保证进入实验系统的氨压力不超过安全允许规定值0.12MPa，安全阀的排出口用塑料管引到室外。
为了测量塔内压力和填料层压强降，装有表压计20和压差计19。此外，还有大气压力计测量大气压力。
排液管7可以上下移动，使液面控制在管子内部而不上升到塔截面内。
闸阀32不是用来调节流量的，它的作用是提高风机利用率，当不做吸收实验时可将此阀关闭，从油分离器3的顶留管口接出旁管以供应其他地方用气。
五、实验操作演示
略
六、实验分析思考
无
最新浙江大学化工原理实验---填料塔吸收实验报告分析解析
实验报告 课程名称：过程工程原理实验（乙） 指导老师： 叶向群 成绩：__________________ 实验名称：吸收实验 实验类型：工程实验 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 填料塔吸收操作及体积吸收系数测定 1 实验目的： 1.1 了解填料吸收塔的构造并熟悉吸收塔的操作； 1.2 观察填料塔的液泛现象，测定泛点空气塔气速； 1.3 测定填料层压降ΔP 与空塔气速u 的关系曲线； 1.4 测定含氨空气—水系统的体积吸收系数K y a 。 2 实验装置： 2.1 本实验的装置流程图如图1： 专业： 姓名： 学号： 日期：2015.12.26 地点：教十2109
2.2物系：水—空气—氨气。惰性气体由漩涡气泵提供,氨气由液氮钢瓶提供，吸收剂水采用自来水，他们的流量分别通过转子流量计。水从塔顶喷淋至调料层与自下而上的含氮空气进行吸收过程，溶液由塔底经过液封管流出塔外，塔底有液相取样口，经吸收后的尾气由塔顶排至室外，自塔顶引出适量尾气，用化学分析法对其进行组成分析。 3 基本原理： 实验中气体流量由转子流量计测量。但由于实验测量条件与转子流量计标定条件不一定相同，故转子流量计的读数值必须进行校正。校正方法如下：
3.2 体积吸收系数的测定 3.2.1相平衡常数m 对相平衡关系遵循亨利定律的物系（一般指低浓度气体），气液平衡关系为： 相平衡常数m与系统总压P和亨利系数E的关系如下： 式中：E—亨利系数，Pa P—系统总压（实验中取塔内平均压力），Pa 亨利系数E与温度T的关系为： lg E= 11.468-1922 / T 式中：T—液相温度（实验中取塔底液相温度），K。 根据实验中所测的塔顶表压及塔顶塔底压差△p，即可求得塔内平均压力P。根据实验中所测的塔底液相温度T，利用式（4）、（5）便可求得相平衡常数m。 3.2.2 体积吸收常数 体积吸收常数是反映填料塔性能的主要参数之一，其值也是设计填料塔的重要依据。本实验属于低浓气体吸收，近似取Y≈y、X≈x。 3.2.3被吸收的氨气量,可由物料衡算 (X1-X2) 式中：V—惰性气体空气的流量，kmol/h；
二氧化碳填料吸收与解吸实验.
二氧化碳填料吸收与解吸实验装置说明书 天津大学化工基础实验中心 2013．06
一、实验目的 1.了解填料吸收塔的结构、性能和特点，练习并掌握填料塔操作方法；通过实验测定数据的处理分析，加深对填料塔流体力学性能基本理论的理解，加深对填料塔传质性能理论的理解。 2.掌握填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法，练习对实验数据的处理分析。 二、实验内容 1. 测定填料层压强降与操作气速的关系，确定在一定液体喷淋量下的液泛气速。 2. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，取两个相差较大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质单元高度和体积吸收总系数）。 3. 进行纯水吸收二氧化碳、空气解吸水中二氧化碳的操作练习，同时测定填料塔液侧传质膜系数和总传质系数。 三、实验原理： 气体通过填料层的压强降：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降P ?与气速u 的关系如图一所示： 图一 填料层的P ?～u 关系 当液体喷淋量00=L 时，干填料的P ?～u 的关系是直线，如图中的直线0。当有
一定的喷淋量时，P ?～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。这两个转折点将P ?～u 关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。 传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收系数。对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。 1.二氧化碳吸收-解吸实验 根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （1） 液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （2） 式中：A G —A 组分的传质速率，1-?s kmoI ； A —两相接触面积，m 2； A P —气侧A 组分的平均分压，Pa ； Ai P —相界面上A 组分的平均分压，Pa ； A C —液侧A 组分的平均浓度，3-?m kmol Ai C —相界面上A 组分的浓度3-?m kmol g k —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---???Pa s m kmol ; l k —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-?s m 。 以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别表达为： )(*-=A A G A p p A K G （3） )(A A L A C C A K G -=* （4） 式中：*A p —液相中A 组分的实际浓度所要求的气相平衡分压，Pa ； * A C —气相中A 组分的实际分压所要求的液相平衡浓度，3-?m kmol ； G K —以气相分压表示推动力的总传质系数或简称为气相传质总系数， 112---???Pa s m kmol ；
试验六丙酮蒸汽吸收
实验六丙酮蒸汽吸收 一、实验目的 (1) 了解填料吸收塔的一般结构和工业吸收过程流程。 (2) 掌握吸收总传质系数K y a的测定方法。 (3) 考察吸收剂进口条件的变化对吸收效果的影响。 (4) 了解处理量变化对吸收效果的影响。 二、实验原理 1．概述 吸收过程是依据气相中各溶质组分在液相中的溶解度不同而分离气体混合物的单元操作。在化学工业中洗手操作广泛应用于气体原料净化、有用组分的回收、产品制取和废气治理等方面。在吸收研究过程中，一般可分为对吸收过程本身的特点或规律进行研究和对吸收设备进行开发研究两个方向。前者的研究内容包括吸收剂的选择、确定因影响吸收过程的因素、测定吸收速率等，研究的结果可为吸收工艺设计提供依据，或为过程的改进及强化指出方向；后者研究的重点为开发新型高效的吸收设备，如新型高效填料、新型塔板结构等。 吸收通常在塔设备内进行，工业上尤其以填料塔用的普遍。填料塔一般由以下几部分构成：(1)圆筒壳体；(2)填料；(3)支撑板；(4)液体预分布装置；(5)液体再分布器；(6)捕沫装置； (7)进、出口接管等等。其中，塔内放置的专用填料作为气液接触的媒介，其作用是使从塔顶流下的流体沿填料表面散布成大面积的液膜，并使从塔底上升的气体增强湍动，从而为气液接触传质提供良好条件。液体预分布装置的作用是使得液体在塔内有一良好的均匀分布。而液体在从塔顶向下流动的过程中，由于靠近塔壁处的空隙大，流体阻力小，液体有逐渐向塔壁处汇集的趋向，从而使液体分布变差。液体再分布器的作用是将靠近塔壁处的液体收集后再重新分布。填料时填料吸收塔最重要的部分。对于工业填料，按照其结构和形状，可以分为颗粒填料和规整填料两大类。其中，颗粒填料是一粒粒的具有一定几何形状和尺寸的填料颗粒体，一般以散装(乱堆)的方式堆积在塔内。常见的大颗粒填料有拉西环、鲍尔环、阶梯环、弧鞍环、矩鞍环等等。填料等材质可以使金属、塑料、陶瓷等。规整填料是由许多具有相同几何形状的填料单元组成，以整砌的方式装填在塔内。常见的规整填料有丝网波纹填料、孔板波纹填料等。填料的性能主要评价指标是填料的比表面积和孔隙率。一般地希望填料能提供达的气液接触面积和较小的流动压降。 2．吸收速率方程式和吸收传质系数 吸收传质速率吸收传质速率由吸收速率方程式决定 (1) 或 (2) 式(1)、(2)中N A——吸收速率，mol/s； K y a——气相吸收传质系数，mol/(m3·h)； A——气液接触传质面积，m2； ——塔顶、塔底气象平均传质推动力； a——填料的比表面积，m2/m3； V p——填料体积，m3； 严格说来，a应为单位体积填料的有效润湿表面积。由于a的大小与物系对填料表面积的润湿性和气液流动状况有关，工程上为方便起见，将K y和a合并为一个常数，即K y a称为气相容积吸收传质系数，mol/(m3·h)，这样，吸收传质速率式又可表为 (3) 气相平均传质推动力 由吸收过程物料衡算
吸收实验实验报告
一、 实验名称： 吸收实验 二、实验目的： 1.学习填料塔的操作； 2. 测定填料塔体积吸收系数K Y a. 三、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o u [m/s]为横坐标，单位填料层压降 Z P ?[mmH 20/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L 0=0时，可知 Z P ?~o u 关系为一直线，其斜率约—2，当喷淋量为L 1时， Z P ?~o u 为一折线，若喷淋量越大，折线位置越向左移动，图中L 2＞L 1。每条折线分为三个区段， Z P ?值较小时为恒持液区， Z P ?~o u 关系曲线斜率与干塔的相同。Z P ?值为中间时叫截液区，Z P ?~o u 曲线斜率大于2，持液区与截液区之间的转折点叫截点A 。 Z P ?值较大时叫液泛区，Z P ?~o u 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。 吸收实验
图2-2-7-1 填料塔层的 Z P ?~o u 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： m Ya A Y H K N ???Ω?= （1） 式中：N A ——被吸收的氨量[kmolNH 3/h]； Ω——塔的截面积[m 2] H ——填料层高度[m] ?Y m ——气相对数平均推动力 K Y a ——气相体积吸收系数[kmolNH 3/m 3 ·h] 被吸收氨量的计算，对全塔进行物料衡算（见图2-2-7-2）：
化工原理实验实验报告
篇一：化工原理实验报告吸收实验 姓名 专业月实验内容吸收实验指导教师 一、实验名称： 吸收实验 二、实验目的： 1.学习填料塔的操作； 2. 测定填料塔体积吸收系数kya. 三、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uo[m/s]为横坐标，单位填料层压降?p[mmh20/m]为纵坐标，在z ?p~uo关系z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 为一直线，其斜率约1.0—2，当喷淋量为l1时，?p~uo为一折线，若喷淋量越大，z ?p值较小时为恒持z折线位置越向左移动，图中l2＞l1。每条折线分为三个区段， 液区，?p?p?p~uo关系曲线斜率与干塔的相同。值为中间时叫截液区，~uo曲zzz ?p值较大时叫液泛区，z线斜率大于2，持液区与截液区之间的转折点叫截点a。 姓名 专业月实验内容指导教师?p~uo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z 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?p~uo关系图 z 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，吸收姓名 专业月实验内容指导教师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： na?kya???h??ym（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）： na?v(y1?y2)?l(x1?x2) （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： kya?v(y1?y2)（3） ??h??ym 为求得kya必须先求出y1、y2和?ym之值。 1、y1值的计算：
二氧化碳吸收与解吸实验
二氧化碳吸收与解吸实验 一、实验目的 1.了解填料吸收塔的结构、性能和特点，练习并掌握填料塔操作方法；通过实验测定数据的处理分析，加深对填料塔流体力学性能基本理论的理解，加深对填料塔传质性能理论的理解。 2.掌握填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法，练习实验数据的处理分析。 二、实验内容 1. 测定填料层压强降与操作气速的关系，确定在一定液体喷淋量下的液泛气速。 2. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，取两个相差较大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传质单元高度和体积吸收总系数）。 3. 进行纯水吸收二氧化碳、空气解吸水中二氧化碳的操作练习，同时测定填料塔液侧传质膜系数和总传质系数。 三、实验原理： 气体通过填料层的压强降：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降P ?与气速u 的关系如图一所示： 1 2 3 L 3L 2L 1 L 0 = ＞＞0 图一 填料层的P ?～u 关系 当液体喷淋量00=L 时，干填料的P ?～u 的关系是直线，如图中的直线0。 ΔP , k P a
当有一定的喷淋量时，P ?～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛点”。这两个转折点将P ?～u 关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。 传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收系数。对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。 1.二氧化碳吸收-解吸实验 根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为 气膜 )(Ai A g A p p A k G -= （1） 液膜 )(A Ai l A C C A k G -= （2） 式中：A G —A 组分的传质速率，1-?s kmoI ； A —两相接触面积，m 2 ； A P —气侧A 组分的平均分压，Pa ； Ai P —相界面上A 组分的平均分压，Pa ； A C —液侧A 组分的平均浓度，3-?m kmol Ai C —相界面上A 组分的浓度3-?m kmol g k —以分压表达推动力的气侧传质膜系数，112---???Pa s m kmol ; l k —以物质的量浓度表达推动力的液侧传质膜系数，1-?s m 。 以气相分压或以液相浓度表示传质过程推动力的相际传质速率方程又可分别表达为： )(*-=A A G A p p A K G （3） )(A A L A C C A K G -=* （4） 式中：*A p —液相中A 组分的实际浓度所要求的气相平衡分压，Pa ； * A C —气相中A 组分的实际分压所要求的液相平衡浓度，3-?m kmol ； G K —以气相分压表示推动力的总传质系数或简称为气相传质总系数，112---???Pa s m kmol ；
实验六 吸收实验
实验六 吸收实验 一、实验目的 1. 了解填料吸收塔的基本构造、吸收过程的基本流程及其操作。 2. 掌握吸收总传质系数ya K 的测定方法。 二、实验原理 对低浓度气体吸收且平衡线为直线的情况，吸收传质速率由吸收方程决定： m ya y ?=填V K N A 则只要测出A N ，测出气相的出、入塔浓度，就可计算ya K ，而 )(21y y V N A -= 式中:V 为混合气体的流量，mol/s ，由转子流量计测定； 1y ，2y 分别为进塔和出塔气相的组成（摩尔分率），用气相色谱分析得到。 液相出塔浓度由全塔物料衡算得到。 计算Δym 时需用平衡数据，本实验的平衡数据如下所示： 丙酮、空气混合气体中丙酮的极限浓度*s y 与空气温度 t 的关系（压强为a 101.25 P ?） 丙酮的平衡溶解度：
三、实验流程及设备 实验装置包括空气 输送，空气和丙酮鼓泡 接触以及吸收剂供给和 气液两相在填料塔中逆 流接触等部分，其流程 示意如图所示。空气的 压力定为a 100.24 P ?。 1.熟悉实验流程，学习填料塔的操作。在空气流量恒定条件下，改变清水流量，测定气体进出口浓度1y 和2y ，计算组分回收率η、传质推动力m y ?和传质系数ya K 。 2.在清水流量恒定条件下，改变空气流量，测定气体进出口浓度1y 和2y ， 计算组分回收率η、传质推动力m y ?和传质系数ya K 。 3.改变吸收液体的温度，重复实验。 4.在控制定值器的压强时应该注意干将空压机的出口阀门微开。 5.加热水时，要缓慢调节变压器的旋钮。 6.调节参数后要有一段稳定时间，直至出口水温基本恒定，取样时先取2y 再取1y 。 7. 转子流量计的读数要注意换算。 8.气体流量不能超过/h 600L 。液体流量不能超过/h 7L ，防止液泛。 五、实验数据记录及处理 1. 设备参数和有关常数 实验装置的基本尺寸： 塔内径：34mm ；填料层高度：24cm ； 自查丙酮—空气物系的平衡数据； 大气压：101.33 KPa ；室温：13.5 ℃。 2. 实验数据
物质对伽马射线的吸收实验报告
近代物理实验报告指导教师：得分： 实验时间： 2009 年 12 月 14 日，第十六周，周一，第 5-8 节 实验者：班级材料0705 学号 5 姓名童凌炜 同组者：班级材料0705 学号 7 姓名车宏龙 实验地点：综合楼 507 实验条件：室内温度℃，相对湿度 %，室内气压 实验题目：物质对伽马射线的吸收 实验仪器：（注明规格和型号） 射线放射源；闪烁探头；高压电源；放大器；多道脉冲幅度分析器；吸收片若干。 仪器组成如下图所示： 实验目的： 1.了解掌握射线与物质相互作用的性质和特点 2.学习掌握物质对射线的吸收规律 3.测量射线在不同物质中的吸收系数 4. 实验原理简述： 当原子核发生α和β衰变时，通常衰变到原子 核的激发态，由于处于激发态的原子核是不稳定的， 它要向低激发态跃迁，同时往往放出γ光子，这一现 象称为γ衰变。γ光子会与下列带电体发生相互作 用，原子中的束缚电子，自由电子，库伦场及核子。 这些类型的相互作用可以导致下列三种过程的一种发生：光子完全吸收、弹性散射、非弹性散射。如右所示为为γ射线与物质相互作用的示意图
图中的三种状况分别为： 1. 低能时以光电效应为主。 2. 光子可以被原子或单个电子散射到另一方向，其能量可损失也可不损失。 3. 若入射光子的能量超过，则电子对的生成成为可能 从上面的讨论可以清楚地看到，当γ光子穿过吸收物质时，通过与物质原子发生光电效应、康普顿效应和电子对效应能量损失，γ射线一旦与吸收物质原子发生这三种相互作用，原来能量为的光子就消失，或散射后能量改变、偏离原来的入射方向；总之，一旦发生相互作用，就从原来的入射束中移去。γ射线穿过物质是，强度逐渐减弱，按指数规律衰减，不与物质发生相互作用的光子穿过吸收层，其能量保持不变，因而没有射程概念可言，但可用“半吸收厚度”来表示γ射线对物质的穿透情况。 本实验研究的主要是窄束γ射线在物质中的吸收规律。所谓窄束γ射线是指不包括散射成分的射线束通过吸收后的光子，仅由未经相互作用或未经碰撞的光子组成。射线束有一定宽度，只要没有散射光子，就可称之为“窄束”。 射线强度随物质厚度的衰减服从指数规律，即x e I I μ-=0 I 和0I 分别是穿透物质前后的γ射线强度；x 是γ射线穿过物质的厚度是光电、康普顿、电子对三种 效应截面之和；N 是吸收物质单位体积中的原子数；μ是物质的吸收系数， 反映了物质吸γ收射线能力的大小， 并且可以分解成这样几项： p c ph μμμμ++= γ射线与物质相互作用的三种效应的截面都随入射γ射线的能量γE 和吸收物质的原子序数Z 而改变。 如右所示， 图中给出了铅对γ射线的吸收系数与γ射线能量的线性关系图。 实际中通常用质量厚度)(2 -??=cm g x R m ρ来表示 吸收体的厚度，以消除密度的影响， 则射线强度的表达式修改为：ρ μ/0)(m R m e I R I -= 计数率N 总是与该时刻的射线强度成正比，因此可得：0InN R InN m +- =ρ μ 将对数形式的吸收曲线表达为图像， 得到这样的一条直线， 如右图所示. 并且可以从这条直线的斜率求出
化工原理实验—吸收
化工原理实验—吸收 一、实验目的 1．了解填料吸取塔的结构和流程； 2．了解吸取剂进口条件的变化对吸取操作结果的阻碍； 3．把握吸取总传质系数Kya 的测定方法 4. 学会使用GC 二、实验原理 吸取操作是分离气体混合物的方法之一，在实际操作过程中往往同时具有净化与回收双重目的。因而，气体出口浓度y2是度量该吸取塔性能的重要指标，但阻碍y2的因素专门多，因为吸取传质速率NA 由吸取速率方程式决定。 (一). 吸取速率方程式： 吸取传质速率由吸取速率方程决定 ： m y A y aV K N ?=填 或 m y A y A K N ?= 式中： Ky 气相总传系数，mol/m3.s ； A 填料的有效接触面积，m2； Δym 塔顶、塔底气相平均推动力， V 填 填料层堆积体积，m3； Kya 气相总容积吸取传质系数，mol/m2.s 。 从前所述可知，NA 的大小既与设备因素有关，又有操作因素有关。
(二).阻碍因素： 1．设备因素： V 填与填料层高度H 、填料特性及放置方式有关。然而，一旦填料塔制成，V 填就为一定值。 2．操作因素： a ．气相总容积吸取传质系数Kya 按照双膜理论，在一定的气温下，吸取总容积吸取传质系数Kya 可表示成： a k m a k a K x y y +=11 又有文献可知：a y G A a k ?=和b x L B a k ?=，综合可得 b a y L G C a K ?=，明显Kya 与气体流量及液体流量均有紧密关系。 比较a 、b 大小，可讨论气膜操纵或液膜操纵。 b ．气相平均推动力Δym 将操作线方程为：22)(y x x G L y +-=的吸取操作线和平稳线方程为：y ＝mx 的平稳线在方格纸上作图，从图5-1中可得知： 2 12 1ln y y y y y m ???-?= ? 图5-1 吸取操作线和平稳线 其中 ；11*111mx y y y y -=-=?，22* 2 22mx y y y y -=-=?，另外，从图5-1中还可看出，该塔是塔顶接近平稳。 (三). 吸取塔的操作和调剂： 吸取操作的结果最终表现在出口气体的组成y2上，或组分的回收率η上。在低浓度气体吸取时，回收率η可近似用下式运算：
氧解析-化工原理-吸收-实验报告
化工原理氧解析实验报告 课程名称：化工原理实验学校：化工大学 学院： 专业： 班级： 学号： 姓名： 实验日期： 同组人员：
一、实验摘要 本实验利用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水，送入解析塔顶再用空气进行解析，测定不同液量和气量下的解析液相体积总传质系数，并进行关联，同时对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。 二、实验目的及任务 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K x a 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、基本原理 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。 （1）在双对数坐标系中，此压降对气速作图可得斜率为1.8~2的直线（图中Aa 直线）。 （2）当有喷淋量时，在低气速下（c 点以前）压降正比于气速的1.8~2次方，但大于相同气速下干填料的压降（图中bc 段）。 （3）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）。 （4）到液泛点（图中d 点）后，在几乎不变的气速下，压降急剧上升。 lg u l g △p
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 m p x A X aV K G ?=， 即 m P A x X V G a K ?=/ ])()(ln[) ()(11221122e e e e m x x x x x x x x X -----= ? ()12x x L G A -= Ω=Z V P 相关填料层高度的基本计算式为： OL OL x x e x N H x x dx a K L Z =-Ω=?12 即OL OL N Z H /= m x x e OL x x x x x dx N ?-=-=? 21 1 2 Ω= a K L H X OL 图2 富氧水解吸实验 图1 填料层“压降—空塔气速”关系示意图
吸收实验
实验七 吸收实验 一、实验目的 1. 了解填料吸收装置的基本流程及设备结构； 2. 测定填料层的压强降和空塔气速的关系； 3. 测定总体积吸收系数，并分析气体空塔气速及喷淋密度对总体积吸收系数的影响。 二、设备流程 吸收塔为玻璃塔，塔内径为0.1m ，填料为12×12×2.2mm 的拉西环，整个吸收实验装置由四部分组成： 1、空气系统： 空气由风机（旋涡气泵或容积式风机）供给，进入缓冲罐6，通过空气调节阀8调节流量，经空气转子流量计10计量后，在主管路上和氨气混合后由塔底进入，为保持一定的尾气压力（100~200mmH 2O ）以通过尾气分析器，在尾气出口处装置有尾气调节阀22。 2、氨气系统： 氨气由氨气钢瓶供给，经减压阀降压至0.1Mpa 以下后，进入氨气缓冲罐（为确保安全，缓冲罐上装有安全阀，其排出经塑料管引到室外），由氨气调节阀3调节流量后，经氨气转子流量计5计量后（同时串联有孔板流量计）与空气混合进入塔底。转子流量计前装有压力计及温度计。 3、自来水系统： 自来水经过滤后，由调节阀15调节流量，经转子流量计16计量后，进入塔顶，经莲蓬式喷淋器均匀地喷洒在填料上，塔底吸收液经排出管17排出。 4、尾气分析系统： 由尾气分析器19及湿式气体流量计21组成（并联有质量流量计，使用质量流量计时要使用喷射管装置以补充尾气压力的不足）。 三、实验原理 1、填料层流体力学性能的测定： AES —II 型吸收实验装置流程示意图 1氨气缓冲罐；2氨气温度计；3流量调节阀；4氨表压计；5转子流量计；6空气缓冲罐；7空气温度计；8流量调节阀；9空气表压计；10转子流量计；11吸收塔；12喷淋器；13塔顶表压计；14压差计；15水流量调节阀；16转子流量计；17排液管；18尾气三通阀；19吸收盒；20尾气温度计；21湿式气体流量计；22尾气稳压阀；
火焰原子吸收实验报告
实验火焰原子吸收法测定水样中铜的含量 —标准曲线法 一、实验目的 （1）学习原子吸收分光光度法的基本原理； （2）了解原子吸收分光光度计的基本结构及其使用方法 （3）学习原子吸收光谱法操作条件的选择 （4）掌握应用标准曲线法测水中铜的含量。 二、实验原理 原子吸收光谱法是一种广泛应用的测定元素的方法。它是一种基于待测元素基态原子在蒸气状态对其原子共振辐射吸收进行定量分析的方法。 铜离子溶液雾化成气溶胶后进入火焰，在火焰温度下气溶胶中的铜离子变成铜原子蒸气，由光源铜空心阴极灯辐射出波长为324.7nm的铜特征谱线，被铜原子蒸气吸收。 在恒定的实验条件下，吸光度与溶液中铜离子浓度符合比尔定律A=Kc 利用吸光度与浓度的关系，用不同浓度的铜离子标准溶液分别测定其吸光度，绘制标准曲线。 在同样条件下测定水样的吸光度，从标准曲线上即可求得说中铜的浓度，进而计算出水中铜的含量。 三、实验仪器和试剂 (1)原子吸收分光光度计M6 AA System (2)铜元素空心阴极灯 (3)空气压缩机 (4)乙炔钢瓶 (5)50ml容量瓶6支 (6)吸量管 (7)铜标准试液（0.9944mg/ml） (8)去离子水 (9)水样
(10)烧杯 四、实验步骤 (1)溶液的配制 准确移取0.25ml，0.50ml，1.00ml，2.,50ml，3.00ml铜标准溶液于50ml 容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，使其浓度分别为0.25、0.50、 1.00、 2.50、 3.00μg/ml。 (2)样品的配制 准备水样1和水样2于烧杯中。 (3)标准曲线绘制 测定条件： 燃气流量1:1 燃烧器高度7.0nm 波长324.8nm 根据实验条件，将原子吸收分光光度计按仪器的操作步骤进行调节。切换到标准曲线窗口，在开始测定之前，用二次蒸馏水调零，待仪器电路和气路系统达到稳定，记录仪上基线平直时，按照标准溶液浓度由稀到浓的顺序逐个测量Cu2+标准溶液的吸光度，并绘制Cu的标准曲线。 (4)水样中铜含量的测定 根据实验条件，测量水样的吸光度，并从标准曲线上查得水样中Cu的含量。 五、实验数据处理
化工原理吸收实验报告
一、实验目的 1.了解填料塔的一般结构及吸收操作的流程。 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.掌握总传质系数K x a的测定方法并分析其影响因素。 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。 二、实验原理 本实验先用吸收柱将水吸收纯氧形成富氧水后（并流操作），送入解吸塔再用空气进行解吸，实验需测定不同液量和气量下的解吸总传质系数K x a，并进行关联，得K x a=AL a V b的关联式。同时对不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。 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。在双对数坐标系中△P/Z对G＇作图得到一条斜率为1.8～2的直线（图1中的aa线）。而有喷淋量时，在低气速时（c点以前）压降也比例于气速的1.8～2次幂，但大于同一气速下干填料的压降（图中bc段）。随气速增加，出现载点（图中c点），持液量开始增大。图中不难看出载点的位置不是十分明确，说明汽液两相流动的相互影响开始出现。压降～气速线向上弯曲，斜率变徒（图中cd段）。当气体增至液泛点（图中d点，实验中可以目测出）后在几乎不变的气速下，压降急剧上升。 图1 填料层压降-空塔气速关系
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，两相传质主要是在填料有效湿表面上进行。需要完成一定吸收任务所需填料高度，其计算方法有：传质系数法、传质单元法和等板高度法。 本实验对富氧水进行解吸。由于富氧水浓度很小，可认为气液两相平衡服从亨利定律，可用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。得速率方程式： m p X A x V a K G ???= m p A x X /V G a K ?=? 2 211ln ) 22()11(e e e e m x x x x x x x x x --?---= )x -L(x G 21A = Ω?=Z V p 相关的填料层高度的基本计算式为： OL OL x x e x N H x x dx a K L Z ?=-Ω=?12 OL OL N Z H = 其中， m x x e OL x x x x x dx N ?-= -=?2 11 2 Ω=a K L H x OL 由于氧气为难溶气体，在水中的溶解度很小，因此传质阻力几乎全部集中于液膜中，即Kx=kx 。由于属液膜控制过程，所以要提高总传质系数Kxa ，应增大液相的湍动程度。 在y-x 图中，解吸过程的操作线在平衡系下方，在实验是一条平行于横坐标的水平线（因氧在水中浓度很小）。 三、实验装置流程 1.基本数据 解吸塔径φ=0.1m,吸收塔径φ=0.032m ，填料层高度0.8m （陶瓷拉西环、陶瓷波纹板、金属波纹网填料）和0.83m （金属θ环）。
实验六吸收实验
实验六 吸收实验 (一)丙酮填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定 一、实验目的 1、了解填料吸收塔的结构和流程； 2、了解吸收剂进口条件的变化对吸收操作结果的影响； 3、掌握吸收总传质系数Kya 的测定方法。 二、实验内容 1、测定吸收剂用量与气体进出口浓度y 1、y 2的关系; 2、测定气体流量与气体进出口浓度y 1、y 2的关系; 3、测定吸收剂及气体温度与气体进出口浓度y 1、y 2的关系; 三、实验原理 吸收是分离混合气体时利用混合气体中某组分在吸收剂中的溶解度不同而达到分离的一种方法。不同的组分在不同的吸收剂、吸收温度、液气比及吸收剂进口浓度下，其吸收速率是不同的。所选用的吸收剂对某组分具有选择性吸收。 1、吸收总传质系数K y a 的测定 传质速率式： N A =K y a ·V 填·△Ym (1) 物料衡算式： G 空(Y 1-Y 2)=L(X 1-X 2) (2) 相平衡式： Y=mX (3) (1)和(2)式联立得： K y a= 12() m G Y Y V Y -?空填 (4) 由于实验物系是清水吸收丙酮，惰性气体为空气，气体进口中丙酮浓度y 1>10%,属于高浓度气体吸收，所以： Y 1= 11 1y y - ； Y 2= 2 21y y - ； G 空—空气的流量（由装有测空气的流量计测定）,Kmol/m 2·h ； V 填—与塔结构和填料层高度有关； 其中：22112211ln ) ()(mX Y mX Y mX Y mX Y Y m -----= ? (5) 02=X ； )(211Y Y L G X -=空 ； L —吸收剂的流量（由装有测吸收剂的流量计测定）, Kmol/m 2·h ； m---相平衡常数（由吸收剂进塔与出塔处装的温度计所测温度确定），吸收温度： 附：流量计校正公式为： 2 出 进t t t +=
原子吸收光谱实验报告
原子吸收光谱定量分析实验报告班级：环科10-1 姓名：王强学号：2010012127 一、实验目的： 1．了解石墨炉原子吸收分光光度计的使用方法。 2．了解石墨炉原子吸收分光光度计进样方法及技术关键。 3.学会以石墨炉原子吸收分光光度法进行元素定量分析的方法。 二、实验原理： 在原子吸收分光光度分析中，火焰原子吸收和石墨炉原子吸收是目前使用最多、应用范围最广的两种方法。相对而言，前者虽然具有振作简单、重现性好等优点而得到广泛应用，但该法由于雾化效率低、火焰的稀释作用降低了基态原子浓度、基态原子在火焰的原子化区停留时间短等因素限制了测定灵敏度的提高以及样品使用量大等方面的原因，对于来源困难、鹭或数量很少的试样及固态样品的直接分析，受到很大的限制。石墨炉原子化法由于很好地克服了上述不足，近年来得到迅速的发展。 石墨炉原子吸收方法是利用电能使石墨炉中的石墨管温度上升至2000 ~ 3000 ℃的高温，从而使待测试样完全蒸发、充分的原子化，并且基态原子在原子化区停留时间长，所以灵敏度要比火焰原子吸收方法高几个数量级。样品用量也少，仅 5 ~ 100 uL。还能直接分析固体样品。该方法的缺点是干扰较多、精密度不如火焰法好、仪器较昂贵、操作较复杂等。 本实验采用标准曲线法，待测水样品用微量分液器注入，经过干
燥、灰化、原子化等过程对样品中的痕量镉进行分析。 三、仪器和试剂： 1．仪器 由北京瑞利分析仪器公司生产的WFX-120型原子吸收分光光度计。 镉元素空心阴极灯 容量瓶 50 mL（5只）微量分液器0.5 ~ 2.5 mL及5 ~ 50 uL 2．试剂 100 ng/mL镉标准溶液（1%硝酸介质） 2 mol/L硝酸溶液 四、实验步骤： 1．测定条件 分析线波长：228.8 nm 灯电流：3 mA 狭缝宽度：0.2 nm 干燥温度、时间：100℃、15 s 灰化温度、时间：400℃、10 s 原子化温度、时间：2200℃、3 s 净化温度、时间：2200℃、2 s 保护气流量：100 mL/min 2．溶液的配制 取4只50 mL容量瓶，分别加入0 mL、0.125 mL、0.250 mL、0.500 mL浓度为100 ng/mL的镉标准溶液，再各添加2.5 mL硝酸溶液（2 mol/L），然后以Milli-Q去离子水稀释至刻度，摇匀，供原子吸收测
化工原理实验—吸收
填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定 一、实验目的 1．了解填料吸收塔的结构和流程； 2．了解吸收剂进口条件的变化对吸收操作结果的影响； 3．掌握吸收总传质系数K y a 的测定方法 4. 学会使用GC 二、实验原理 吸收操作是分离气体混合物的方法之一，在实际操作过程中往往同时具有净化与回收双重目的。因而，气体出口浓度y 2是度量该吸收塔性能的重要指标，但影响y 2的因素很多，因为吸收传质速率N A 由吸收速率方程式决定。 (一). 吸收速率方程式： 吸收传质速率由吸收速率方程决定 ： m y A y aV K N ?=填 或 m y A y A K N ?= 式中： Ky 气相总传系数，mol/m 3.s ； A 填料的有效接触面积，m 2； Δy m 塔顶、塔底气相平均推动力， V 填 填料层堆积体积，m 3； K y a 气相总容积吸收传质系数，mol/m 2.s 。
从前所述可知，N A 的大小既与设备因素有关，又有操作因素有关。 (二).影响因素： 1．设备因素： V 填与填料层高度H 、填料特性及放置方式有关。然而，一旦填料塔制成，V 填就为一定值。 2．操作因素： a ．气相总容积吸收传质系数K y a 根据双膜理论，在一定的气温下，吸收总容积吸收传质系数K y a 可表示成： a k m a k a K x y y +=11 又有文献可知：a y G A a k ?=和b x L B a k ?=，综合可得b a y L G C a K ?=，显然K y a 与气体流量及液体流量均有密切关系。比较a 、b 大小，可讨论气膜控制或液膜控制。 b ．气相平均推动力Δy m 将操作线方程为：22)(y x x G L y +-= 的吸收操作线和平衡线方程为：y ＝mx 的平衡线在方格纸上作图，从图5-1中可得知： 2 12 1ln y y y y y m ???-?= ?
吸收(解吸)实验报告
实验名称:吸收（解吸）实验 一、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 测定填料塔的流体力学性能； 4 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； 5 了解气相色谱仪和六通阀在线检测CO2浓度和测量方法； 6 学会化工原理实验软件库的使用。 二、实验装置流程示意图及实验流程简述 1〕装置流程 本实验装置流程如图6－1所示：水经转子流量计后送入填料塔塔顶再经喷淋头喷淋在填料顶层。由风机输送来的空气和由钢瓶输送来的二氧化碳气体混合后，一起进入气体混合稳压罐，然后经转子流量计计量后进入塔底，与水在塔内进行逆流接触，进行质量和热量的交换，由塔顶出来的尾气放空，由于本实验为低浓度气体的吸收，所以热量交换可略，整个实验过程可看成是等温吸收过程。
2〕主要设备 （1）吸收塔：高效填料塔，塔径100mm，塔内装有金属丝网板波纹规整填料，填料层总高度2000mm.。塔顶有液体初始分布器，塔中部有液体再分布器，塔底部有栅板式填料支承装置。填料塔底部有液封装置，以避免气体泄漏。 （2）填料规格和特性： 金属丝网板波纹填料：型号JWB—700Y，填料尺寸为φ100×50mm，比表面积700m2/m3。 （4）气泵：层叠式风机，风量0～90m3/h，风压40kPa； （5）二氧化碳钢瓶； （6）气相色谱仪（型号：SP6801）； （7）色谱工作站：浙大NE2000。 三、简述实验操作步骤及安全注意事项 1 实验步骤 （1）熟悉实验流程及弄清气相色谱仪及其配套仪器结构、原理、使用方法及其注意事项；（2）打开仪表电源开关及风机电源开关； （3）开启进水总阀，使水的流量达到400L/h左右。让水进入填料塔润湿填料。 （4）塔底液封控制：仔细调节阀门○2的开度，使塔底液位缓慢地在一段区间内变化，以免塔底液封过高溢满或过低而泄气。 （5）打开CO2钢瓶总阀，并缓慢调节钢瓶的减压阀（注意减压阀的开关方向与普通阀门的开关方向相反，顺时针为开，逆时针为关），使其压力稳定在0.1Mpa左右； （6）仔细调节空气流量阀至1m3/h，并调节CO2调节转子流量计的流量，使其稳定在100L/h～160 L/h； （7）仔细调节尾气放空阀的开度，直至塔中压力稳定在实验值； （8）待塔操作稳定后，读取各流量计的读数及通过温度数显表、压力表读取各温度、压力，通过六通阀在线进样，利用气相色谱仪分析出塔顶、塔底气相组成； （9）改变水流量值，重复步骤（6）（7）（8）。 （10）实验完毕，关闭CO2钢瓶总阀，再关闭风机电源开关、关闭仪表电源开关，清理实验仪器和实验场地。 2 注意事项 （1）固定好操作点后，应随时注意调整以保持各量不变。 （2）在填料塔操作条件改变后，需要有较长的稳定时间，一定要等到稳定以后方能读取有关数据。
实验六吸收实验
实验六 吸收实验 1．实验目的 （1）了解填料塔吸收塔的结构与流程； （2）测定液相总传质单元数和总体积吸收系数； （3）了解气体空塔速度和液体喷淋密度对总体积吸收系数的影响。 2．基本原理 由于CO 2气体无味、无毒、廉价，所以本实验选择CO 2作为溶质，用水吸收空气中的CO 2。一般将配置的原料气中的CO 2浓度控制在10%（质量）以内，所以吸收的计算方法可按低浓度来处理。 计算公式： ??????+----= A mX Y mX Y A A N OL 1121)1(ln 11 OL X X X N Z L X X dY Z L a K Ω=-Ω=?12* 式中 K X a ： 以?X 为推动力的液相总体积吸收系数，kmol / (m 3·s)； N OL ： 以?X 为推动力的液相总传质单元数； A ： 吸收因数 m V L A /= ； L ： 水的摩尔流量，kmol /s ； V ： 空气的摩尔流量，kmol /s ； Z ： 填料层高度，m ； Ω： 塔的横截面积，m 2 ； 本实验的平衡关系可写成：Y = mX ； 式中 m ：相平衡常数，m =E /P ； E ：亨利系数，E ＝f (t )，Pa ，可根据液相温度t 查得； P ：总压，Pa （取大气压）。 测定方法： （1）本实验采用转子流量计测得空气和水的体积流量，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）测定塔底和塔顶气相组成Y 1和Y 2（利用气相色谱分析得到质量分率，再换算成摩尔比）。 （3）塔底和塔顶液相组成X 1、X 2的确定：对清水而言，X 2=0，由全塔物料衡算()()2121X X L Y Y V -=- 可求出X 1 。 3．实验装置与流程 实验装置流程如图2-10所示。自来水送入填料塔塔顶经喷淋头喷淋在填料顶层。由风机送来的空气和由二氧化碳钢瓶来的二氧化碳混合后，一起进入气体混合贮罐，然后从塔底进入塔内，与水在塔内进行逆流接触，发生质量传递，由塔顶出来的尾气放空。由于本实验为低浓度气体的吸收，整个实验过程可看成是等温操作。 填料吸收塔内径为100mm ，塔内分别装有金属丝网波纹规整填料和θ环散装填料两种，填料层总高度Z ＝2 m.。塔顶有液体分布器，塔中部有液体再分布器，塔底部有栅板式填料支承装置。塔底有液封，以避免气体泄漏。 填料规格和特性：金属丝网波纹填料的型号为JWB —700Y ，填料尺寸为φ100×100mm ，比表面积为700m 2/m 3。θ环散装填料尺寸为φ10×10mm 。