填料塔吸收实验报告

实验6填料吸收塔实验报告第四组成员：王锋，郑义，刘平，吴润杰一、实验名称填料吸收塔实验二、实验目的1、了解填料吸收塔的构造并实际操作。2、了解填料塔的流体力学性能。3、学习填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法。三、实验内容测定填料层压强降与操作气速的关系曲线，并用ΔP/Z—u曲线转折点与观察现象相结合的办法，确定填料塔在某液体喷淋量下的液泛气速。四、实验原理1.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。压强降与气液流量有关，不同喷淋量下填料层的压强降ΔP与空塔气速u的关系如下图所示：u,m/s0123L3L2L1L0=＞＞0图6-1填料层的ΔP～u关系当无液体喷淋即喷淋量L0=0时，干填料的ΔP～u的关系是直线，如图中的直线0。当有一定的喷淋量时，ΔP～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ΔP～u关系分为三个区段：恒持液量区、载液区与液泛区。五、实验装置和流程图6-2填料吸收塔实验装置流程图1-风机、2-空气流量调节阀、3-空气转子流量计、4-空气温度、5-液封管、6-吸收液取样口、7-填料吸收塔、8-氨瓶阀门、9-氨转子流量计、10-氨流量调节阀、11-水转子流量计、12-水流量调节阀、13-U型管压差计、14-吸收瓶、15-量气管、16-水准瓶、17-氨气瓶、18-氨气温度、20-吸收液温度、21-空气进入流量计处压力实验流程示意图见图一,空气由鼓风机1送入空气转子流量计3计量,空气通过流量计处的温度由温度计4测量,空气流量由放空阀2调节,氨气由氨瓶送出,经过氨瓶总阀8进入氨气转子流量计9计量,氨气通过转子流量计处温度由实验时大气温度代替。其流量由阀10调节5,然后进入空气管道与空气混合后进入吸收塔7的底部,水由自来水管经水转子流量计11,水的流量由阀12调节,然后进入塔顶。分析塔顶尾气浓度时靠降低水准瓶16的位置,将塔顶尾气吸入吸收瓶14和量气管15。在吸入塔顶尾气之前,予先在吸收瓶14内放入5mL已知浓度的硫酸作为吸收尾气中氨之用。吸收液的取样可用塔底6取样口进行。填料层压降用∪形管压差计13测定。六、实验操作方法及步骤1、测量干填料层(△P／Z)─u关系曲线:先全开调节阀2,后启动鼓风机,用阀2调节进塔的空气流量,按空气流量从小到大的顺序读取填料层压降△P,转子流量计读数和流量计处空气温度,测量12～15组数据然后在双对数坐标纸上以空塔气速u为横坐标,以单位高度的压降△P／Z为纵坐标,标绘干填料层(△P／Z)─u关系曲线。2、测量某喷淋量下填料层(△P／Z)─u关系曲线:用水喷淋量为30L／h时,用上面相同方法读取填料层压降△P,转子流量计读数和流量计处空气温度并注意观察塔内的操作现象,一旦看到液泛现象时记下对应的空气转子流量计读数。在对数坐标纸上标出液体喷淋量为30L／h下(△P／z)─u关系曲线,确定液泛气速并与观察的液泛气速相比较。3、测量某喷淋量下填料层(△P／Z)─u关系曲线:用水喷淋量为50L／h时,用上面相同方法读取填料层压降△P,转子流量计读数和流量计处空气温度并注意观察塔内的操作现象,一旦看到液泛现象时记下对应的空气转子流量计读数。在对数坐标纸上标出液体喷淋量为50L／h下(△P／z)─u关系曲线,确定液泛气速并与观察的液泛气速相比较。4、实验完毕后，关闭空压机、真空泵、进水阀门、等仪器设备的电源，并将所有仪器复原。七、实验操作注意事项1、启动鼓风机前,务必先全开放空阀。开启时开度不宜过大。2、塔下部液封面的高度必须维持在空气进口管12的下面，并接近进口管。3、做传质实验时，水流量不能超过规定范围，否则尾气的氨浓度极低，给尾气分析带来麻烦。4、两次传质实验所用的氨气浓度必须一样。5、空气的转子流量计使用前必须关闭，使用结束后应关闭。八、数据的处理与作图1.实验数据的计算及结果填料塔流体力学性能测定(以干填料时,第一套第2组数据为例)由∪形管压差计读得△P＝18.4mmH2O△p／Z＝5.0／0.4＝46mmH2O／m由空气转子流量计读得2.5m3／h和转子流量计处空气的温度31.4℃由校正公式得：∨h＝2.55m3／h空塔气速u＝＝＝0.16m／s在对数坐标纸上以u为横标,△P／Z为纵标作图,标绘△P／Z～u关系曲线。2、实验数据列表表1.1:第一套：填料塔流体力学性能测定第1套L=0填料层高度Z=0.4m塔径D=0.075m空气转子流量计读数m3/h流量计处空气温度℃管内压降△PmmH2O填料层压强降△PmmH2O单位高度填料层压降△P/ZmmH2O/m管外空气压强降△PmmH2O对应空气流量m3/h空塔气速um/s2.531.40.218.44618.62.550.163.531.70.518.345.7518.83.570.22533.10.718.84719.55.110.32634.1118.84719.86.140.39735.41.919.348.2521.27.180.45836.51.719.24820.98.220.52937.52.119.64921.79.260.581038.42.620.150.2522.710.310.651139.1320.651.523.611.350.711239.93.621.152.7524.712.400.781340.24.22357.527.213.440.851440.94.822.45627.214.490.911541.15.822.85728.615.530.981641.56.223.558.7529.716.581.041741.96.824.761.7531.517.621.11)20273()273(tV)20273()2.19273(0.52075.04/360095.424/3600DV表1.2:表2.1：第二套：喷淋量为30l／h时:△P／Z─u关系测定:第2套L=30L/h填料层高度Z=0.4m塔径D=0.075m序号空气转子流量计读数m3/h流量计处空气温度℃管内压降△PmmH2O填料层压强降△PmmH2O单位高度填料层压降△P/ZmmH2O/m管外空气压强降△PmmH2O对应空气流量m3/h空塔气速um/s塔内操作现象12.542.50.318.646.518.92.590.16流动正常2341.80.618.546.2519.13.110.20流动正常33.541.40.618.546.2519.13.630.23流动正常4441.40.918.245.519.14.140.26流动正常54.541.41.218.44619.64.660.29流动正常6541.51.619.147.7520.75.180.33流动正常7641.61.618.446206.220.39流动正常8741.92.31947.521.37.260.46流动正常9842.22.819.64922.48.300.52流动正常10942.43.819.849.523.69.340.59流动正常111042.65.220.150.2525.310.380.65流动正常121142.86.520.651.527.111.420.72流动正常131243.18.321.353.2529.612.460.78流动正常14134621.521.553.754313.560.85液泛表2.2：表3.1:第二套：喷淋量为50L／h时:△P／Z─u关系测定:第3套L=50L/h填料层高度Z=0.4m塔径D=0.075m序号空气转子流量计读数m3/h流量计处空气温度℃管内压降△PmmH2O填料层压强降△PmmH2O单位高度填料层压降△P/ZmmH2O/m外空气压强降△PmmH2O对应空气流量m3/h空塔气速um/s塔内操作现象1344.10.618.245.518.83.120.20流动正常23.543.90.718.546.2519.23.640.23流动正常34.543.81.218.44619.64.680.29流动正常4543.81.718.345.75205.200.33流动正常5643.9218.84720.86.240.39流动正常66.5442.418.84721.26.760.43流动正常77442.71947.521.77.280.46流动正常8844.23.619.448.5238.320.52流动正常98.544.34.219.548.7523.78.850.56流动正常10944.44.719.749.2524.49.370.59流动正常119.544.55.819.949.7525.79.890.62流动正常121044.67.2205027.210.410.65流动正常1310.544.78.120.350.7528.410.930.69流动正常141144.710.120.551.2530.611.450.72液泛1511.545.320.320.751.754111.990.75严重液泛表3.2：