大学化工原理实验六 气体的吸收与解吸实验

实验六气体的吸收与解吸在化工生产过程中，气体的吸收和溶解气的解吸是重要的单元操作之一。吸收操作：分离气体混合物，净化合成用原料气，制取溶液态的化工产品和半成品，治理有害气体的污染，保护环境。解吸操作：吸收的逆过程，获得吸收后较纯净的气体溶质，使吸收剂得以再生而循环使用在工业生产中，吸收与解吸的合理匹配与联合操作，构成了气体吸收分离完整的生产工艺过程。一、实验目的和任务熟悉吸收—解吸的工艺流程，了解填料塔的结构掌握吸收—解吸过程的操作和调节方法测定吸收塔中用水吸收氧气时的气相传质系数（或单元操作高度）及其与液体喷淋密度的关系测定解吸塔中用氮气解吸水中的氧时的液相传质系数（或单元操作高度）及其与液体喷淋密度的关系一、实验目的和任务考查氮气流量对解吸过程的影响考查溶剂（解吸水）流量对吸收过程的影响考查溶剂入口氧浓度对吸收过程的影响考查空气流量对吸收过程的影响比较水中氧的吸收传质系数与水中氧的解吸传质系数是否相等，并分析其原因二、基本原理难溶气体吸收或解吸过程，其传质阻力主要在液相，这时液相总传质系数(KL)接近于液相传质系数(kL)。本实验采用O2在水中的吸收及解吸过程测定填料塔的液相传质系数。吸收塔通入的是空气；解吸时用N2作载气，在常温、常压下测定不同喷淋密度下的液相传质系数。二、基本原理填料层高度的计算式(6-1)液相传质系数(6-2)塔内液相平均推动力12xmxxLhKax12xmxxLKahx2121lnxxxxxm二、基本原理稳定操作条件下，测得水的进出口O2浓度x1和x2，水流量L，由(6-2)可求得传质系数Kxa。忽略其相传质阻力液相传质系数kxa(或kLa)与喷淋密度L的关系xxkaKa0.6~0.8xkaL三、实验装置三个填料塔均为内径100mm的有机玻璃柱，内装θ环，其填料层高度均为0.5m。1四、实验要求学生根据学习吸收-解吸的基本原理和本装置条件确定实验内容确定数据采集点,获取必须的实验数据拟定实验步骤和操作方法;保证实验数据的准确性及可靠性,经指导教师同意以后开始实验操作四、实验要求按照拟定的实验步骤进行实验,在获取必要的数据后经指导教师同意,停止实验操作整理实验数据,写实验报告实验中要求纪录的数据包括进塔水流量、水温、氮气、空气流量、进出塔水中溶解氧浓度及饱和水浓度和温度五、实验基本操作步骤制取饱和水，由泵输送至饱和塔3顶部，空气泵将空气送入塔3的底部；用饱和水标定测氧仪。饱和水槽溢流以后，即可向解吸塔1和吸收塔2供水，同时向塔内通入气体。气体流量保持恒定，水流量从10L/h至60L/h改变6次。五、实验操作步骤系统稳定运转后，用测氧仪测定不同的含氧量。水样分析可以有两种，先分析解吸塔或解吸塔与吸收塔同时分析。实验结束后，停水、停气，并停测氧仪和毫伏表。六、注意事项饱和水浓度测定，确定准确基点三塔串联操作，注意系统物料平衡，保持上游塔的水流量略大于下游塔水流量每次改变操作条件都需要足够的稳定时间六、注意事项取样的流量与测量饱和水的取样流量保持一致实验中采集数据不能漏项实验开始阶段应适当加大流量排出气泡，确定管道内无气泡之后进行实验