吸收實驗
專業：環境0901 學號： 姓名：
一、實驗目的
1、了解填料吸收塔德基本構造，吸收過程的基本流程及操作。
2、掌握吸收總傳質係數kya的測定方法。
二、實驗原理
對於低濃度氣體吸收且平衡為直線的情況，吸收傳質速率由吸收方程na=ky**填δym，則只要測出na，測出氣相的出，入塔濃度，就可以計算kya而na=v（y1-y2）。式中v為混合氣體的流量，單位為mol/s（由轉子流量計測定）y1,y2分別為進塔和出塔氣相的組成（摩爾分率），用氣相色譜分析得到。液相出塔濃度由全塔物料衡算得到。
計算δym時需要平衡資料可用丙酮的平衡溶解度算出相平衡常數m。
丙酮、空氣混合氣體中丙酮的極限濃度與空氣溫度t的關係（壓強為pa）
（ 丙酮的平衡溶解度）
三、實驗流程及裝置
實驗裝置包括空氣輸送，空氣和丙酮鼓泡接觸以及吸收劑供給和氣液兩相在填料塔中逆流接觸等部分，其流程示意圖如下所示。空氣的壓力定為0.02mpa。
三、實驗步驟
1、熟悉實驗流程，學習填料塔的操作。在空氣流量恆定的條件下，改變清水的流量，測定氣體進出口濃度y1和y2 ，計算組分**率η，傳質推動力δym和傳質係數kya。
2、在清水流量恆定的條件下，改變空氣的流量，測定氣體進出口濃度y1和y2 ，計算組分**率η，傳質推動力δym和傳質係數kya。
3、改變吸收液液體的溫度，重複實驗。
4、在控制定值器的壓強時應注意將空壓機的出口閥門微開。
5、加熱水時，需緩慢調節變壓器的旋鈕。
6、調節引數後要有一段穩定時間，直至出口水溫基本恆定，取樣時先取y2，再取y1。
7、轉子流量計的讀數要注意換算。
8、氣體流量不能超過600l/h，液體流量不能超過7l/h，防液泛。
五、實驗資料記錄及處理
1.裝置引數和有關常數
實驗裝置的基本尺寸： 塔內徑 34mm ，填料層高度 220mm ，
填料尺寸拉西環6*6*1（mm） ， 大氣壓 101.3kpa ， 室溫 15 ℃。
2. 實驗資料
3.計算結果表
計算過程以第一組資料為例：
同理得y2=
na=v(y1-y2)=0.0046*(0.055-0.018)=1.7*10-4
對於清水x2=0,根據物料衡算有
，；即x1=v(y1-y2)/l=0.0046*(0.055-0.018)/0.0309=0.0054
查表得t=14.5℃,p=101.3kpa下丙酮溶解於清水的量為x=0.01時的平衡分壓p*為1.15kpa,
故亨利係數e= p*/x,溶解度係數m=e/p= p*/x/p=1.46。
又低濃度的丙酮在同一溫度下變化不大，故可認為在實驗條件下溶解度係數m=1.46
y1*=mx1=1.46*5.4*10-3=0.007884
δym=[(y1-y1*)-(y2-y2*)]/ln[(y1-y1*)/(y2-y2*)]=0.019
六、實驗結論及討論
1、從傳質推動力和傳質阻力兩方面分析吸收劑流量對吸收過程的影響？
答：當液相阻力較小時，增加液體流量，總傳質係數基本不變。溶質吸收量的增加主要是由於傳質平均推動力增大引起的。
當液相阻力較大時，增加液體的流量，總傳質係數會增加，而平均推動力可能減小，但總的結果是傳質速率增大，溶質吸收量增大。
2、從實驗資料分析水吸收丙酮是氣膜控制還是液膜控制，還是兩者兼有之？
答：由3、4兩組資料可知，當其他條件不變時，降低操作溫度，1/kya≈m/kxa減小，符合氣膜控制。
3、填料吸收塔底為什麼必須有液封裝置，液封裝置是如何設計的？
答：防止實驗過程中吸收劑從吸收塔底流出，影響實驗結果。
4、在該實驗裝置上如何驗證吸收劑溫度對吸收過程的影響？
答：設定不同操作溫度下的吸收實驗，例如第3組和第4組其他條件相同，但第4組吸收劑要加熱。
5、如何正確使用轉子流量計？
答：使流量計保持垂直，等到轉子穩定時再讀數，測定實際流體時要校正讀數。
6、若沒有達到穩定狀態就測資料，對結果有何影響？
答：若沒有達到穩定狀態，則丙酮的氣相和液相沒有達到平衡，導致吸收量偏小，y2偏大，na偏小，x1偏小，kya可能偏大可能偏小。
7、 讀數是否同時進行？
答：不同時進行；先取出氣口氣體，後取入氣口氣體。
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