32 实验6 填料吸收塔实验 一、实验目的 ⒈ 了解填料吸收塔的结构,测定填料层压强降与操作气速的关系。 ⒉ 学习填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法。 ⒊ 了解空塔气速与液体流量对传质系数的影响。 二、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Δ P 与空塔气速u 的关系如图6-1 所示： u , m/s 0123L3L2L1L0 =＞＞0 图6-1 填料层的Δ P～u 关系 当无液体喷淋即喷淋量L0=0 时，干填料的Δ P～u 的关系是直线，如图中的直线0。当有一定的喷淋量时，Δ 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Δ P～u 关系分为三个区段：恒持液量区、载液区与液泛区。 2. 传质性能 吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，而实验测定是获取吸收系数的根本途径。对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数将随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。 本实验所用气体混合物中氨的浓度很低（摩尔比为0.02），所得吸收液的浓度也不高，可认为气-液平衡关系服从亨利定律，可用方程式 Y*=mX 表示。又因是常压操作，相平衡常数m值仅是温度的函数。 ⑴ NOG 、HOG 、KYa 、 φA 可依下列公式进行计算 mOGYYYN21 （6-1） ΔP， kPa 33 2121ln YYYYYm （6-2） OGOGNZH （6-3） OGYaHVK （6-4） 121YYYA （6-5） 式中：Z—填料层的高度，m； HOG—气相总传质单元高度，m； NOG —气相总传质单元数，无因次； Y1 、Y2 —进、出口气体中溶质组分的摩尔比， BkmolAkmol； Ym—所测填料层两端面上气相推动力的平均值； Y2、 Y1—分别为填料层上、下两端面上气相推动力； Y1= Y1- mX 1 ； Y2= Y2- mX 2 X2 、X1 —进、出口液体中溶质组分的摩尔比， SkmolAkmol； m—相平衡常数，无因次； KYa—气相总体积吸收系数，kmol /（m3 · h）； V—空气的摩尔流率，kmol（B）/ h； Ω —填料塔截面积，m2；24 D。 A—混合气中氨被吸收的百分率（吸收率），无因次。 ⑵ 操作条件下液体喷淋密度的计算 23mhmU塔截面积流体流量喷淋密度 （6-6） 最小喷淋密度经...
