实验七 填料吸收塔的操作和吸收系数的测定 35 实验七 填料吸收塔的操作和吸收系数的测定 一、 实验目的 １. 了解填料吸收塔的结构、填料特性及吸收装置的基本流程。 ２. 熟悉填料塔的流体力学性能。 ３. 掌握总传质系数KYa 测定方法。 ４. 了解空塔气速和液体喷淋密度对传质系数的影响。 二、 实验内容 １．测定干填料及不同液体喷淋密度下填料的阻力降P 与空塔气速 u 的关系曲线，并确定液泛气速。 ２．测量固定液体喷淋量下，不同气体流量时，用水吸收空气—氨混和气体中氨的体积吸收系数KYa。 三、 基本原理 1 ．填料塔流体力学特性 填料塔是一种重要的气液传质设备，其主体为圆柱形的塔体，底部有一块带孔的支撑板来支承填料，并允许气液顺利通过。支撑板上的填料有整堆和乱堆两种方式，填料分为实体填料和网体填料两大类，如拉西环、鲍尔环、 网环都属于实体填料。填料层上方有液体分布装置，可以使液体均匀喷洒在填料上。液体在填料中有倾向于塔壁的流动，故当填料层较高时，常将其分段，段与段之间 设置液体再 分布器 ，以利液体的重新 分布。 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 于克 服 摩 擦 阻力和局 部阻力而 导 致 了压 强 降P 的产 生 。填料塔的流体力学特性是吸收设备的主要参 数,它 包 括 压 强 降和液泛规 律 。了解填料塔的流体力学特性是为了计 算 填料塔所需 动力消 耗 ，确定填料塔适 宜 操作范 围 以及选 择 适 宜 的气液负 荷 。填料塔的流体力学特性的测定主要是确定适 宜 操作气速。 在填料塔中,当气体自 下而 上通过干填料（ L=0）时,与气体通过其它 固体颗 粒 床 层一样 ,气压 降P 与空塔气速 u 的关系可用式P=u1.8-2.0 表 示 。在双 对数坐 标 系中为一条 直 线,斜 率为 1.8-2.0。在有液体喷淋（ L0） 时,气体通过床 层的压 降除 与气速和填料有关外 ,还 取 决于喷淋密度等 因 素 。在一定的喷淋密度下,当气速小 时,阻力与空塔速度仍 然 遵 守 P u1.8-2.0这 一关系。但 在同样 的空塔速度下，由 于填料表 面 有液膜 存 在,填料中的空隙 减 小 ,填料空隙 中的实际 速度增 大,因 此 床 层阻力降比 无 喷淋时的值 高。当气速增 加 到 某 一值 时,由 于上升 气流与下降液体间 的摩 擦 阻力增 大...
