实验七：吸收实验

一、 实验目的 1、熟悉填料塔的构造与操作。 2、观察填料塔流体力学状况，测定压降与气速的关系曲线。 3、掌握总传热系数 Kxa 的测定方法并分析影响因素。 4、学习气液连续接触式填料塔，利用传质速率方程处理传质问题的方法。 二、 实验原理 本装置先用吸收柱将水吸收纯氧形成富氧水后（并流操作），送入解析塔顶再用空气进行解吸，实验需测定不同液量和气量下的解吸总传质系数 Kxa，并进行关联，得到Kxa=ALaVb 的关联式，同时对四种不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。 1、填料塔流体力学特性 气体通过干填料层时，流体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律相一致。在双对数坐标系中，此压降对气速作图可得一斜率为 1.8~2 的直线（图中为 aa 线）。当有喷淋量时，在低气速下（c 点以前）压降也正比于气速的 1.8~2 次幂，但大于同一气速下干填料的压降（图中 bc 段）。随气速的增加，出现载点（图中 c 点），持液量开始增大，压降-气速线向上弯，斜率变陡（图中 cd 段）。到液泛点（图中 d 点）后，在几乎不变的气速下，压降急剧上升。 图 1 填料层压降-空塔气速关系示意图 2、传质实验 本实验是对富氧水进行解吸。气液两相的平衡关系服从亨利定律（富氧水浓度很小），即平衡线为直线，操作线也为直线，因此用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。 传质速率方式为：GA=Kxa*Vp*△xm Kxa= GA/（Vp*△xm） 其中 *22*11*)22*11xxxxlxx()xx(Xnm GA=L（x1-x2） Vp=Z*Ω 相关的填料层高度的基本计算式为：12xx*xxx*xLZdaK=HOL*NOL 即 HOL=Z/ NOL 其中， NOL=12xx*xxxd HOL=*xLaK 由于氧气为难溶气体，属液膜控制过程，所以要提高总传质系数Kxa，应增大液相的湍动程度。 在y-x图中，解吸过程的操作线在平衡线下方，在实验中是一条平行于横坐标的水平线（因氧在水中浓度很小）。 备注：本实验在计算时，气液相浓度的单位用摩尔分率。 三、 实验装置流程 1、基本数据 解吸塔径为0.1m，吸收塔径为0.032m，填料层高度0.8m(陶瓷拉西环、陶瓷波纹板、金属波纹丝网填料)和 0.83m(金属θ环)。 2、实验装置流程图 四、 实验步骤及注意事项 (一)流体力学性能测定 1、测定干填料压降时，塔内填料务必事先吹干。 2、测定湿填料压降 a、测定前要进行预液泛，使填料表面充分润湿。 b、实验接近液泛时，进塔气体的增加量要减小，否则图中泛点不容易找到...