化工原理吸收实验报告(2)

5 6 7 8

20 24 28 32 1213.78 1266.72 1257.17 1211.93 44.15 44.82 44.48 42.88 1.645 1.651 1.648 1.632 2.700 2.763 2.662 2.700 以第一组数据为例：

使用状态下的空气流量V2 V2=V1*P1*T2/(P2*T1)

V1—空气转子流量计示值〔m3/h〕

T1、P1—标定状态下空气的温度和压强〔K〕〔KPa〕 T2、P2—使用状态下空气的温度和压强〔K〕〔KPa〕

V2=V1*P1*T2/(P2*T1)=4*101.3*287.15/(1.065*293.15)=372.68m3/h V2=1/4×π×ｄ２×u d=0.1m 可得： u=13.19 m/s

lgu=1.131m/s lg △P=lg18=1.255 填料塔层降和空塔气速关系图

B3.02.82.62.42.2lg ?P2.01.81.61.41.21.11.21.31.41.51.61.7lgu

2.传质实验：

水流量L L/h 150 填料层压降△P Pa 230 富氧水含量 mg/L 贫氧水含量 mg/L 水温 ℃ 20 12 6.5 水温为20℃时，可查得：水的密度为998.2kg/m3

可求得：x1=12mg/L=6.76×10-6 x2=6.5mg/L=3.66×10-6 1.单位时间氧解吸量GA

L=370 L/h=150×998.2÷18=8.32kmol/h

GA=L（x1-x2）=8.32×（6.76×10-6-3.66×10-6）=2.5792×10-5 kmol/h 2.对数平均浓度差△Xm

氧气在不同温度下的亨利系数E可用下式求取： E=〔-8.5694×10-5t2+0.07714t+2.56〕×106 （KPa） =〔-8.5694×10-5×293.152+0.07714×293.15+2.56〕×106 = 1.781×107KPa

P=大气压+1/2（填料层压差）=101.325+1/2×0.23=101.44KPa m=E/P=1.781×107/101.44=1.756×105

进塔气相浓度y2，出塔气相浓度y1 y1=y2=0.21 x1*=x2*= y2/m=0.21/ 1.756×105 =1.196×10-6 代入数据

得：△Xm=3.81×10-6

3. 液相总体积传质系数 Kxa （Kmol/(m3·h)） Kxa= GA/（Vp×△Xm）= GA/(1/4×π×ｄ２×H×△Xm）

=2.5792×10-5 /(1/4×3.14×0.12×0.8×3.81×10-6) =1077.95Kmol/(m3·h)

4. 液相总传质单元高度HoL(m) HoL=

L=8.32/（1077.95×1/4×3.14×0.12)=0.983m

Kxa*?*(x1?x1)?(x2?x*)2?Xm?*x?x1ln1x2?x*2七、结果分析与讨论

由上图看出本次实验前几组比较正确，后几组就不那么准确了。误差存在的可能原因是：

1、与氧气的接触时间不够，吸氧不充分。 2、实验仪器本身就存在一定的系统误差。 3、在读数时，数据变化较快，无法精确读取。

4、计算过程中小数点的取舍，也可能导致结果有一定的偏差。 5、后几组流量的变化太小，导致作图时点都聚在了一个地方。

八、思考题解答

1. 填料塔在一定喷淋量时，气相负荷应控制在那个范围内进行操作？ 答：水喷淋的密度取10 ~15[m3/m2·h]，空塔气速则维持在0.5~0.8[m/s]左右，氧气流量为0.01~0.02[m3/s]左右。

2. 通过实验观察，填料塔的液泛首先从哪一部位开始？

答：液泛由塔底开始。直径一定的塔，可供气、液两相自由流动的截面是有限的。二者之一的流量若增大到某个限度，降液管内的液体便不能顺畅地流下；当管内的液体满到上层板的溢流堰顶时，便要漫到上层板，产生不正常积液，最后可导致两层板之间被泡沫液充满。这种现象，称为液泛，亦称淹塔。由定义可知，液泛即从塔底开始，由下至上。

3. 欲提高传质系数，你认为应采取哪些措施？

答：可以通过提高液体的流速，以加强液相德湍流程度来提高传质系数。

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