环境工程学实验讲义

5.滴定计量球 6.压差计 7.水流量计 8.高位水槽

三、 实验步骤

实验前,首先检查填料塔的进气阀和进水阀,以及二氧化碳二次减压阀是否均已关严;然后,打开二氧化碳钢瓶顶上的针阀,将压力调至1MPa;同时,向高位稳压水槽注水,直至溢流管有适量水溢流而出。

实验操作可按如下步骤进行:

(1) 缓慢开启进水调节阀,水流量可在10~50L/h范围内选取。一般在此范围内选取5~6 个数据点,本实验取10L/h、20L/h、30L/h。调节流量时一定要注童保持高位稳压水槽有适量溢流水流出,以保证水压稳定。

(2) 缓慢开启进气调节阀。二氧化碳流量一般控制在0.1m3/h左右为宜。

(3) 当操作达到定常状态之后,测量塔顶和塔底的水温和气温,同时,测定塔底溶液中二氧化碳的含量。

溶液中二氧化碳含量的测定方法:

用移液管移取Ba(OH)2溶液10mL,放人三角瓶中,并由塔底附设的计量管滴人塔底溶液20mL,再加人酚酞指示剂数滴,最后用0.1mol/L盐酸滴定,直至其脱除红色的瞬时为止。由空白实验与溶液滴定用量之差值,按下式计算得出溶液中二氧化碳的浓度:

CA?MHClVHCl kmol?m-3 2V式中VHCl为标准盐酸溶液的浓度;

VHCl为实际滴定用量,即空白试验用量与滴定试样时用量之差值,mL; V为塔底溶液采样量mL。

(4)改变二氧化碳的流量,将流量调节在0.2m3/h左右,保持水的流量不变,重复以上实验。

四、实验结果

1.测量并记录实验基本参数 (1)填料柱:

柱体内径 d= mm 填料型式 填料规格

填料层高度 h = mm

(2)大气压力: p= MPa (3)室 温: T= ℃

(4)试 剂:

吸收剂的密度 ?s= kg/m3

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Ba(OH)2溶液浓度 M Ba(OH)2= 用量 V Ba(OH)2= HCl浓度 MHCl= 空白实验HCl的用量 2.测定并记录实验数据 填写下面的实验结果记录表。

做液气比L/V和回收率关系曲线,由数据表和关系曲线思考下列问题。 五、思考题

1.如何计算钢瓶内二氧化碳的浓度,并写出浓度的表达式。 2.吸收条件对吸收CO2有何影响,并讨论原因。

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实验结果记录表

操作条件 CO2流量HCl滴定试样用量实验结果 塔底CO2HCl实际滴定用量塔底CO2 浓度浓度x1 mol% 塔顶CO2的浓度y2(mol%) CO2回收率 序号 塔底CO2的浓度y1(mol%) 温度 ℃ 压力 Pa 水 流量 液气比 L/V 塔底采液量 V(mL) m/h 3L/h VHCl(mL) VHCl(mL) mol?m-3 y1?y2 y1

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附录1

一、液体比重天平的安装和调整

1.天平经开箱拆包后,小心做好清洁工作,尤其是各刀刃及玛瑙刀座,应用手帕、

轻刷等擦其清洁.严禁使用粗布、硬别,并须防止擦伤撞坏。

2.天平应安装在温度正常的室内(约 20 ℃ ).不能在一个方向受热或受冷,同时免受气流、震动、强力磁源等影响,并安装在牢固的工作台上。

3.使用时先将盒内各种零件顺次取出,将测锤(10)、弯头温度表(8)和玻璃量筒(11)用酒精楷净,再将支柱紧定螺钉(2)旋松,托架(3)升至适当高度后旋紧螺打。横梁(6)置于托架之玛瑙刀座(4)上。用等重砝(12)码挂于横梁右端之小钩上,旋动水平调整脚(1),使横梁上的指针尖与托架指针尖两尖对准,以示平衡,如无法调节平衡时,首先将平衡调节器(5)上的定位小螺打松开,然后略微转动平衡调节器(5),直至平衡止。再将中间定位螺打旋紧,严防松动。

4.将等重珐码取下,换上整套侧锤,此时必须保持平衡状态,但允许有 ±0.0005 的误差存在。

如果天平灵敏度高,则将重心砣( 7 )旋低,反之旋高.

5.天平安装后,应检查各部件位置是否正确,持横梁正常摆动后方可认为安装完毕.

二、天平的使用和维护保养

天平和其它计量仪器一样,必须仔细保养它,并严格遵守天平的安装及使用规则。 1.天平应调整平衡后方可使用。

2.将需要测试的液体放入玻璃量筒内,进行测试。

3.将测锤浸入玻璃量筒内的液体中,此时横梁失去平衡,在横梁 V 形槽与小钩上应加放各种骑码使天平恢复平衡,这时横梁 v 形槽和小钩上的骑码总和即是测得液体的比重数值。读数方法:横梁上 v 形槽与各种骑码的关系皆为十进位。

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以次类推:例如:测锤浸没入 20 ℃ 之水中时,加上各种骑码,使横梁平衡。所加之骑码为 5 克、 500 毫克、 50 毫克、5 毫克,加在横梁之 V 形槽位置第七位、第六位、第四位、第二位、即可直接读出当时之比重为 0.7642.

温度可在玻璃量筒内的弯头温度表中直接读取摄氏温度(当与标准温度不符时应换算)

4.液体测定完毕,应将横梁 V 形槽和小钓上的骑码全部取下,不可留.置横梁 V 槽和小钩上。

5.当天平要移动位置时,应把易于分离的零件、部件及横梁等拆却分离,以免损坏刀子。

6.根据使用的频繁程度,要定期进行清洁工作和计量性能检定.当发现天平失真或有疑问时,在未清除故障前,应停止使用,待修理检定合格后方可使用。

附录2

预习报告的要求

1.实验名称 2.实验目的

3.测试的原始数据或原始数据表格

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