化工原理实验教案 - 图文

2在直角坐标纸上作Ng/N——Na曲线,确定常数a, b或 a’, b’ 六 实验结果讨论

Np随Re的变化规律;搅拌流动型态与搅拌雷诺准数的关系;影响搅拌功率的因素。 七 思考题

1搅拌功率曲线对几何相似的搅拌装置能共用吗? 2 试说明测定Np—Re曲线的实际意义?

实验七 填料吸收塔性能与空气(氨)—水吸收传质系数的测定

一 实验目的:

1了解填料吸收塔的操作原理和实验方法;

2测定干填料塔单位填料高度的压力降Δp与空气气速的变化关系;

3在一定的水喷淋密度下,测定湿填料塔单位填料高度的压力降Δp与空气气速的变化关系,并确定载点、泛点速度;

4以氨吸收为对象测定填料塔的传质单元数 NOG、传质单元高度HOG、总体积吸收系数KYa.

二 实验原理: (1)液泛现象

填料塔的压力降与填料的性质有关。

当无液体通过时,压力降与空塔气速成正比,在双对数坐标纸上为线性关系。而有一定喷淋密度的液体通过填料层时,气速变化小时压力降的变化与空塔一致;当气速增大到某一值,压力降的变化突然加大,此时填料表面载液量增多,气体通过受阻,达到了载点;当气速再增大,压力降变化急剧增大,此时液体不能顺利下流,填料塔充满液体,产生了液泛现象,塔工作不正常,刚开始产生液泛的速度称为液泛速度UF 。实际操作气速u=(0.5---0.8) UF. 以转子流量计测空气、水、氨的体积流量,空气和氨的体积流量需校正。故必须测进入流量计的空气和氨的温度,再查标准校正曲线(见说明书),确定实际流量。 以U型管压差计测填料层压力降Δp(mmH2O)。 (2)吸收操作浓度计算:

以清水逆流吸收Air(NH3)中的氨气,清水中X2=0 ;原料气Air(NH3)中氨含量Y1靠流量计控制,V NH3/VAir = 0.015——0.02. Y1 = 实际V NH3与实际VAir之比。

塔顶尾气中氨含量Y2通过预先装有5ml、0.005M的硫酸吸收瓶来分析,靠量气管量取达到终点所需尾气的体积V量,若量气管温度为T量 ,则:

Y2 = [2MH2SO4*V H2SO4]/[( V量*273/ T量)/22.4]

塔底吸收液的浓度X1靠滴定分析,移取10ml塔底吸收液,加2滴甲基橙,再以0.05M的硫酸滴定至橙红色。记录所消耗的体积V硫酸 ,则:

M1 = [2MH2SO4*V 硫酸]/10 ,X1 = 18M1 /1000 (3)NOG、HOG、KYa.的计算

测出吸收液的温度,从相平衡曲线上查出相平衡常数m. ΔY1 = Y1 - Y1* = Y1 – mX1 ,ΔY2 = Y2 – Y2* = Y2 – mX2

则平均推动力为: ΔYm =(ΔY1 -ΔY2 )/ ln(ΔY1/ΔY2) , NOG = (Y1 - Y2) /ΔYm

填料层高度Z = HOG·NOG ,HOG = [(V空气*273)/(22.4*T空气)]/ KYa*Ω, Ω-塔横截面积。 Z已知,则可求HOG ,最后求出总体积吸收系数KYa。

三 实验仪器与试剂: 填料吸收装置一套,配有空气鼓风机、氨气钢瓶及减压表。塔系硼酸玻璃管,装10*10*1.5 瓷拉西环,填料层高度Z=0.4m , 塔内径D=0.075m

分析:50ml酸式滴定管一支,铁架台,5ml、10ml移液管各一支,250ml锥形瓶2个,吸耳球一个,0.05M、0.005M硫酸各500ml, 甲基橙指示剂一瓶。

(新)填料塔的塔体为Ф100×5mm有机玻璃管制成,填料层高度Z=0.4m。

四 实验步骤:

1 空气旁路阀全开,只启动鼓风机,调空气流量由小到大,依次读取压力降Δp、转子流量计读数、和空气温度。标绘Δp/Z——u的曲线。

2 先将空气流量调至0,打开水保持喷淋量为40L/h, 慢慢调空气

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