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实验五氨气体吸收
一、实验目的
,熟悉吸收流程和操作;
2. 测定总体积吸收系数KYa,了解单膜控制过程的持点。
二、实验原理
总吸收系数的测定:要决定填料塔塔高,总吸收系数是有待确定的参量,而实验测定是其来源之一。另外在测定生产中塔的性能时,也需要测定总吸收系数。在吸收过程为单膜控制时,单系数近似等于总吸收系数。因而可用总吸收系数的测定,代替单膜吸收系数的测定,从而可建立单膜吸收系数的实验关系式。
当吸收溶液的浓度小于10%时,平衡关系服从亨利定律,则总吸收系数为
式中:h—填料层高度,m;
Y1,Y2—分别为塔底与塔顶的气相浓度,kmol溶质/kmol惰气(摩尔比);
G—单位塔截面的空气摩尔流量,kmol/();
ΔYm—气相平均推动力。
三、实验装置
实验装置如图1所示。
1、2、3、4-空气、氨气、塔顶压强及填料层压降U形压差计; 5、6、7-电源、风机、仪表开关; 8、9、10-氨气、空气、水温度显示仪; 11、12、13-氨气、水、空气流量计; 14、26、27-水、氨气、空气温度传感器; 15-喷头; 17-吸收盒; 18-湿式空气流量计; 19-水封; 20-风机; 21-空气缓冲罐; 22、23、24-氨气、水、空气进口调节阀; 25-氨气缓冲罐。
图1 气体吸收实验装置简图
由旋涡式风机20输送的空气进入空气稳压罐21后,经进气阀24和转子流量计13进入吸收塔16底部,在塔内与水进行传质后,从塔顶排出。液氨钢瓶内的氨气减压后,经进气阀22和转子流量计11,与空气混合进入塔底。吸收剂水经进水阀23和转于流量计12至喷头15入塔。吸收液经塔底U形管排出。尾气组成用气体分析器17、18测定;氨气、水和空气的流量由转子流量计11、12、13测定;空气、氨气塔顶混合气的压强以及填料层压降,分别由各自的液柱压差计1、2、3、4测定。空气、氨气和水的温度由温度传感器27、26、14及温度显示仪9、8、10测定和显示。
四、实验步骡
,包括被吸收溶质流量、空气量及喷淋量等(具体取值可根据实际装置的远行情况或参考“5 实验记录与数据处理”中实例确定)。
。尾气分析器由吸收盒和湿式气体流量计组成,用少许蒸馏水洗净吸收盒后,用移液管吸收1ml的一定浓度稀硫酸,加入吸收盒后,加入少量蒸馏水至刻度线处,再滴入1~2滴***红指示剂将吸收盒连入尾气分析管路。
,开启风机和仪表。
,通过该阀来调节控制空气流量,;打开进水调节阀,通过该阀来调节控制水的流量,。
。第一步将氨气瓶上减压阀的弹簧放松,使减压阀处于关闭状态,再打开氨气瓶上的截止阀,此时的氨气瓶处的压力表应有示值;第二步,先关好氨气流量计前的调节阀,再缓缓压紧减压阀的弹簧,使阀门打开,;第三步,缓慢打开氨气流量调节阀,调节氨流量,使混合气中氨浓度在5%左右,并维持恒定,待操作稳定后记录数据。
。打开玻璃旋塞之前,先记录湿式空气流量计的初示值,然后开启玻璃旋塞,让尾气通过吸收盆。注意旋塞开度应适当,使气泡均匀上升,以免硫酸