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氧解吸实验报告 - 实验报告 - 书业网 篇一：化工原理氧解吸实验报告 北京化工大学 学生实验报告 院（部）： 化学与化学工程 姓名：张道兴 学 号： 200811226 专业：化学工程与工艺 班 级： 化工0808 同组人员：余斌、 张文芊 课程名称： 化工原理实验 实验名称： 氧解析 实验 实验日期： 2011.3.21批阅日期： 成 绩： 教师签名： 实验名称： 氧 解 析 实 验 报告摘要：本实验首先利用气体分别通过干填料层、湿填料层，测流体流动引起的填料层压 降与空塔气速的关系，利用双对数坐标画出关系。其次做传质实验求取传质单元高度，利用 Vpx m）??m?Kxa=GA /（ (x2-xe2)?(x1?xe2) GA=L（x2-x1）求出 2e2](x1?xe1) HOL= L KXa? 一、实验目的及任务： 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) 掌握液相体积总传质系数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、基本原理： 本装置先用吸收柱使水吸收纯氧形成富氧水后，送入解吸塔顶再用空气进行解吸，实验需要测定不同液量和气量下的解吸液相体积总传质系数Kxa，并进行关联，得到Kxa=ALaVb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。填料层压降—空塔气速关系示意图如下，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aa）。当有喷淋量时，在低气速下（c点以前）压降正比于气速的1.8~2次幂，但大于相同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。 lgp lg u 2、传质实验 在填料塔中，两相传质主要在填料有效湿表面上进行，需要计算完成一定吸收任务所需的填料高度，其计算方法有传质系数、传质单元法和等板高度法。 本实验是对富氧水进行解吸，如图下所示。由于富氧水浓度很低，可以认为气液两相平衡关系服从亨利定律，及平衡线位置线，操作线也是直线，因此可以用对数平均浓 Vpx m） GA=KxaVpx m 即Kxa= GA / （ 其中???(x2-xe2)?(x1?xe2) m (x2?xe2) ] (x1?xe1) GA=L（x2-x1）Vp=Z? 相关填料层高度的基本计算式为 x1Ldx Z??HOL?NOL Kxa???x2xe?x y1 即 HOL?Z/NOL 其中 NOL?? x1 x2 x?x2dxL ，HOL= ?1 xe?x?xmKXa? 式中GA——单位时间内氧的解吸量，kmol/(m2?h) Kxa——液相体积总传质系数，kmol/(m3?h) Vp——填料层体积，m3 x m——液相对数平均浓度差 x2——液相进塔时的摩尔分数（塔顶） xe2——与出塔气相y1平衡的摩尔分数（塔顶） x1——液相出塔的摩尔分数（塔底） xe1——与进塔气相y1平衡的摩尔分数（塔底） Z——填料层高度，m ?——塔截面积，m2 L——解吸液流量，kmol/(m2?h) HOL——以液相为推动力的总传质单元高度，m NOL——以液相为推动力的总传质单元数 由于氧气为难容气体，在水中的溶解度很小，因此传质阻力几乎全部集中在液膜中，即Kx=kx，由于属液膜控制过程，所以要提高液相体积总传质系数Kxa，应增大液相的湍动程度即增大喷淋量。 三、装置和流程图： 实验仪器： 吸收塔及解吸塔设备、9070型测氧仪 基本数据 解析塔径Φ=0.1m，吸收塔径Φ=0.032m，填料高度0.8m(陶瓷拉西环、星形填料和金属波纹丝网填料)和0.83m(金属θ环)。填料数据如下： 陶瓷拉西环 (12×12×1.3)mm at=403m/m ε= 0.764m/ m at /ε= 903m2/m3 3 32 3 金属θ环 (10×10× 属波纹丝网填料 CY型 星形填料(塑料) (（15×8.5×0.3)mm at=850m2/m3 0.1)mm at=540m ε= 0.97m/ m 3 3-1 at=700m-1 ε= 0.85m3/ m3 实验流程图： 下图是氧气吸收解吸装置流程图。氧气由氧气钢瓶供给，经减压阀2进入氧气缓冲罐4，稳压在0.03～0.04[Mpa],