填料塔型能测试冷模.ppt

填料塔性能测试冷模实验 一、关于冷模实验 评价一个化工过程的优劣，通常以转化率、选择性、收率、效率、能耗等技术指标衡量，而影响这些指标的因素,如质量传递规律、反应动力学、操作条件及设 备结构形式等非常复杂,因此,可靠的设计或改造,仅有理论计算是不够的,往往 要进行冷模实验.所谓冷模实验就是在与工业装置结构尺寸相似的试验设备 中研究各种工程因素对过程影响规律的实验。 现代工业的发展 , 特别是大负荷、热敏性物系的分离以及高纯产品的精密精 馆等 , 使得填料塔在工业上的应用越来越广泛 , 新型填料的研制开发也愈加活跃。 填料塔的性能测定包括流体力学实验和传质实验。流体力学实验一般采用空气-水系统,测定不同喷淋密度下的液泛气速和填料层压降等;传质性能的测定,可采用空气 -水-O2 或空气 -水–CO2系统 ,O2将或 C02 溶解于水中，用空气 解吸水中的 O2 或 C02以测定解吸的传质系数或传质单元高度。 本实验是用空气解吸水中的氧气,这是一个液膜控制过程,氧在水中的溶解度很小 , 所用的空气流量又很大,空气与水的温差不大,因此可以认为空气中氧的浓度基本不变 , 解吸过程可视为等温过程.所以,可用下式计算传质单元高度HoL： 式中 :Z----填料层高度 ,m; x1,x2----进、出设备的水中 氧浓度 ; x1*,x2* ---设备进、出口温度下 , 与空气中氧呈平衡的水中氧浓 度 , 用亨利定律计算。 为了消除测试过程中温度不同对传质单元高度 HOL的影响,可按Sherwood提出的公式将测试温度条件下的(HoL),统一校正到25℃条件的(HoL)25℃,以便更好地进行填料性能的对比: 填料塔的体积传质系数Kxa(kmol/(m3.h）可用下式计算 : 式中 :L ----水的流量 ,kmol/h; F ----塔截面积 m2。 二、实验装置与流程 填料塔性能测定实验 1 一水池 ; 2 一氧气瓶 ; 3 一氧吸收塔 ; 4 一液体流量计 ; 5 一水泵 ; 6 一填料塔 $ 7 一取样口 ; 8 一液体分布器仆 ,10 一 U 形管压差计 ;11 一皮托管 ; 12 一鼓风机 实验塔体由有机玻璃制成 , 内径 0.6m, 填料装填高度为 1. 5m, 实验段为 1m 。塔顶装有液体分布器 , 塔底采用栅板支撑。入塔气体流量采用皮托管测 量 , 液体流量用转子流量计测量 , 填料层压降用 U 形管压差计测量 , 传质测试的 液体样品用溶氧仪测量。实验在常温常压下进行。 各有关设备、仪器的技术参数如下： (1) ISL 型立式离心泵 : 型号 80-125, 流量 50m3/h, 扬程 20m, 功率5.5kW 。 (2) 离心风机 : 型号 9-19-63A, 风量3820 ～ 5153m3/h, 风压 9155～9049Pa,功率 18.5kW 。 (3) 流量计 : LZB-100,40m3/h; LZB80,30m3/h (4) 皮托管标定公式 : u = 0.257(△H)0.5 式中：△H----压差计读数 ,mmH20; u ----气速 ,m/s 。 (5) 溶氧仪 : 德国 WTW 公司制造 主机型号 : inolab Oxi Level 2 测试量程 I: 0～19. 99mg/L, 分辨率 0.01, 准确度 士 0.5%; 测试量程Ⅱ: 0～90mg/L,分辨率 0.1, 准确度土 0.5 温度 : 0～50℃ 准确度士 O.1℃ 温度补偿 : 2% (0～40℃); 盐度补偿 : 0～ 70. Oppt (ppt 为盐度单位 , 表示 lkg 水中所含盐的克数 ) ; 气压补偿 : 内置压力探头自动补偿 , 范围为 500～ 1100bar 。 榕氧电极型号 : Cellox325 测试原理 : Glvanic 薄膜电流法 , 电极带前置放大器 ; 测试量程 : 0～50mg/L; 温度量程 : 0～50℃; 浸入深度： 最小 :6cm, 最大 : 20m; 最大允许压力 : 6bar; 流速： 约 18cm/s 时 , 准确度 99%; 零点信号 : 0.1% 饱和值 ; 响应时间 (20℃): 60s 内达测试值的 99% 。 三、 研究内容 测定某新型填料的干填料层压