二氧化碳吸收与解吸实验打印版.pdfVIP

二氧化碳吸收与解吸实验 一、实验目的 1.了解填料吸收塔的结构、性能和特点，练习并掌握填料塔操作方法；通过实验测 定数据的处理分析，加深对填料塔流体力学性能基本理论的理解，加深对填料塔传 质性能理论的理解。 2.掌握填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法，练习实验数据的处理分析。 二、实验内容 1. 测定填料层压强降与操作气速的关系，确定在一定液体喷淋量下的液泛气速。 2. 固定液相流量和入塔混合气二氧化碳的浓度，在液泛速度下，取两个相差较 大的气相流量，分别测量塔的传质能力（传质单元数和回收率）和传质效率（传 质单元高度和体积吸收总系数）。 3. 进行纯水吸收二氧化碳、空气解吸水中二氧化碳的操作练习，同时测定填料 塔液侧传质膜系数和总传质系数。 三、实验原理： 气体通过填料层的压强降：压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强 降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下 填料层的压强降 与气速 的关系如图一所示： P u L L L ＞ ＞ 3 2 1 L0 = 0 a P k , P Δ 3 2 1 0 u , m/s u 图一 填料层的 ～ 关系 P L 0 u 当液体喷淋量 时，干填料的 ～ 的关系是直线，如图中的直线0。 P 0 0 当有一定的喷淋量时， ～ 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点 P u 称为“载点”，上转折点称为“泛点”。这两个转折点将 ～ 关系分为三个区 P u 段：既恒持液量区、载液区及液泛区。 传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收 系数。对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数随着操作条 件及气液接触状况的不同而变化。 1.二氧化碳吸收-解吸实验 根据双膜模型的基本假设，气侧和液侧的吸收质A 的传质速率方程可分别表达为 气膜 GA kg A(p A − p Ai ) （1） 液膜 G k A(C − C ) （2） A l Ai A 式中： —A 组分的传质速率， −1 ； G kmoI s A 2 A —两相接触面积，m ； P —气侧A 组分的平均分压