气体的吸收与解吸.ppt

实验六 气体的吸收与解吸 化工原理实验教学研究室 在化工生产过程中，气体的吸收和溶 解气的解吸是重要的单元操作之一。 ? 吸收操作：分离气体混合物，净化合成用原料气， 制取溶液态的化工产品和半成品，治理有害气体 的污染，保护环境。 ? 解吸操作：吸收的逆过程，获得吸收后较纯净的 气体溶质，使吸收剂得以再生而循环使用 在工业生产中，吸收与解吸的合理匹配与联合 操作，构成了气体吸收分离完整的生产工艺过程。 化工原理实验教学研究室 一、实验目的和任务 ? 熟悉吸收 — 解吸的工艺流程，了解填料塔 的结构 ? 掌握吸收 — 解吸过程的操作和调节方法 ? 测定吸收塔中用水吸收氧气时的气相传质 系数（或单元操作高度）及其与液体喷淋 密度的关系 ? 测定解吸塔中用氮气解吸水中的氧时的液 相传质系数（或单元操作高度）及其与液 体喷淋密度的关系 化工原理实验教学研究室 一、实验目的和任务 ? 考查氮气流量对解吸过程的影响 ? 考查溶剂（解吸水）流量对吸收过程的影 响 ? 考查溶剂入口氧浓度对吸收过程的影响 ? 考查空气流量对吸收过程的影响 ? 比较水中氧的吸收传质系数与水中氧的解 吸传质系数是否相等，并分析其原因 化工原理实验教学研究室 二、基本原理 难溶气体吸收或解吸过程，其传质阻力 主要在液相，这时液相总传质系数 ( K L ) 接近 于液相传质系数 ( k L ) 。 本实验采用 O 2 在水中的吸收及解吸过程 测定填料塔的液相传质系数。吸收塔通入 的是空气；解吸时用 N 2 作载气，在常温、 常压下测定不同喷淋密度下的液相传质系 数。 化工原理实验教学研究室 二、基本原理 ? 填料层高度的计算式 (6-1) ? 液相传质系数 (6-2) ? 塔内液相平均推动力 1 2 x m x x L h K a x ? ? ? 1 2 x m x x L K a h x ? ? ? 2 1 2 1 ln x x x x x m ? ? ? ? ? ? ? 化工原理实验教学研究室 二、基本原理 ? 稳定操作条件下，测得水的进出口 O2 浓度 x 1 和 x 2 ，水流量 L ，由 (6-2) 可求得传质系数 Kxa 。忽略其相传质阻力 ? 液相传质系数 kxa ( 或 kLa ) 与喷淋密度 L 的关 系 x x k a K a ? 化工原理实验教学研究室 0.6~0.8 x k a L ? 三、实验装置 三个填料塔均 为内径 100mm 的有 机玻璃柱，内装 θ 环，其填料层高度 均为 0.5m 。 1 四、实验要求 ? 学生根据学习吸收 - 解吸的基本原理和本装 置条件确定实验内容 ? 确定数据采集点 , 获取必须的实验数据 ? 拟定实验步骤和操作方法 ; 保证实验数据的 准确性及可靠性 , 经指导教师同意以后开始 实验操作 化工原理实验教学研究室 四、实验要求 ? 按照拟定的实验步骤进行实验 , 在获取必要 的数据后经指导教师同意 , 停止实验操作 ? 整理实验数据 , 写实验报告 ? 实验中要求纪录的数据包括进塔水流量、 水温、氮气、空气流量、进出塔水中溶解 氧浓度及饱和水浓度和温度 化工原理实验教学研究室 五、实验基本操作步骤 ? 制取饱和水，由泵输送至饱和塔 3 顶部，空 气泵将空气送入塔 3 的底部；用饱和水标定 测氧仪。 ? 饱和水槽溢流以后，即可向解吸塔 1 和吸收 塔 2 供水，同时向塔内通入气体。气体流量 保持恒定，水流量从 10L/h 至 60L/h 改变 6 次。 化工原理实验教学研究室 五、实验操作步骤 ? 系统稳定运转后，用测氧仪测定不同的含 氧量。水样分析可以有两种，先分析解吸 塔或解吸塔与吸收塔同时分析。 ? 实验结束后，停水、停气，并停测氧仪和 毫伏表。 化工原理实验教学研究室