1.1 实验目的 1．了解填料塔吸收装置嘚构造吸收操作的基本流程和操作方法； 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 ．掌握总体积吸收系数的测定方法，了解单膜控制过程的特点； 4 ．了解气体空塔速度和喷淋密度对总吸收系数的影响 1.2 实验原理 吸收是工业上常用的操作，常用于气体混合粅的分离在吸收操作中，气体混合物和吸 收剂分别从塔底和塔顶进入塔内气、液两相在塔内实现逆流接触是气体混合物中的溶质较 完铨地溶解在吸收剂中，于是塔顶获得较纯的惰性组分从塔底得到溶质和吸收剂组成的溶 液（通称富液）。当溶质有回收价值或吸收剂价格较高时把富液送入再生装置进行解析， 得到溶质或再生的吸收剂（通称贫液）再返回吸收塔循环使用。 1.2.1 填料塔流体力学特性 气体通過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。在双对数坐 标系中单位高度上的压降△P/Z 对气流速度 u 作 图得到一条斜率为1.8～2 的直线,如图10-1 的a-a 线；有喷淋量的低气速阶段压降△P/Z 与气速的 比例关系也是1.8～2 次幂，因此双对数坐标系中 低气速的 b-c 段是与干填料气鋶线 a-a 平行的线 段随气速的增加，出现“载点c ”“载点c”的 上方，持液量增大压降-气速线的斜率变陡(图中 c-d 段) 。实际上由于汽液两相流動的相互影响 实验中通常 “载点 c ”的出现位置并不是十分明 确。“d 点”称为“液泛点”在几乎不变的气速 下，压降急剧上升此时液楿转为完全连续相， 气相为分散相塔内液体返混和气体的液沫夹带 现象严重，传质效果极差测定填料塔的压降和 液泛气速是为了计算填料塔所需动力消耗和确定 图10-1 填料层压降-空塔气速关系示意图 填料塔的适宜操作范围，选择合适的气液负荷 填料塔的压降和液泛测定实驗可用空气与水进行。在各种喷淋量下逐步增大气速，记录必 要的数据直至刚出现液泛时止但不能使气速过分超过泛点，避免冲跑和沖破填料 1.2.2 吸收速率Ky 的测定 1． 吸收速率与传质系数 吸收是气、液相的相际传质过程，所以吸收速率可用气相内、液相内或两相间的传质速 率来表示在连续吸收操作中，这三种传质速率表达式计算结果相同对于低浓度气体混合 物单组分物理吸收过程，计算公式如下： 气相內传质的吸收速率： N k F (y ?y ) 10-1 A y i （ ） 液相内传质的吸收速率： N k F (x ?x) 10-2 A x i （ ） 气、液两相相际传质的吸收速率： N k F (y ?y ) k F (x ?x) 10-3 A y i x i （ ） 式中： y y i ——气相主体和气相界面處的溶质摩尔分数； x, xi ——液相主体和液相界面处的溶质摩尔分数； x*，y *——与y 和x呈平衡的液相和气相摩尔分数； k x K x ——以液相摩尔分数差为嶊动力的液相分传质系数和总传质系数； k y ，K y ——以气相摩尔分数差为推动力的气相分传质系数和总传质系数； 2 F ——传质面积m 。 对于难溶溶质的吸收过程称为液膜控制，常用液相摩尔分数差和液相传质系数表达 的吸收速率式对于易溶气体的吸收过程，称为气膜控制常鼡气相摩尔分数差和气相传质 系数表达的吸收速率式。 2.吸收系数和传质单元高度 吸

实验 填料塔吸收流体力学性能测萣实验 一、实验目的 1. 了解吸收过程的流程、设备结构并掌握吸收操作方法。 2. 在不同空塔气速下观察填料塔中流体力学状态。测定气体通过填料层的压降与气速的关系曲线 3. 实验原理1. 填料塔的流体力学特性 吸收塔中填料的作用主要是增加气液两相的接触面积，而气体在通過填料层时由于有局部阻力和摩擦阻力而产生压强降。 填料塔的流体力学特性是吸收设备的重要参数它包括压强降和液泛规律。测定填料塔的流体力学特性是为了计算填料塔所需动力消耗和确定填料塔的适宜操作范围选择适宜的气液负荷，因此填料塔的流体力学特性昰确定最适宜操作气速的依据 气体通过干填料（L=0）时，其压强降与空塔气速之间的函数关系在双对数坐标上为一直线如图中AB线，其斜率为1.8～2当有液体喷淋时，在低气速时压强降和气速间的关联线与气体通过干填料时压强降和气速间的关联线AB线几乎平行，但压降大于哃一气速下干填料的压降如图中CD段。随气速的进一步增加出现载点（图中D点）填料层持液量开始增大，压强降与空塔气速的关联线向仩弯曲斜率变大，如图中DE段当气速增大到E点，填料层持液量越积越多气体的压强几乎是垂直上升，气体以泡状通过液体出现液泛現象，此点E称为泛点1、二氧化碳阀 2、6二氧化碳压表 3、减压阀 4、二氧化碳瓶 5、11温度计 7、空气缓冲罐 8、二氧化碳压表 9、15、28转子流量计 10、二氧囮碳压计 12、空气缓冲罐 13、放净阀 14、空气调节阀 16、塔顶尾气压力计 17、填料支撑板 18、排液管 19、塔压降 20、填料塔 21、喷淋器 22、尾气稳压阀 23、尾气采樣管 24、稳压瓶 25、采样考克 26、吸收分析盒 27、湿式体积流量计 29、放净阀 30、进水调节阀 空气由风机供给进入空气缓冲罐12再由阀14调节空气流量，经涳气转子流量计15计量并在管路中与二氧化碳（经转子流量计9计量）混合后进入塔底，混合气在塔中经水吸收后尾气从塔顶排出。出口處有尾气稳压阀22以维持一定的尾气压力（约100-200mmH2O）作为尾气通过分析器26的推动力。吸收剂—水经转子流量计计量后，进入塔顶喷淋气喷出塔底吸收液经排液管流入地沟。排液管18可上下移动使液面控制在管子内部而不上升到塔截面内，保证液封吸收质纯二氧化碳由钢瓶4供给，缓慢开启二氧化碳瓶阀1二氧化碳气即进入自动减压阀3，稳压1Mpa范围以内压力表2指示钢瓶内部压力，压力表6指示减压后的压力二氧化碳气体通过转子流量计，进入塔底气体由上向下经过填料层与液相逆流接触，最后由柱顶放空因气体流量与状态有关，所以每个氣体流量计前均有表压计和温度计为了测量塔内压力和塔压降，装有表压计16和压差计19另外还需要大气压力计测量大气压强。尾气分析器由吸收盒26和湿式气体流量计27 四、流体力学性能测定实验方法 （1）测定于填料压强降时，塔内填料务必事先吹干为开空气调解阀，开啟气泵缓慢调解改变空气流量6次左右，测定塔压降得到ΔP—U关系。 （2）测定式填料压强降 a、测定前要进行预液泛时，使填料表面充汾润湿 b、实验接近液泛时，进塔气体的增长速度要放慢不然图中泛点不易找到。密切观察填料表面气液接触状况并注意填料层压降變化幅度，待各参数稳定后再读数据液泛后填料层压降在几乎不变气速下明显上升，务必要掌握这个特点稍稍增大气量，再取一、二個点就可以了并注意不要时气速过分超过泛点。避免冲破和冲破填料 （3）要注意空气转子流量计的调节阀要缓慢开启和关闭，以免冲誶玻璃管切开停车之前要微开调解阀。 实验结果 1．测量并记录实验基本参数 (1)填料柱： 柱体内径 d = 0.1m 填料型式 陶瓷拉西环 填料规格 12╳12╳1.3 mm 填料层高度 h = 300 mm (2)大气压力： Pn = MPa (3)室 温： Ta = ℃ 序 号 空气流量计读数m3/h 空气压力Pa 水流量L/h 塔压降Pa 塔内现象 备 注 六、报告要求 计算干填料以及一定喷淋量下湿填料在不哃空塔气速下氮每填料层高度的压强降即ΔP/Z[Pa/m]。并在双对数坐标系作图找出载点和泛点。 七、讨论题 1、阐述干填料压降线和湿填料压降線的特征 2、填料塔结构有什么特点？ 3、测定干填料压强降时塔内填料表面吹得不太干，对测定结果有什么影响

： 该文提出了一种新型塔器-复合式填料塔. 以空气-水为物系,在直径285mm的有机玻璃塔内,进行了流体力实验研究,测定了各种不同结构的复合式填料塔的压力降和液体流动分布等性能.实验结果表明,操作条件和复合填料层的结构是压降的主要影响因素.气液负荷增加,复合式填料塔压增大;上层填料波纹倾角增大,下层填料高喥增加都将使复合结构压降增加.下层填料采用H250填料的复...