一、實驗設(shè)備功能和特點：

本實驗裝置主要用于實驗教學和科研。通過實驗，可以幫助學生了解填料吸收塔的結(jié)構(gòu)、性能和特點，練習并掌握填料塔操作方法；通過實驗測定數(shù)據(jù)的處理分析可加深對填料塔流體力學性能基本理論的理解，加深對填料塔傳質(zhì)性能理論的理解，練習并掌握填料吸收塔傳質(zhì)能力和傳質(zhì)效率的測定方法，會實驗數(shù)據(jù)的處理和分析。整套設(shè)備實驗現(xiàn)象準確，數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，并且體積小重量輕，使用方便。

二、實驗設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)

1.設(shè)備主要參數(shù)：

填料吸收塔：玻璃管內(nèi)徑 Di＝90mm； 內(nèi)裝φ6×10mm瓷拉西環(huán)；填料層高度Z＝0.7m；

填料解吸塔：玻璃管內(nèi)徑 Di＝90mm；,內(nèi)裝φ6×10mm拉西環(huán)不銹鋼填料；

風機為旋渦風機，輸入功率為550W，轉(zhuǎn)速為 ?2800/min,風量為95m3/h。

鋼瓶1個（用戶自備）；減壓閥1個（用戶自備）。

2. 流量測量儀表：

CO₂轉(zhuǎn)子流量計： 流量范圍0.016～0.16m³／h；

2個空氣質(zhì)量流量計：流量范圍0.25～12m³／h；

??吸收塔液體渦輪流量計： 流量范圍100～1000 L／h； ?

吸收塔液體渦輪流量計： 流量范圍100～1000 L／h；

3．溫度測量：K型熱電阻，用于測定氣相、液相溫度，AI-702M數(shù)字儀表顯示。

4．塔降測量：5KPa壓差傳感器，AI-702M數(shù)字儀表顯示。

表一 、 在水中的亨利系數(shù) ??E×10^-5，KPa

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三．實驗流程簡介：

吸收質(zhì)（二氧化碳氣體）由鋼瓶經(jīng)減壓閥和轉(zhuǎn)子流量計15計量后與經(jīng)過計量后的空氣混合由塔底進入吸收塔內(nèi)，氣體自下而上經(jīng)過填料層與吸收劑純水逆流接觸進行吸收操作，尾氣從塔頂放空；吸收劑是由轉(zhuǎn)子流量計14計量后由塔頂進入噴灑而下；吸收 后的液體流入塔底后進入儲槽22中，再由吸收液泵 3經(jīng)流量計 7計量后進入解吸塔進行解吸操作，空氣由流量計6控制流量進入解吸塔塔底，自下而上經(jīng)過填料層與液相逆流接觸對吸收液進行解吸，解吸后氣體自塔頂放空。U形液柱壓差計用來測量填料層兩端的壓強降。

吸收解吸實驗裝置流程示意圖見圖

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1-解吸液儲槽；2-解吸液液泵；3-吸收液液泵；4-風機；5-空氣旁通閥；6-空氣流量計；7-吸收液流量計；8-吸收塔；9-吸收塔塔底取樣閥；10-吸收壓降傳感器；11-解吸壓降傳感器；12-解吸塔；13-?解吸塔塔底取樣閥；14-解吸液流量計；15- CO₂流量計；16-吸收用空氣流量計；17-吸收液儲槽；18、19-放水閥；

吸收解吸實驗裝置流程示意圖

四、實驗方法及步驟：

???1. 測量填料塔干填料層（△P／Z）～u關(guān)系曲線（只做解吸塔）：

打開空氣旁路調(diào)節(jié)閥5至全開，啟動風機。打開空氣流量計,逐漸關(guān)小旁路調(diào)節(jié)閥門5的開度，調(diào)節(jié)進塔的空氣流量6。穩(wěn)定后讀取填料層壓降△P的數(shù)值，然后改變空氣流量，空氣流量從小到大共測定4-5組數(shù)據(jù)。在對實驗數(shù)據(jù)進行分析處理后，在對數(shù)坐標紙上以空塔氣速 u為橫坐標，單位高度的壓降△P／Z為縱坐標，標繪干填料層(△P／Z)～u關(guān)系曲線。

2. 測量填料塔在噴淋量下填料層(△P／Z)～u關(guān)系曲線（只做解吸塔）：

將水流量固定在100L／h（水流量大小可因設(shè)備調(diào)整），采用上面相同步驟調(diào)節(jié)空氣流量，穩(wěn)定后分別讀取并記錄填料層壓降△P、轉(zhuǎn)子流量計讀數(shù)和流量計處所顯示的空氣溫度，操作中隨時注意觀察塔內(nèi)現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)液泛，立即記下對應(yīng)空氣轉(zhuǎn)子流量計讀數(shù)。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在對數(shù)坐標紙上標出液體噴淋量為80L／h時的（△P／z）～u關(guān)系曲線（見圖2A ），并在圖上確定液泛氣速，與觀察到的液泛氣速相比較是否吻合。

3. 吸收傳質(zhì)系數(shù)測定：

吸收塔與解吸塔（水流量控制在100L/h）

（1） 打開閥門5，關(guān)閉閥門9、13。

（2） 啟動吸收液泵2將水經(jīng)水流量計14計量后打入吸收塔中，然后打開 鋼瓶頂上的針閥20，控制在0.4m³/h左右。啟動氣泵開關(guān)調(diào)節(jié)流量控制在0.8m³/h左右，向吸收塔內(nèi)通入 和空氣的混合氣體（二氧化碳氣體流量計15的閥門要全開），流量大小由流量計讀出。

（3）吸收進行10分鐘后，啟動解吸泵2，將吸收液經(jīng)解吸流量計7計量后打入解吸塔中，同時啟動風機，利用閥門5 調(diào)節(jié)空氣流量（約0.3?m³／h）對解吸塔中的吸收液進行解吸。

（4）操作達到穩(wěn)定狀態(tài)之后，測量塔底的水溫，同時在塔頂、塔底取樣口用100ml三角瓶取20ml樣品并分別測定塔頂、塔底液體中 的含量。（實驗時注意吸收塔水流量計和解吸塔水流量計數(shù)值要一致，并注意解吸水箱中的液位，兩個流量計要及時調(diào)節(jié)，以保證實驗時操作條件不變）

（5） 含量測定

用移液管吸取0.1M的Ba（OH）₂溶液10mL，放入三角瓶中，并從塔頂或塔底樣品中取10?mL加入三角瓶中用膠塞塞好振蕩。溶液中加入2～3滴酚酞指示劑搖勻，用0.1M的 滴定到粉紅色消失即為終點。

按下式計算得出溶液中 濃度：

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五、實驗注意事項：

1.開啟 鋼瓶總閥門前，要先關(guān)閉減壓閥。總閥門開啟后緩慢打開減壓閥，閥門開度不宜過大。

2.實驗中要注意保持吸收塔水流量計和解吸塔水流量計數(shù)值一致，并隨時關(guān)注水箱中的液位。

3.分析CO₂濃度操作時動作要迅速，以免CO₂從液體中溢出導致結(jié)果不準確。

4.實驗用水應(yīng)采用蒸餾水。

六、實驗數(shù)據(jù)處理

填料塔流體力學特性記錄表

操作記錄： ?????????????????????????????????????????大氣壓強：??????KPa

*塔內(nèi)現(xiàn)象欄用以記錄“有鼓泡”、“塔頂積液”、“霧沫夾帶嚴重”等現(xiàn)象。

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填料塔的吸收傳質(zhì)性能測定記錄表

實驗日期： ???????實驗人員：?????????????????????????????????????????????????

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