一、实验目的
1．了解填料塔吸收装置的大体结构及流程；
2．把握整体积传质系数的测定方式；
3．了解气体空塔速度和液体喷淋密度对整体积传质系数的阻碍； 二、大体原理
气体吸收是典型的传质进程之一。由于CO 2气体无味、无毒、廉价，因此气体吸收实验常选择CO 2作为溶质组分。本实验采纳水吸收空气中的CO 2组分。一样CO 2在水中的溶解度很小，即便预先将必然量的CO 2气体通入空气中混合以提高空气中的CO 2浓度，水中的CO 2含量仍然很低，因此吸收的计算方式可按低浓度来处置，而且此体系CO 2气体的解吸进程属于液膜操纵。因此，本实验要紧测定K x a 和H OL 。
1．计算公式
填料层高度Z 为
OL OL x x x Z N H x x dx a K L dZ z ⋅=-==⎰⎰*120
式中： L 液体通过塔截面的摩尔流量，kmol / (m 2·s)；
K x a 以△X 为推动力的液相整体积传质系数，kmol / (m 3·s)；
H OL 液相总传质单元高度，m ； N OL 液相总传质单元数，无因次。
令：吸收因数A=L/mG
])1ln[(111121A mx y mx y A A N OL +----=
2．测定方式
（1）空气流量和水流量的测定
本实验采纳转子流量计测得空气和水的流量，并依如实验条件（温度和压力）和有关公式换算成空气和水的摩尔流量。
（2）测定填料层高度Z 和塔径D ；
（3）测定塔顶和塔底气相组成y 1和y 2；
（4）平稳关系。
本实验的平稳关系可写成
y = mx
式中： m 相平稳常数，m=E/P ；
E 亨利系数，E ＝f(t)，Pa ，依照液相温度由附录查得； P 总压，Pa ，取1atm 。 对清水而言，x 2=0，由全塔物料衡算铜铝连接管
)()(2121x x L y y G -=-
可得x 1 。
三、实验装置
1．装置流程
实验装置如图1所示。
本实验装置流程：由自来水来的水经离心泵加压后送入填料塔塔顶经喷头喷淋在填料顶层。由紧缩机送来的空气和由二氧化碳钢瓶来的二氧化碳混合后，一路进入气体中间贮罐，然后再直接进入塔底，与水在塔内进行逆流接触，进行质量和热量的互换，由塔顶出来的尾气经转子流量计后放空，由于本实验为低浓度气体的吸收，因此热量互换可略，整个实验进程看成是等温操作。
图1 吸收装置流程图
一、2-手阀3-取样口4-排气口5-取样口6-有机玻璃塔节7-喷淋头8-压力表9-气体流量调剂阀门10-气体转子流量计11-气体取样口12-气体温度传感器13-仪表操纵箱14-液体温度传感器15-液体流量调剂阀16-液体转子流量计17-压力表18-压力定值调剂阀19-空气紧缩机20-CO2 钢瓶21-减压阀
2．要紧设备
（1）吸收塔：高效填料塔，塔径100mm，塔内装有金属丝网板波纹规整填料，填料层总高度1200mm。塔顶有液体初始散布器，塔中部有液体再散布器，塔底部有栅板式填料支承装置。填料塔底部有液封装置，以幸免气体泄漏。
（2）填料：金属丝网板波纹规整填料，规格：Φ100×100。
（3）转子流量计；
条件
介质
挺腰器最大流量最小刻度标定介质标定条件
空气4m3/h 0.4 m3/h 空气20℃×105Pa
33riCO2250 L/h 25 L/h 空气20℃×105Pa
水600L/h 60 L/h 水20℃×105Pa
u型玻璃幕墙（4）空压机：压力，排气量m3/min；
paam（5）二氧化碳钢瓶钢瓶；
烟道蝶阀四、实验步骤与注意事项
（1）熟悉实验流程及其配套仪器结构、原理、利用方式及其注意事项；
（2）打开仪表电源开关；
（3）开启液体调剂阀门，让水进入填料塔润湿填料，认真调剂液体调剂阀门，使液体转子流量计流量稳固在某一实验值。（塔底液封操纵：认真调剂阀门2的开度，使塔底液位缓慢地在一段区间内转变，以避免塔底液封太高溢满或太低而泄气；
（4）启动空压机，打开CO2钢瓶总阀，并缓慢调剂钢瓶的减压阀（注意减压阀的开关方向与一般阀门的开关方向相反，顺时针为开，逆时针为关），使其压力稳固在～左右；
（5）调剂CO2转子流量计的流量，使其稳固在某一值；
（6）待塔操作稳固后，读取各流量计的读数，并读取各温度读数，进行取样并分析出塔顶、塔底气相组成；
（7）实验完毕，关闭CO2转子流量计，液体转子流量计，再关闭空压机电源开关，清理实验仪器和实验场地。
2．注意事项
（1）固定好操作点后，应随时注意调整以维持各量不变。
（2）在填料塔操作条件改变后，需要有较长的稳固时刻，必然要等到稳固以后方能读取有关数据。
（3）由于CO2在水中的溶解度很小，因此，在分析组成时必然要认真认真，这是做好本实验的关键。
五、实验数据记录及处置
1．在双对数坐标纸上画图表示二氧化碳解吸时体积传质系数、传质单元高度与气体流量的关系。
2．列出实验结果与计算例如。
六、试探题
1．本实验中，什么缘故塔底要有液封？液封高度如何计算？
2．测定Kxa有什么工程意义？
3．当气体温度和液体温度不同时，应用什么温度计算亨利系数？
附：二氧化碳液相浓度的气敏电极分析法
1．原理
二氧化碳气敏电极是基于界面化学反映的敏化电极，事实上是一种化学电池，它以平板玻璃电极为指示电极Ag—AgCl为外参比电极，这对电极组装在一个套管中，管中盛有电解质溶液(电极内充液)，管底部紧靠选择性电极灵敏膜。装有透气膜使电解液与外部试液隔开，
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