化工原理实验—吸收

填料吸收塔的操作与吸收传质系数的测定
一、实验目的
    1.了解填料吸收塔的结构和流程;
    2.了解吸收剂进口条件的变化对吸收操作结果的影响;
    3.掌握吸收总传质系数Kya的测定方法
    4.  学会使用GC
二、实验原理
zo0sko0icom性吸收操作是别离气体混合物的方法之一,在实际操作过程中往往同时具有净化与回收双重目的。因而,气体出口浓度y2是度量该吸收塔性能的重要指标,但影响y2的因素很多,因为吸收传质速率NA由吸收速率方程式决定。
(一). 吸收速率方程式
吸收传质速率由吸收速率方程决定 :
式中:  Ky  气相总传系数,mol/m3.s;
A  填料的有效接触面积,m2
Δym塔顶、塔底气相平均推动力,
        V  填料层堆积体积,m3
        Kya  气相总容积吸收传质系数,mol/m2.s。
从前所述可知,NA的大小既与设备因素有关,又有操作因素有关。
(二).影响因素:
    1.设备因素:
    V填与填料层高度H、填料特性与放置方式有关。然而,一旦填料塔制成,V就为一定值。
    2.操作因素:
    a.气相总容积吸收传质系数Kya
    根据双膜理论,在一定的气温下,吸收总容积吸收传质系数K丙烯酸甲氧基乙酯ya可表示成:     
又有文献可知:,综合可得,显然Kya与气体流量与液体流量均有密切关系。比拟a、b大小,可讨论气膜控制或液膜控制。
    b.气相平均推动力Δym
将操作线方程为:的吸收操作线和平衡线方程为:y=mx的平衡线在方格纸上作图,从图5-1中可得知:
大庆油田建设设计研究院
图5-1 吸收操作线和平衡线
其中 ;,另外,从图5-1中还可看出,该塔是塔顶接近平衡。
(三). 吸收塔的操作和调节:
    吸收操作的结果最终表现在出口气体的组成y2上,或组分的回收率η上。在低浓度气体吸收时,回收率η可近似用下式计算:
吸收塔的气体进口条件是由前一工序决定的,控制和调节吸收操作结果的是吸收剂的进口条件:流率L、温度t、浓度x2三个因素。
由吸收分析可知,改变吸收剂用量是对吸收过程进展调节的最常用方法,当气体流率G不变时,增加吸收剂流率,吸收速率NA增加,溶质吸收量L增加,那么出口气体的组成y2减小,回收率η统计与决策增大。
当液相阻力较小时,增加液体的流量,传质总系数Kya变化较小或根本不变,溶质吸收量的增加主要是由于传质平均推动力奥密克戎BA.5.2变异株Δymh370写给2014的一封信m的增大而引起,即此时吸收过程的调节主要靠传质推动力的变化。
当液相阻力较大时增加液体的流量。传质系数Kya大幅度增加,而平均推动力可能减小,但总的结果使传质速率NA增大,溶质吸收量增大。
    吸收剂入口温度对吸收过程影响也甚大,也是控制和调节吸收操作的一个重要因素。降
低吸收剂的温度,使气体的溶解度增大,相平衡常数减小。
    对于液膜控制的吸收过程,降低操作温度,吸收过程的阻力将随之减小,结果使吸收效果变好,y2降低,而平均推动力Δym或许会减小。对于气相控制的吸收过程,降低操作温度,过程阻力不变.但平均推动力Δym增大,吸收效果同样将变好。总之,吸收剂温度的降低,改变了相平衡常数,对过程阻力与过程推动力都产生影响,其总的结果使吸收效果变好,吸收过程的回收率增加。
    吸收剂进口浓度x2是控制和调节吸收效果的又一重要因素。吸收剂进口浓度的降低,液相进口处的推动的增大,全塔平均推动力也将随之增大而有利于吸收过程回收率的提高。
    应当注意,当气液两相在塔底接近平衡〔L/G<m〕〔见图5-2a〕欲降低y2,提高回收率,用增加吸收剂用量的方法更有效。但是当气液两相在塔顶接近平衡时〔L/G>m〕〔见图5-2b〕提高吸收剂用量,即增大L/G并不能使y2明显的降低,只有用降低吸收剂入塔浓度x2才是有效的。
              a                          b
图5 - 2  L/G大小对操作的影响
三、实验要点
1.单元操作 ----- 吸收单元操作的特点;回收率η的影响因素;

本文发布于:2024-09-21 20:51:19,感谢您对本站的认可!

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