发布时间 : 星期六 文章化工原理实验指导书（传质部分）更新完毕开始阅读
排液管7可以上下移动，使液面控制在管子内部而不上升到塔截面内。
闸阀32不是用来调节流量的，它的作用是提高风机利用率，当不做吸收实验时，可将此阀关闭，从油分离器3的预留管口接出旁管以供应其他地方用气。
1风机 2空气调节阀 3油分离器 4空气流量计 5填料塔 6栅板 7排液管 8莲蓬头 9尾气调压阀 10尾气取样管 11稳压瓶 12考克 13吸收盒 14湿式气体流量计15总阀 16水过滤减压阀 17水调节阀 18水流量计 19压差计 20塔顶表压计 21表压计 22温度计 23氨瓶 24氨瓶阀 25氨自动减压阀 26氨压力表 27缓冲罐 28转子流量计 29表压计 30闸阀
图7－1 吸收实验装置流程图
五、实验步骤
（一）填料塔流体力学性能测定
1.打开风机，测定干塔数据。
2.打开水阀，使填料塔先预液泛，填料充分润湿。
3.固定喷淋量，慢慢加大气速，测量气速和压降的关系，并且记录塔内拦液和液泛的现象。 4.改变喷淋量，重复上述实验。 （二）吸收系数测定
1.开启氨气钢瓶直至减压阀低压氨压表示值为0.5—0.8kg/cm时止。
2.调节空气和氨的配比（为保证为低浓度吸收，氨的浓度应低于10％）为一适当值，打开水阀，固定喷淋量进行吸收实验。
3.预先往吸收管（8）装入稀硫酸作为吸收液，加入指示剂（两滴甲基红），待吸收稳定后开始分析，打开考克（5），被测气体通过吸收管后其中的氨被吸收而空气则由湿式气体流量计计量所流过的总体积，当吸收液到达终点时（由红变黄）立即关闭考克5。
4.记录各相关数据，对尾气浓度进行分析。
5.实验结束，停风机，关闭各阀，把氨瓶的手柄旋松。清洗吸收盒。
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六、数据记录
（一）填料塔流体阻力实验记录
实验日期： 设备编号： 大气压力: 0.1015MPa 水温： 塔平均内径：0.111m 填料名称：瓷拉西环 规格：12×12×1.3mm 填料个数：3600填料高度：0.825m 空气流量计标定状态：760mmHg 20oC空气标定 （1）干填料塔流体阻力实验记录 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 序号 1 2 3
水流量[升/时] 0 水流量[升/时] 80 80 80 80 80 80 80 80 水流量[升/时] 100 100 100 流量计示值[米3/时] 5 10 15 流量计示值[米3/时] 5 10 15 20 25 30 35 40 流量计示值[米3/时] 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 空气流量 计前表压[mmHg] 13.8 15.2 20.3 21.4 20.4 25.5 31.2 36.4 气温[℃] 18.0 18.0 17.8 17.8 17.8 17.8 18.0 18.2 压强降 塔顶表压[cmH2O] 52 72 124.5 118 92.5 131.5 174.5 210 填料层压差[mmH2O] 0.62 1.25 2.152 3.45 5.02 7.00 9.32 11.75 塔内现象 （2）湿填料塔流体阻力实验记录(水流量为80升/时)
空气流量 计前表压[mmHg] 13.5 16.0 20.5 19.5 25.0 34.4 31.7 35.3 气温[℃] 18.1 18.0 18.0 18.0 18.20 18.52 18.5 18.7 压强降 塔顶表压[cmH2O] 49.5 73.5 124.5 80.5 129.5 180 153 140 填料层压差[mmH2O] 0.75 1.55 3.00 5.21 9.10 14.05 12.2 塔内现象 （3）湿填料塔流体阻力实验记录(水流量为100升/时)
空气流量 计前表压[mmHg] 13.7 17.4 22.6 气温[℃] 19.0 19.0 19.0 14
压强降 塔顶表压[cmH2O] 51 89 148.5 填料层压差[mmH2O] 0.82 1.85 3.58 塔内现象 4 5 6 7 8 9 10 100 100 100 80 20 25 30 35 40 21.9 24.7 27.5 18.9 18.9 19.2 99.5 120 121 6.4 8.5 11.25 液泛
（二）吸收实验记录 实验设备编号：
填料名称：拉西环 12×12×1.3[毫米] 填料高度：0.825m 塔内径：0.111m 气体：氨、空气 吸收剂：水
氨气纯度：99%NH3 1%氮（体积） 空气、氨流量计标定状态：760mmHg 20oC空气标定 项目 空 气 氨 气 水 浓 度 压 强 流量计示值 计前表压 温度 流量计示值 计前表压 温度 流量计示值 温度 浓度0.025 N 体积：1毫升 大气压 塔顶表压 填料层压差 序号 [m3/h] [mmHg] [oC] [m3/h] [mmHg] [oC] [升/时] [oC] 温度[oC] 尾气浓度Y2 [mmHg] [cmH2O] [cmH2O] 1（60%） 24 23.9 18.8 2.4 21 18.7 80 18.2 1.04 101.11 99.8 8.95 2（80%） 32 28.5 19.3 2.5 38 18.8 80 18.2 1.17 101.11 121 11.6 3 21 21.5 19.6 2.1 18 18.8 100 18.2 1.53 101.11 79 7.5 4 28 26.8 19.8 2.5 25 18.0 100 18.2 1.50 101.11 111 11 [升] 吸收液：硫酸 空气体积 七、思考题
1.从传质推动力和传质阻力两方面分析吸收剂流量和温度对吸收过程的影响。
答: 由吸收分析可知，改变吸收剂用量是对吸收过程进行调节的最常用方法。当气体流率V不变时，
增加吸收剂流率，吸收速率NA增加，溶质吸收量增加，那么出口气体的组成Y2减少，回收率η增大。当液相阻力较小时，增加吸收剂流量，总传质系数变化较小或基本不变，溶质吸收量的增加主要是由于传质平均推动力ΔYm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。但当液相阻力较大时，增加吸收剂流量，总传质系数大幅度增加，而传质平均推动力ΔYm可能减少，但总的结果使传质速率增大，溶质吸收量增大。
降低吸收剂的温度，使气体的溶解度增大，相平衡常数减少。对于液膜控制的吸收过程，降低操作温度，吸收过程阻力将随之减少，结果使吸收效果变好，Y2降低，但平均推动力ΔYm或许也会减少。对于气膜控制的吸收过程，降低操作温度，吸收过程阻力不变，但平均推动力ΔYm增大，吸收效果同样会变好。总之，降低吸收剂的温度，改变了相平衡常数，对过程阻力及过程推动力都产生影响，其总的结果使吸收效果变好，吸收率提高。
2.从实验数据分析水吸收氨是气膜控制还是液膜控制，还是两者兼而有之？
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答:
3.填料吸收塔塔底为什么必须有液封装置？液封装置是如何设计的？
答：液封装置的作用分两种，一是为防止实验过程中吸收剂从吸收塔底流出；二是防止塔外气体进入塔内，影响吸收效率增加风机负担。
液封装置的设计遵循以下三点：一是U形管作液封时，为防止管顶部积存气体，应在最高点处设置放空阀或设置与系统相连接的平衡管道；二是为了在停止时能放净管内液体，一般在U形管最低点应设置放净阀；三是由于液体被夹带或泄漏等原因会造成液封液损失，在设计时应采取措施保持液封高度或设置可及时填补损失液体的装置。
八、注意事项
1.转子流量计如果突然增加流量或突然减少流量，转子波动太剧烈就会打烂玻璃锥管，因此必须注意风机起动或停车时，一定要将旁通闸阀2全开，让大量空气从旁路排走，以保证风机起动或停车时转子不会突然升起或下降。
2.氨气自动减压阀：每次使用，应在阀门处于关闭关态（即手柄放松）下才开启氨瓶阀，然后逐步旋紧调节手柄，开启减压阀直至低压氨压表示值为0.5—0.8kg/cm时止。每次使用完毕，应将手柄放松。
3.分析装置的吸收盒每次用完即应冲洗干净。干涸后则难于洗净。 4.莲蓬头的喷孔很小，应定期清洗，避免堵塞。 附：
[1]转子流量计换算公式
转子流量计在使用时，如果被测介质的情况（如介质种类、温度、压力等）与标定刻度时所用的介质的情况不同，测量结果（也就是流量），就不是刻度所指标的数值，需要通过一定的换算，才是真正的结果，下面就介绍换算公式和公式的推导过程。（转子流量计的标定介质和介质状态一般刻写在流量计的锥形玻璃管上）。
转子流量计流量公式如下（见课本） Q=FRCR2
2gV(rf?r)fo?r （1－1）
Q——流量
FR——玻璃管和转子之间最狭窄处的环隙面积
CR——流量系数（同一形式的转子，CR与环隙处的雷诺数有关） V——转子体积 f0——转子最大截面积 rf——转子材料重度 r——被测介质重度
利用上式列出流量计标定时和使用时， 同一转子浮升高度下的方程：
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