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实验题目：填料塔吸收过程实验
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式中 Y2一一出塔气体的比摩尔浓度，kmolNH3/kmolAIR；
Ma——硫酸的摩尔浓度，mol/L； Va——所用硫酸的体积，ml；
P0、V0、T0一一尾气经洗气瓶吸收后，通过湿式流量计空气的压力(Pa)、体积(L)、温度(K)；
R一一气体常数。
(6)出塔液相组成X1的确定
因进塔液相是清水，X2=0，由式(4-9)可知：
X1?V(Y1?Y2) （4-12） L也可以用酸碱中和滴点法测得(方法略)。
(7)总传质推动力的确定
?Y?Y?Y*
?Ym??Y1??Y2(Y1?mX2)?(Y2?mX1)? （4-13）
ln(?Y1/?Y2)ln[(Y1?mX1)/(Y2?mX2)](8)总体积传质吸收系数kya的计算 溶质被吸收的量GA由物料衡算可求得，又
GA?KYa?h?Ym
所以 KYa?GA （4-14）
?h?Ym式中 KYa——总体积传质吸收系数，kmol/m3﹒h
GA——溶质被吸收的量，kmol/h； ?一一吸收塔的截面积，m2； h一一填料层高度，m。
五、仿真实验操作步骤
在仿真实验主界面中选择\吸收实验\，点击进入吸收过程实验界面，输入学号，回车，点击\仿真操作\，进入实验操作界面。
1.ΔP~u曲线的测定
首先点击\开始实验\按钮，双击吸收剂调节阔，得一阀门开度放大图，点\、\一\符号，可增减阀门的开度，先增大水的流量，润湿塔内填料，随后调节水流量到一定值，例如取30L/h，然后点击风机开关的绿色按钮，启动旋涡气泵，双击空气流量调节阀，慢慢增大风量，同时注意观察塔内气液流动形态，直至填料层中产生乳化现象，即表明已发生液泛。记下液泛时的最大空气量(例15m3/h)，再根据最大空气量规划各个实验状态点的风量值。为了使实验点在坐标轴上分布均匀，风量应按等比数列安排，比值取1/4。实验时风量应从小到大逐级调节，每改变一次风量，需待系统稳定后再点击\读取数据\按钮，以记录该实验状态点的实验数据。一个喷淋密度下一般测10组数据左右，最后一组数据应在泛点下测取。
2.体积吸收系数Kya的测定
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调节水量至0.03 m3/h不变，空气量取液泛时的0.6~0.8倍，例如取12m3/h；打开氨减压阀。为了保证在低浓气体下吸收，氨气的体积流量应小于空气流量的7.7%，例如取4%，则氨气流量为0.48 m3/h。等系统稳定后，双击屏幕左上侧的尾气吸收瓶，使尾气吸收瓶和湿式流量计相连，点击三通阀门，尾气引人吸收瓶与内装一定量的浓度已知的稀硫酸进行中和反应。当指示剂由红色变成黄绿色时，中和反应达到终点，此时计算机弹出一个对话框，提示中和反应已达终点，点击\确定\即可结束尾气分析。再点击\读取数据\按钮，则可自动读取第一个操作条件下的各测量参数。
保持空气和氨气流量不变，改变水量，例如增大到0.036 m3/h，等系统稳定后，重复以上数据测取操作。
再在第二个实验状态点的基础上，保持水流量不变，将空气的流量减小到9 m3/h，则相应的氨气流量为0.36 m3/h，等系统稳定后，再重复以上数据测取操作。如是得到三种操作条件下的Kya测试原始数据。
六、实验数据处理
当测完实验数据后，可点击实验操作界面上部的\数据处理\按钮，进入数据处理界面，进行实验数据处理。
1. Δp~u曲线的数据处理
Δp~u 原始数据
Δp~u数据处理
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Δp~u数据处理图
点击界面左侧的\Δp~u\按钮，则列表显示出原始测定数据，再点击\数据处理\，又会列表显示数据处理结果。再双击\作图\。则可在双对数坐标中作出塔顶、底压降Δp与空塔气速u的关系，并在右上侧显示泛点气速和载点气速。
图5.6Ap~u曲线的原始数据记录 2. Kya的数据处理
Kya\原始数据
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Kya\数据处理表
点击界面左侧的\Kya\按钮，可得到在三种操作条件下的原始数据表格。再点击\数据处理\按钮，则可得到实验结果列表，其中最终结果为Kya。
从实验结果可以看出，当水量不变，只改变气量时的Kya值大于改变水量而气量不变时的ΔKya值，因此表明水吸收氨是属于气膜控制的过程。
七、实验装置停车操作
点击\返回实验室\按钮，返回实验操作界面。按以下顺序执行停车操作： (1)关闭氨气阀门。
(2)关闭空气阀门和风机开关。 (3)关闭水阀门，实验结束。
(4)点击\按钮，退出实验室，结束实验。
八、实验仿真操作过程注意事项
(1)测Δp~u关系曲线时，空气流量应按等比数列变化，这样可保证实验点在双对数坐标轴上分布均匀。
(2)左上侧尾气吸收瓶只有三只，只能分析三次尾气浓度，如果超过三次，则吸收瓶不能复原，只能重新再做实验。
(3)当连接了尾气吸收瓶后，别忘了还应点击三通，使部分尾气通入吸收瓶进行中和反应，否则无法得到尾气的浓度。
九、思考题
1.为什么要测Δp~u的关系曲线?实际操作气速与泛点气速之间存在什么关系? 2.什么是空塔气速?空塔气速是如何得到的?
3.混合气体经过填料塔吸收后，塔顶尾气浓度是怎样测定的?
4.经过填料塔吸收后，从塔底出来的液相浓度可用哪几种方法测得?哪一种最准确? 5.在尾气分析过程中，从湿式流量计读得的体积数表示的是什么体积?
6.用清水吸收混合气中的氨，其推动力是什么?属于什么控制?其阻力主要集中在哪一相? 7.本实验属低浓度气体吸收，其进塔浓度Y1应取多大?而实际装置中是以转子流量计测出空气、氨气的体积流量，则体积流量之比应怎样控制?
8.填料吸收塔内发生的液泛现象与哪些因素有关? 9.哪些操作条件会影响本实验系统的稳定性?
10.针对本实验装置，影响传质系数Kya的因素有哪些?其中主要因素是什么?
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