气体吸收实验的实验目的是什么?
气体吸收实验的实验目的是什么?
1.了解气体吸收的基本原理:通过气体吸收实验,可以深入了解气体在液体中的溶解过程和吸收的机制。了解气体溶解和吸收的原理对于理解环境污染的治理以及工业生产过程中的气体处理具有重要意义。
2.研究气体吸收的影响因素:气体吸收实验可以通过改变不同的实验条件,如液体性质、温度、气体浓度等,来研究它们对气体吸收过程的影响。这有助于深入了解气体吸收的影响因素,为优化气体处理技术提供科学依据。
3.评估吸收剂的性能:气体吸收实验可以用于评估不同吸收剂的性能。吸收剂的选择对于有效去除特定气体污染物有着重要的影响,因此通过实验评估吸收剂的性能可以为选择适合的吸收剂提供指导。
4.比较吸收剂的经济性和环境友好性:除了性能评估外,气体吸收实验还可以用于比较吸收剂的经济性和环境友好性。通过对各种吸收剂在实验条件下的表现进行对比,可以选择经济性和环境友好性兼具的吸收剂,从而降低气体处理的成本和对环境的影响。
5.探索新型吸收剂的应用潜力:气体吸收实验还可以用于探索新型吸收剂的应用潜力。
随着科学技术的不断发展,新型吸收剂的研发和应用成为一种重要的研究方向。
通过实验评估新型吸收剂的吸收性能和经济环境性,可以为新型吸收剂的应用提供科学依据。
总结起来,气体吸收实验的实验目的是为了了解气体吸收的基本原理、研究影响因素、评估吸收剂的性能以及探索新型吸收剂的应用潜力。这些实验目的有助于提高对气体处理技术的理解和应用,为环境保护和工业生产提供科学支持。
气体吸收实验的实验目的是什么
1.观察填料塔内坦州气液两相流动情况和液泛现象2.测让樱蔽定干、湿填料层压降,在双对数坐标纸上标绘出空塔颂梁气速与湿填料层压降的关系曲线。
3.了解填料吸收塔的流程及构造。
4.测定在一定条件下,用水吸收空气中氨的吸收系数。
化工原理吸收试验m是什么
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
吸收操作是分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
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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:
?或?
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,
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V填填料层堆积体积,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、填料特性及放置方式有关。然而,一旦填料塔制成,V填就为一定值。
2.操作因素:
a.气相总容积吸收传质系数Kya
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根据双膜理论,在一定的气温下,吸收总容积吸收传质系数Kya可表示成:?
又有文献可知:?和?,综合可得?,显然Kya与气体流量及液体流量均有密切关系。比较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:
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?
?
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:
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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行调节的最常用方法,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
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么出口气体的组成y2减小,回收率η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。
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
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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?缺蠢不变.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,吸收过程的回收率增加。
吸收剂进口浓度x2是控制和调节吸收
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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)提高吸收搜派剂用量,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。
?
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ab
图5-2L/G大小对世扮贺操作的影响
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;
2.实验结果-----双膜理论、分析吸收过程属于气膜控制或液膜控制;
3.实验测量-----气体转子流量计的读数以及校正;
4.实验流程-----液泛现象及预防,液封的作用及控制;
5.实验设备-----填料吸收塔的结构及操
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作及填料介绍。
四、实验装置示意图及流程
?
五、实验步骤
(一).设备:
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本实验装置是空气―丙酮混合气―水吸收系统,吸收塔为填料吸收塔,气体是经定值器将压力恒定的室温空气,进入丙酮容器鼓泡而出,得到的丙酮已达饱和的混合气,吸收剂为自来水,用色谱分析的方法,测定混合气进口浓度y1及混合气出口浓度y2。
(二).测试准备:
1.接通气路,打开水流量计开关,再打开定值器开关,将压力恒定在0.02MPa左右,然后,打开气体转子流量计,把水和气的转子流量计调节至测试时的最大值,仔细检查设备是否有漏液、液泛等不正常现象,如果一切正常,即可开始调试。
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2.测试:
在上面的步骤完成后,用分别改变水流量、空气流量(均由小至大)、及水温(升高)的方法,测数组数据。
每改变一次水流量或空气流量,均需间隔数分钟取样,或出口水温基本恒定。
取样时,先取y1再取y2。
3.注意事项:
气体流量不能超过600L/h,液体流量不能超过7L/h,否则有可能液泛。液封的液位高低由后面的阀门控制。
六、实验操作原则及内容
(一).实验操作原则:
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1.先开水的开关,后开气的开关,并测量空气的温度。?
2.y1每次都要测量,且要先测y2,后测y1,防止影响吸收的平衡。
3.注意控制液封的水位,且要防止液泛。
4.加热温度要小于50℃,。(电压95伏左右)
5.改变控制条件时,要经过10~15min时间稳定。
(二).实验内容:
1.在空气流量恒定条件下,改变清水
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流量,测定气体进出浓度y1、y2,计算组分回收率η,传质推动力面Δym和传质系数Kya。
2.在清水流量恒定条件下,改变空气流量,测定气体进出口浓度y1、y2,计算组分回收率η,传质推动力面Δym和传质系数Kya。
3.在空气流量和清水流量恒定条件下,改变清水温度,测定气体进出口浓度y1、y2,计算组分回收率η,传质推动力面Δym和传质系数Kya。
七、实验数据记录及数据处理
(一).设备参数:
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填料:瓷质拉西环;气液接触方式:气~液逆流;
(二).操作参数:
定值器压力:0.02-0.04MPa(表压)
(三).原始数据记录:
1.常数:
填料塔直径D:40mm;填料塔高度H:220mm;
色谱仪系数:0.18;室温:10℃;气压:101.3KPa
2.实验数据记录:
序号
气体流量
G/(L/h)
水流量
L/(L/h)
气体进口浓度
色谱峰高
气体出口浓度
色谱峰高
水进口
温度/℃
水出口
温度/℃
混合气
温度/℃
1
2
3
4
5
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(四)计算结果
序号
气体流量G
Kmol/m2.h
水流量L
Kmol/m2.h
x1
Δym
η
Kya
1
2
3
4
5
八、实验数据处理中注意事项说明:
1.气体流量计在0.02MPa下使用,与气体流量计标定时的状态不同,故需校正:
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?
2.吸收剂的进口温度由半导体温度计测得,需计算全塔平均温度,来查得各组的m值。全塔平均温度为:
?
3.色谱仪上读得的峰面积正比于取样气相浓度,进出口峰面积之比,等于气体进出口浓度y1,y2之比。
4.丙酮的安托因方程系数?
P:mmHg
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A:6.75.30
B:1030.96
C:209.83
t:℃(5~45℃)
九、实验数据处理结果的讨论及要求
1.在空气流量恒定条件下,改变清水流量,讨论组分回收率η,传质推动力面Δym和传质系数Kya的变化规律。
2.在清水流量恒定条件下,改变空气流量,讨论组分回收率η,传质推动力面Δym和传质系数Kya的变化规律。
3.从实验数据分析水吸收丙酮是气膜
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控制还是液膜控制,还是两者兼而有之。
十、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吸收温度对吸收过程的影响?
2.从实验数据分析水吸收丙酮是气膜控制还是液膜控制,还是两者兼而有之?
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。
4.将液体丙酮混入空气中,除实验装置鼓泡器中用到的方法外
二氧化碳和氢氧化钠为什么能发生喷泉现象?
喷泉实验---氢氧化钠吸收二氧化碳气体
一、实验目的:
原本烧瓶中充满二氧化碳气体,加入氢氧化钠溶液并摇晃后,因为氢氧化钠会和二氧化碳反应,二氧化碳消耗后,烧瓶内的压力减此改少。造成罩厅水沿著玻璃管上升,如喷泉般喷出於烧瓶中,而且会变成粉红色,犹如一个粉红色喷泉。
二、实验原理和概念
1、氢氧化钠与二氧化碳反应式为:
NaOH(aq) CO2(g)→NaHCO3(aq)
NaHCO3(aq) NaOH(aq)→Na2CO3(aq) H2O(l)
2、烧杯内的水之所以沿著橡皮管上升,是因为圆底烧瓶内的二氧化碳被消耗掉,造成压力减少,而且比外界大气压为低,故烧杯内的水会被迫上升。
3、烧杯中的水喷到烧瓶中后,因为烧瓶中有过多的氢氧化钠溶液,酚太遇碱会变粉红色,所以烧瓶中的水是粉红色的。
三、实验器材
1、二氧化碳制造装置一组。碳酸钙粉末若干。
2、6M盐酸:取30mL的浓盐酸用水稀释至60mL。
3、500mL圆底烧瓶。
4、森闷判火柴一盒。
酚太一瓶。
含铁环之铁架一组。
5、软木塞一个(中间有一个孔)。橡皮管。
6、10、吸量管一支(底容量约5或10mL)。
7、11、氢氧化钠溶液:取约5g氢氧化钠溶解在20mL蒸馏水中
四、实验步骤
1、利用二氧化碳制造装置制造并收集二氧化碳,装置内加入碳酸钙粉末或数粒大理石,滴加稀盐酸,收集产生的二氧化碳,如图一所示。
2、用点燃的火柴,检验二氧化碳是否充满圆底烧瓶。如果二氧化碳充满烧瓶,点燃的火柴接近瓶口时,火柴会熄灭,如图二所示。
3、待确定二氧化碳已收集完毕,迅速倒入20mL的氢氧化钠溶液,用插好一吸量管(不含吸球但接一橡皮管,橡皮管上用一节气流夹住)的软木塞紧塞住,摇晃约20下后,倒置於铁架的铁环上,如图三所示。
4、在铁环下置一大烧杯,并装满水,滴加几滴酚太,如图四所示。
5、先将橡皮管放入烧杯的水中,再将节气流打开,观察有何现象发生?
五、问题
1、氢氧化钠和二氧化碳作用的反应式?
NaOH(aq) CO2(g)→NaHCO3(aq)
NaHCO3(aq) NaOH(aq)→Na2CO3(aq) H2O(l)
2、为何烧杯内的水会沿著橡皮管上升?
是因为烧瓶内的二氧化碳被消耗掉,造成烧瓶内气压减少,即外界大气压力大於瓶内的压力,因此迫使烧杯内的水上升。
填料吸收实验中增加压力什么气体吸收
1.实验目的填料塔吸收实验1.了解知缓填料吸收装置的设备结构及操作。
2.测定填料吸收塔的流体力学特性。
3.测定填料吸收塔的体积吸收总系数KY。
2.实验原理1.填料塔流体力学特性吸收塔中填料的作用主要是增加气液两相的接触面积,而气体在通过填料层时,由于有局部阻力和摩擦燃猛裂阻力而产生压强
3.实验装置和工艺流程实验装置流程如图1所示。图1吸收实验装置1一空皮闭压机;2一缓冲罐;3一转子流量计(气);
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