一、實驗設備功能和特點：

本實驗裝置主要用于實驗教學和科研。通過實驗，可以幫助學生了解填料吸收塔的結構、性能和特點，練習并掌握填料塔操作方法；通過實驗測定數據的處理分析可加深對填料塔流體力學性能基本理論的理解，加深對填料塔傳質性能理論的理解，練習并掌握填料吸收塔傳質能力和傳質效率的測定方法，會實驗數據的處理和分析。整套設備實驗現象準確，數據穩定可靠，并且體積小重量輕，使用方便。

二、實驗設備主要技術參數

1.設備主要參數：

填料吸收塔：玻璃管內徑 Di＝90mm； 內裝φ6×10mm瓷拉西環；填料層高度Z＝0.7m；

填料解吸塔：玻璃管內徑 Di＝90mm；,內裝φ6×10mm拉西環不銹鋼填料；

風機為旋渦風機，輸入功率為550W，轉速為 ?2800/min,風量為95m3/h。

鋼瓶1個（用戶自備）；減壓閥1個（用戶自備）。

2. 流量測量儀表：

CO₂轉子流量計： 流量范圍0.016～0.16m³／h；

2個空氣質量流量計：流量范圍0.25～12m³／h；

??吸收塔液體渦輪流量計： 流量范圍100～1000 L／h； ?

吸收塔液體渦輪流量計： 流量范圍100～1000 L／h；

3．溫度測量：K型熱電阻，用于測定氣相、液相溫度，AI-702M數字儀表顯示。

4．塔降測量：5KPa壓差傳感器，AI-702M數字儀表顯示。

表一 、 在水中的亨利系數 ??E×10^-5，KPa

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三．實驗流程簡介：

吸收質（二氧化碳氣體）由鋼瓶經減壓閥和轉子流量計15計量后與經過計量后的空氣混合由塔底進入吸收塔內，氣體自下而上經過填料層與吸收劑純水逆流接觸進行吸收操作，尾氣從塔頂放空；吸收劑是由轉子流量計14計量后由塔頂進入噴灑而下；吸收 后的液體流入塔底后進入儲槽22中，再由吸收液泵 3經流量計 7計量后進入解吸塔進行解吸操作，空氣由流量計6控制流量進入解吸塔塔底，自下而上經過填料層與液相逆流接觸對吸收液進行解吸，解吸后氣體自塔頂放空。U形液柱壓差計用來測量填料層兩端的壓強降。

吸收解吸實驗裝置流程示意圖見圖

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1-解吸液儲槽；2-解吸液液泵；3-吸收液液泵；4-風機；5-空氣旁通閥；6-空氣流量計；7-吸收液流量計；8-吸收塔；9-吸收塔塔底取樣閥；10-吸收壓降傳感器；11-解吸壓降傳感器；12-解吸塔；13-?解吸塔塔底取樣閥；14-解吸液流量計；15- CO₂流量計；16-吸收用空氣流量計；17-吸收液儲槽；18、19-放水閥；

吸收解吸實驗裝置流程示意圖

四、實驗方法及步驟：

???1. 測量填料塔干填料層（△P／Z）～u關系曲線（只做解吸塔）：

打開空氣旁路調節閥5至全開，啟動風機。打開空氣流量計,逐漸關小旁路調節閥門5的開度，調節進塔的空氣流量6。穩定后讀取填料層壓降△P的數值，然后改變空氣流量，空氣流量從小到大共測定4-5組數據。在對實驗數據進行分析處理后，在對數坐標紙上以空塔氣速 u為橫坐標，單位高度的壓降△P／Z為縱坐標，標繪干填料層(△P／Z)～u關系曲線。

2. 測量填料塔在噴淋量下填料層(△P／Z)～u關系曲線（只做解吸塔）：

將水流量固定在100L／h（水流量大小可因設備調整），采用上面相同步驟調節空氣流量，穩定后分別讀取并記錄填料層壓降△P、轉子流量計讀數和流量計處所顯示的空氣溫度，操作中隨時注意觀察塔內現象，一旦出現液泛，立即記下對應空氣轉子流量計讀數。根據實驗數據在對數坐標紙上標出液體噴淋量為80L／h時的（△P／z）～u關系曲線（見圖2A ），并在圖上確定液泛氣速，與觀察到的液泛氣速相比較是否吻合。

3. 吸收傳質系數測定：

吸收塔與解吸塔（水流量控制在100L/h）

（1） 打開閥門5，關閉閥門9、13。

（2） 啟動吸收液泵2將水經水流量計14計量后打入吸收塔中，然后打開 鋼瓶頂上的針閥20，控制在0.4m³/h左右。啟動氣泵開關調節流量控制在0.8m³/h左右，向吸收塔內通入 和空氣的混合氣體（二氧化碳氣體流量計15的閥門要全開），流量大小由流量計讀出。

（3）吸收進行10分鐘后，啟動解吸泵2，將吸收液經解吸流量計7計量后打入解吸塔中，同時啟動風機，利用閥門5 調節空氣流量（約0.3?m³／h）對解吸塔中的吸收液進行解吸。

（4）操作達到穩定狀態之后，測量塔底的水溫，同時在塔頂、塔底取樣口用100ml三角瓶取20ml樣品并分別測定塔頂、塔底液體中 的含量。（實驗時注意吸收塔水流量計和解吸塔水流量計數值要一致，并注意解吸水箱中的液位，兩個流量計要及時調節，以保證實驗時操作條件不變）

（5） 含量測定

用移液管吸取0.1M的Ba（OH）₂溶液10mL，放入三角瓶中，并從塔頂或塔底樣品中取10?mL加入三角瓶中用膠塞塞好振蕩。溶液中加入2～3滴酚酞指示劑搖勻，用0.1M的 滴定到粉紅色消失即為終點。

按下式計算得出溶液中 濃度：

????????????????????

五、實驗注意事項：

1.開啟 鋼瓶總閥門前，要先關閉減壓閥。總閥門開啟后緩慢打開減壓閥，閥門開度不宜過大。

2.實驗中要注意保持吸收塔水流量計和解吸塔水流量計數值一致，并隨時關注水箱中的液位。

3.分析CO₂濃度操作時動作要迅速，以免CO₂從液體中溢出導致結果不準確。

4.實驗用水應采用蒸餾水。

六、實驗數據處理

填料塔流體力學特性記錄表

操作記錄： ?????????????????????????????????????????大氣壓強：??????KPa

*塔內現象欄用以記錄“有鼓泡”、“塔頂積液”、“霧沫夾帶嚴重”等現象。

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填料塔的吸收傳質性能測定記錄表

實驗日期： ???????實驗人員：?????????????????????????????????????????????????

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