物理化学第二章..ppt
工业吸收实验工业吸收实验吸收单元操作简介吸收单元操作简介原理：原理：利用组分在溶剂中溶解度的不同来分离气相混合物吸收操作的条件：吸收操作的条件： 溶质在溶剂中有较大溶解度，而惰性组分则很小； 吸收实际浓度YiYe平衡浓度，解吸YiYe ； 低温、高压有利于吸收，反之有利于解吸； 良好的设备条件（足够的气液接触面积和分离空间）； 吸收的操作极限气液相平衡 有合适的溶剂，能提供需要的设备与工艺条件，有经济效益。工业应用：工业应用：净化原料、获得产品、减少污染；工业应用的要求：工业应用的要求：吸收单元操作的特点吸收单元操作的特点 需要综合运用所学的四大化学、化工原理、化学工艺、化工仪表与自动化、化工机械基础和化工制图等诸多课程的相关知识才能完成。 需要多人相互配合、多点采集数据,才能完成实验。实验装置是工业装置的缩小，但过程仍然是连续的,属于工程实验范畴，主要培养工程动手能力；相同单元操作可通过不同结构的单元装置来完成,且有不同的操作结果.利用新的原理来改进或设计新的单元装置以提高操作效率,降低成本,企业需要工程创新。吸收单元操作的设备吸收单元操作的设备n 填料塔填料塔气膜控制系统（本实验）气膜控制系统（本实验）n 板式塔板式塔双膜控制系统双膜控制系统n 鼓泡塔鼓泡塔液膜控制系统液膜控制系统常用吸收设备：常用吸收设备：其他高效吸收装置：其他高效吸收装置：射流吸收、动力波吸收射流吸收、动力波吸收 、文氏管吸收、文氏管吸收培养综合能力、强化工程概念、提高创新意识培养综合能力、强化工程概念、提高创新意识. .实验目的与要求实验目的与要求n第一阶段：丙酮吸收的动态仿真实验。第一阶段：丙酮吸收的动态仿真实验。n实验要求：个人完成，仿真成绩实验要求：个人完成，仿真成绩8080分分n第二阶段：丙酮吸收的填料塔操作实验。第二阶段：丙酮吸收的填料塔操作实验。n实验要求：实验要求： 以实验小组为单位集体完成，必须获得指导老师认以实验小组为单位集体完成，必须获得指导老师认可的实验数据，比较锥度螺旋与拉西环填料的实验可的实验数据，比较锥度螺旋与拉西环填料的实验结果，结果，1 1周以后提交合格的实验报告。周以后提交合格的实验报告。n第三阶段：丙酮吸收的动力波操作实验。第三阶段：丙酮吸收的动力波操作实验。n实验要求：以实验小组为单位集体完成，获得指导实验要求：以实验小组为单位集体完成，获得指导老师认可的实验数据，老师认可的实验数据，2 2周以后提交实验报告。周以后提交实验报告。洗油吸收工业煤气中的苯类物质洗油吸收工业煤气中的苯类物质解解吸吸塔塔原料气原料气尾气尾气过热蒸汽过热蒸汽加热器加热器冷凝器冷凝器冷却器冷却器分层器分层器混合苯混合苯水水吸收操作的工业流程吸收操作的工业流程PAAT减压阀减压阀空压机缓冲罐气相流量计U型压差计吸收塔采样阀液相流量计1液相流量计2进口采样出口采样循环水槽离心泵排污阀排污阀液相出口汽化器吸收实验装置的流程图吸收实验装置的流程图实验原理实验原理1212()()G YYL XXOGOGZHN2 (:)OGyaGHG kmol m hK物料衡算方程物料衡算方程：填料层高度填料层高度：传质单元高度传质单元高度：传质单元数传质单元数：12()OGmYYNY对数平均推动力对数平均推动力：001212, 2940.46 16.6513-237.22 lniiieiiiimPYYYYmXmPPtYYYYY实验填料吸收塔结构实验填料吸收塔结构n塔体、气相进（出）口、液相进（出）口；n液体分布器、再分布器、气体分布器；n支承板、捕沫器、液封；n填 料：拉西环、阶梯环、n金属矩鞍环、十字环、 q环、n丝网波纹填料、锥度螺旋填料 1. 气液传质面积大，表面更新频率高，传质效高； 2. 气相负荷范围大，从几十几十万m3/h均可； 3. 可用于高温操作，亦可用于强腐蚀环境； 4. 液相可循环使用，且不易堵塞，操作周期长； 5. 设备结构简单、成本低廉，仅为填料塔的60%。动力波吸收原理：动力波吸收原理：利用驻波提供两相接触的机会动力波吸收的优势：动力波吸收的优势：n干塔压降测定：干塔压降测定：启动空压机调节减压阀开启进气阀调节进气阀到预定值稳定后读取U型管压差数据（56组）n湿塔压降测定：湿塔压降测定：启动空压机调节减压阀开启进气阀调节进气阀到预定值开启进液阀调节进液阀到预定值稳定后读取U型管压差数据（56组）n液泛气速测定：液泛气速测定：启动空压机调节减压阀开启进气阀调节进气阀到预定值开启进液阀并调节到预定值待稳定后逐步增加进气量，直至液泛读取相应的气相流量值重复以上步骤，读取不同液相流量下液泛时的相应气相流量。流体力学性能测定流体力学性能测定n启动空压机调节减压阀开启进气阀调节进气阀到预定值开启进液阀调节进液阀到预定值开启丙酮进气阀稳定后从塔顶、塔底处同时用预先准备好的取样管取样将样品送到分析室用色谱分析样品中的丙酮含量。n改变进气量，重复上述步骤，取得34组数据。n注意事项：必须采用专用取样器取样，取样前必须先冲洗取样器，每次取样的量尽量相同。1水槽液位低于红线，必须为水槽加水；2汽发器内液位低于红线，必须为汽化器补加丙酮；3进口压力必须严格控制在0.02Mpa以内；4启动泵之前必须先关闭泵的出口阀；5严格控制液相量在3545L/h范围内；6当环境温度低于25时，才可开汽化器加热系统；7实验结束时，应先关闭进气阀，再关进液阀，然后关闭空压机、离心泵，最后关闭总电源；n传质系数的计算n Kya G/ HOG ， HOG Z /NOG ， NOG (Y1-Y2)/Ym0.5-1-0.5 (/) ()p Pa mFv Kgs m纵坐标：压差横坐标：动能因子32(/): (/ )cfL mmUm s横坐标： 喷淋密度 纵坐标 液泛气速 12,yaOGOGOGOGmGZKHHNYYNY单位填料层高度压降曲线的绘制：单位填料层高度压降曲线的绘制：液泛曲线的绘制：液泛曲线的绘制：传质系数的计算：传质系数的计算：
