丙酮吸收实验

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1、丙酮吸收实验一、实验原理及计算公式1、实验原理填料塔是一种应用广泛、结构简单的气液传质设备。本试验所用的吸收塔塔身由透明玻 璃管制成，两端面磨光，且与中心线垂直。塔径0 41X3,塔身高度600mm，填料为瓷质拉 西环，填料层高度390 mm,填料尺寸6X6X 1mmo填料塔操作时，混合气体由下而上呈连续相通过填料层孔隙，液体则沿填料表面流下， 形成相际接触界面并进行传质。实验装置包括空气输送，空气和丙酮鼓泡接触以及吸收剂供给和气液两相在填料塔中 逆流接触等部分组成。来自空气压缩机的空气，经压力定值器定值在0.03 Mpa左右，并经转子流量计计量后， 再经空气加热器加热到8-15 oC （T1

2、），进入鼓泡器使空气和液体丙酮.鼓泡接触，带有丙酮 蒸汽的空气（温度变为t2）进入填料塔的底部，和自塔顶喷下温度为-的水逆流接触，被 吸收掉大部分丙酮后，从塔顶排出。3塔顶的水来自液体衡压槽，经转子流量计计量，再经水加热器加热到10-20oC，进入填 料塔吸收空气中丙酮后，温度变为T,流入吸收液储槽。4T、T、T、T均使用热电偶测量，用温度显示仪表显示出来。1234实验忽略流体通过管道而产生的热损失，即空气离开丙酮鼓泡器时的温度（t2 ）与进 入填料塔时的温度相同；同样，水离开加热器的温度与自填料塔顶喷下时的温度相同。组分的浓度使用气相色谱仪表和数据处理器测量。2、计算公式利用全塔物料衡算，平

3、衡关系和吸收速率方程求取逆流时Kya及n（1）标准状态下空气摩尔流量：（kmol / h）T （P + P ）V 二V0 气动 大气空 空计 P T 22.40T室温，试验中取293KP 大气压，试验中取760 mmHg 大气V 空气流量， m3 / h空计（2 ）水的摩尔流量：（kmol / h）=L水计18L 水计水流量， l / h 水计P水密度，g / l3）摩尔吸收量：G 二 V （Y - Y ） = L X空 12 水 14）对数平均浓度差：人（Y -mX/）-（Y -mX ）AY = 1#2 ） 2-mY - mXLn i kW mX 丿22（5）总体积传质系数:（kmol /

4、m3h）Kya =兀 D 2 H AY 4TDT吸收塔内径，mH填料层高度，m6）回收率:Y Y= 12 100%Y1二、操作步骤1、 进入实验后，启动空气压缩机（绿灯亮表示空气压缩机已开启）。如下图所示:各部分所对应的仪器1、气动压力定值器24、水转子流量计5、水子流量计3、空气加热器6、温度显示器7、加热电源总开关2、打开加热电源（绿灯亮）。3、适当调节旋钮开度大小使水转子流量计流量在2-8 升/时，如图所示实验的主界面如下图所示0|器翅窝=、爼素屮霽*、4、到控制面板点击5号位置，为水加热器：up. 416 V调节加热电源电压到88伏特左右，加热水到10-20C(T3)。从左到右依次为：

5、TT2、T、T，单位为摄氏度。31 2345、调节黑色旋钮增加空气压力调节阀开度(顺时针旋转)，同时左边的压力表实时显示空气压力大小。调节适当的开度使气动压力定值器上压力表读数为0.03Mpa。6、调节空气转子流量计，操作方法同水转子流量计，使空气流量为200-800升/时。用和调节水温度相同的方法调节空气加热器使空气温度为8-15C(Ti)o7、当空气和水的流量和温度都稳定后，要求塔底入口混合气体中丙酮的含量在10-18%左右 如果达不到要求可适当微调空气加热器温度或空气的流量，直到满足要求为止。塔底参数气相丙酮浓度：|18. 15% 空气温度：|帚疋 水温度(T4) : |io.oKJ塔顶

6、参数气相丙酮浓度：|1.49%空气温度:|6.21C水温度(T3) : |11.01C8、再次等到空气和水的流量和温度都稳定，读取塔顶和塔底的组分和温度（T、T ）,34以及水和空气的流量，气动压力定值器读数。记录水与空气的温度：T、T、T、T。12349、改变水温重复第6-9 步。10、改变水流量重复第6-9 步。11、实验完毕后，先关空气加热器，再关水加热器，12、过一分钟后，关闭空气压缩机。13、最后关空气压力调节阀和水流量调节阀。三、数据处理试墟名称：丙酮一水吸收试验试墟日期：2Q2tX）2-6-2Ci班级：姓各学号：除始数据记录室温（摄民度）犬气压（KPa）1 6气动压力定值器测量值

7、（KPa；| 101.325）空气温度T1 （摄民度）空气温度T2（摄氏度）| 30空气流量1/h|7. 3水温度T3（摄民度）|4. 3水温度 T4（摄氏度）| 999.9999水流量 1/h|9.0塔顶气相丙酮浓度池|10.0塔底气相丙酮浓度ylP| 7.415476E-02| .18515941、计算结果itl： E；E；G （千摩尔/小时）：158512E-03 空气流量（千摩尔/小时）：.0486511Y1 （千摩尔丙酮/千摩尔空岂）:.2272339Y2 （千摩尔丙酮/千摩尔空气）:8.0加41隹-02水流壘f千摩尔/小时）：.3881111XI （千摩尔丙酮/千摩尔水）：1.844449E-02Yle （千摩尔丙酮/千摩尔空气）：1.623115E-02对数平均浓度差（千摩尔丙酮/千摩尔空气）：1.623115E-02分离数率（）：64. 75256总悴积传质系数（千摩尔/立方米村卜时）：141.16912、绘制操作曲线。