4、关闭氨气缓冲罐上得氨气流量调节阀4,松开减压阀旋钮,打开氨瓶上得总阀,然后,慢慢拧紧减压阀旋钮把氨气引进缓冲罐3,待罐上压力表读数达0、05MP左右时,停止转动减压阀旋钮,慢慢打开调节阀4,把氨气送进混合管
填料塔验收报告模板
一、实验名称:吸收实验
二、实验目得:
1、学习填料塔得操作;2、测定填料塔体积吸收系数KYa、三、实验原理:
对填料吸收塔得要求,既希望它得传质效率高,又希望它得压降低以省能耗。但两者往往就是矛盾得,故面对一台吸收塔应摸索它得适宜操作条件。
(一)、空塔气速与填料层压降关系气体通过填料层压降△P与填料特性及气、液流量大小等有关,常通过实验测定。
若以空塔气速[m/s]为横坐标,单位填料层压降[mmH20/m]为纵坐标,在双对数坐标纸上标绘如图2—2-7-1所示。当液体喷淋量L0=0时,可知~关系为一直线,其斜率约1、0—2,当喷淋量为L1时,~为一折线,若喷淋量越大,折线位置越向左移动,图中L2>L1.每条折线分为三个区段,值较小时为恒持液区,~关系曲线斜率与干塔得相同。值为中间时叫截液区,~曲线斜率大于2,持液区与截液区之间得转折点叫截点A。值较大时叫液泛区,~曲线斜率大于10,截液区与液泛区之间得转折点叫泛点B。在液泛区塔已无法操作。塔得最适宜操作条件就是在截点与泛点之间,此时塔效率最高。
图2—2-7-1
填料塔层得~关系图
图2—2—7-2
吸收塔物料衡算
(二)、吸收系数与吸收效率本实验用水吸收空气与氨混合气体中得氨,氨易溶于水,故此操作属气膜控制.若气相中氨得浓度较小,则氨溶于水后得气液平衡关系可认为符合亨利定律,吸收平均推动力可用对数平均浓度差法进行计算。其吸收速率方程可用下式表示:
(1)式中:NA——被吸收得氨量[kmolNH3/h];-—塔得截面积[m2]H——填料层高度[m]Ym--气相对数平均推动力KYa--气相体积吸收系数[kmolNH3/m3·h]被吸收氨量得计算,对全塔进行物料衡算(见图2-2—7-2):
(2)
式中:V——空气得流量[kmol空气/h]L-—吸收剂(水)得流量[kmolH20/h]Y1-—塔底气相浓度[kmolNH3/kmol空气]Y2——塔顶气相浓度[kmolNH3/kmol空气]X1,X2-—分别为塔底、塔顶液相浓度[kmolNH3/kmolH20]由式(1)与式(2)联解得:
(3)为求得KYa必须先求出Y1、Y2与Ym之值.1、Y1值得计算:
(4)
式中:V01--氨气换算为标态下得流量[m3/h]V02——空气换算为标态下得流量[m3/h]0、98——氨气中含纯NH3分数对氨气:
(5)
式中:V1——氯气流量计上得读数[m3/h]T。,P。——标准状态下氨气得温度[K]与压强[mmHg]T1,P1——氨气流量计上标明得温度[K]与压强[mmHg]T2,P2——实验所用氨气得温度[K]与压强[mmHg]——标准状态下氨气得密度(=0。769kg/m3)—-标准状态下空气得密度(=1.293kg/m3)
对空气:
(6)式中:V2——空气流量计读数[m3/h]T。,P。——标准状态下空气得温度[K]与压强[mmHg]T3,P3——空气流量计上标明得温度[K]与压强[mmHg]T4,P4——实验所用空气得温度[K]与压强[mmHg]Y1也可用取样分析法确定(略).2、Y2值分析计算在吸收瓶内注入浓度为NS得H2SO4VS[ml],把塔顶尾气通入吸收瓶中。设从吸收瓶出口得空气体积为V4[ml]时瓶内H2SO4Vs即被NH3中与完毕,那么进入吸收瓶得NH3体积Vo3可用下式计算:
(7)
通过吸收瓶空气化为标准状态体积为:
(8)
式中:V4—-通过吸收瓶空气体积[ml],由湿式气量计读取T。,P.-—标准状态下空气得温度[K]与压强[mmHg]T5,P5——通过吸收瓶后空气得温度[K]与压强[mmHg]故塔顶气相浓度为:
(9)3、塔底X1~Y*1得确定由式(2)知:,若X2=0,则得:
(10)X1值亦可从塔底取氨水分析而得。设取氨水VN`[ml],用浓度为NS`得H2SO4来滴定,中与后用量为VS`[ml],则:
(11)又根据亨利定律知,与塔底X1成平衡得气相浓度Y1*为:
(12)
式中:P—-塔底操作压强绝对大气压(atm)E——亨利系数大气压,可查下表取得:液相浓度5%以下得得E值表2-2—7—1t(℃)
E(大气压)0、2930、5020、7780、9471、251、94或用下式计算:
(13)4、塔顶得X2~Y2*得确定因用水为吸收剂,故X2=0,所以Y2*=05、吸收平均推动力ΔYm
(14)6、吸收效率η
(15)
四、实验流程简介:吸收装置如图2-2-7-3所示,塔径为110(mm),塔内填料有一套为塑料阶梯环,其它为瓷拉西环,均为乱堆.填料层高为600-700(mm)(请自量准确)。氨气由氨瓶1顶部针形阀放出,经减压阀2到达缓冲缺罐3,用阀4调节流量,经温度计23,表压计5与流量计6分别测量温度、压力与流量后到达混合管。空气经风机7压送至缓冲罐9,由旁路阀8与调节阀11调节风量,经温度计23,表压计10与流量计12分别测量温度、压力与流量后到达混合管与氨气混合,后被送进吸收塔13得下
部,通过填料层缝隙向上流动。吸收剂(水)由阀16调节,经流量计17测定流量后从塔顶喷洒而下。在填料层内,下流得水滴与上流得混合气接触,氨被水吸收变氨水从塔底排出,氨水温度由温度计23测定,塔顶表压与填料层压降由压差计14与15测定.从塔顶排出含有微量氨得空气成为尾气从阀18排出大气中,分析尾气含氨量就是用旋塞19取样,先从三角瓶20除去水分,后经吸收瓶21分析氨,气量计22计量取出空气量。
五、实验方法:
(一)测压降与空塔气速步骤1、测定干塔压降(1)打开旁路阀8,关闭空气流量调节阀11,启动风机7,慢慢打开阀11使风量由零至最大,同时观察压差计15得读数变化。
(2)从流量计12得量程范围拟定6~8组读数。调节风量由大至小,同时读取空气流量及塔压降值。
2、测定湿塔压降(1)把风量开至最大,慢慢打开阀16使水从塔顶喷淋而下,观察填料层上得液泛情况及压差计15得读数变化。
(2)调节风量水量使液泛层高度20~30mm左右,记下水流量及压差计读数。
(3)保持水量不变,调节风量由大至小,测取6~8组风量及塔压降读数。
最后,读取气温、水温及填料层高度,记下塔内径数值。
(二)测吸收系数步骤1、全开旁路阀8,关闭空气流量调节阀11,启动风机7,慢慢打开阀11使风量由零至最大,同时观察压差计15得读数变化。
2、在吸收瓶内置入已知浓度得H2SO41ml及2滴甲基红,加适量蒸馏水摇匀后装于尾气分析管路上.关闭取样旋塞19,记下湿式气量计原始读数。
3、将水流量计17及空气流量计12(采用旁路调节法)调到指定读数。
4、关闭氨气缓冲罐上得氨气流量调节阀4,松开减压阀旋钮,打开氨瓶上得总阀,然后,慢慢拧紧减压阀旋钮把氨气引进缓冲罐3,待罐上压力表读数达0、05MP左右时,停止转动减压阀旋钮,慢慢打开调节阀4,把氨气送进混合管。
5、待塔得操作稳定后(不液泛,不干塔,各仪表读数稳定),记录各仪表读数,
同时进行塔顶尾气分析。
6、尾气分析方法就是打开取样旋塞19,使尾气成泡状通过吸收瓶液层,至瓶内液体得红色变淡黄色为止,即关闭旋塞,记下气量计读数。(8分)7、保持空气与水流量不变,改变氨气流量,重复上述操作一次。
8、实验完毕,先关氨瓶上得总阀,待氨气缓冲罐上压力表读数为0后,再关闭氨气缓冲罐上得氨气流量调节阀4,然后,全开旁路阀8,同时关闭空气流量调节阀11,最后停风机与关水阀,清洗吸收瓶.1、氨瓶
2、减压阀
3、氨缓冲罐
4、氨气调节阀
5、氨表压计
6、氨转子流量计7、叶氏风机
8、空气旁路阀
9、空气缓冲罐10、空气表压计
11、空气调节阀
12、空气转子流量计
13、吸收塔
14、塔顶表压计
15、塔压降压差计
16、水调节阀
17、水转子流量计
18、尾气调节阀
19、取样旋塞
20、分离水三角瓶
21、吸收瓶
22、湿式气量计
23、温度计图2-2—7-3
吸收装置流程图六、原始数据记录表:
(见下页)
七、数据处理表:
0、3670、367
9、4609、441
0、1940、194
5819、30813723、371
0、03800、0381
0、00003340、0000142
0、003050、00204
1、2321、234
0、001930、00128
0、005160、00468
99、912%99、963%
501、128554、192
0、01690、0170
八、讨论:
实验报告
课程:__________实验名称:__________
日期:___________完成者:_______合作者:_________
一、实验目的:
二、实验设备:
三、实验原理:
四、实验内容及步骤:
五、实验结果分析:
六、思考题的回答: