--氧解吸实验（第组）——工程楼106&108一、实验目的1）测量不同干、湿填料的压降～气速关系（1组干填料，2组湿填料）2）测量不同湿填料的Kxa值随空气、水量的变化关系*3）测定吸收塔的Kxa值随氧气、水量的变化关系二、实验原理及方法吸收和解吸都是根据溶质的溶解度不同，最后将混合物分开的单元操作。本实验借助填料塔，先用水吸收氧气，然后用空气解吸氧气，氧气是溶质，由钢瓶进入室内环境，水是溶剂，可循环利用。本过程符合等温、低浓度气体物理吸收规律。在流体力学实验中，水流量、空气流量（空塔气速）都通过转子流量计测量，但空气流量需修正。全塔压降通过正U型压差计测量，最后换算成单位填料高度压降。在传质实验中，水中溶解氧量通过YSI溶氧仪测量，得到质量浓度后换算成摩尔分率。由于空气过量很多，所以空气进、出解吸塔的含氧量都取0.21（摩尔分率），所以水进、出解吸塔的平衡含氧量（x1,e、x2,e）相等。该平衡值既可以通过亨利定律计算得到，也可以通过上述溶氧仪测量得到，减小相对误差。空气流量修正（密度修正）V2：(T1=293K，P1=101.3kPa)[m3/h]，V1是转子最大截面对应刻度空塔气速：[m/s]解吸塔传质速率方程：L=0.0555•V水/（0.7854×0.12）H—填料高度，0.75m；L—水摩尔流率，kmol•m-2•h-1，喷淋密度大于7.3m3/m2h，；V水—水流量，L/h；Kxa—液相体积传质系数，kmol•m-3•h-1；三、实验流程氧解吸实验流程图水流量范围：60～250L/h，氧气流量范围：0.2～0.6L/min，空气流量范围：4～40m3/h；吸收塔：塔径32mm，填料高0.5m，填料类型是Φ6不锈钢θ环；解吸塔：塔径0.1m，填料高0.75m，4种填料分别是陶瓷拉西环、不锈钢θ环、塑料星型环、不锈钢波纹丝网规整填料；溶氧仪：0～50ppm（mg/L）氧质量浓度；填料参数如下：尺寸/mm径×高×厚比表面积aB/m2•m-3空隙率εB/m3•m-3干填料因子/m2•m-3瓷拉西环φ12×12×23910.6551390金属θ环φ10×10×0.34690.965521星型填料φ14×9×0.56640.8641031波纹丝网CY型φ95×1007000.97767四、实验操作：1、关闭空气阀门启动风机，从小到大改变气量，记录数据，完成干填料实验；2、开水阀门，寻找合适的喷淋水量，改变风量，预液泛填料塔；3、固定液量，改变气量，载点泛点附近气量间隔要小，记录10组数据；4、发现液泛后，尽快记录数据，然后调节气量到当前值的一半，稳定3分钟；5、塔釜取水样400ml，测量氧浓度即为平衡含氧量w1,e≈w2,e,mg/L；6、检查氧气缓冲罐压力约为0.05MPa，打开防水倒灌阀门；7、固定氧气量，改变空气或水流量，稳定3分钟，顶、釜同时取样测量氧浓度等；8、关闭风机，改变氧气和水流量，稳定1分钟，测量吸收塔数据；9、实验结束后关闭氧气防水倒灌阀门，总水阀，溶氧仪电源等。五、实验数据（第组，填料类型：）表1干填料：水流量L=0L/h填料高度h=0.75m塔径d=0.1m序号空气流量V1/m3•h-1空气温度t2/℃空气压力P2/kPa空气流量V2/m3•h-1全塔压降△P/kPa空塔气速u/m•s-1单位填料高压降/kPa•m-1110215320425530635表2湿填料：L=60～250L/h，h=0.75m，d=0.1m序号空气流量V1/m3•h-1空气温度t2/℃空气压力P2/kPa空气流量V2/m3•h-1全塔压降△P/kPa空塔气速u/m•s-1单位填料高压降/kPa•m-111021231441651862072282492610281129表3解吸传质实验：h=0.75m，d=0.1mw平衡=mg/L（y1=y2=0.21，P=101.3kPa）序号氧气流量V氧/L•min-1水流量V水/L•h-1空气流量V空/m3•h-1全塔压降P/kPa富氧水浓度w1/mg•L-1贫氧水浓度w2/mg•L-1平均水温t/℃体积传质系数Kx,a/kmol•m-3h-1传质单元高度HOL/m10.4200520.4150530.4100540.41001050.410015*表4吸收传质实验：h=0.5m，d=0.032mw平衡=mg/L（y1=y2=1,P=101.3kPa）序号氧气流量V氧/L•min-1水流量V水/L•h-1空气流量V空/m3•h-1自来水浓度w1/mg•L-1富氧水浓度w2/mg•L-1平均水温