【正文】 下的汽化潛熱，kJ/kg。r1=2295 kJ/kg r2=820 kJ/kgM1，M2——分別為純組份1和組份2的摩爾質(zhì)量，kg/kmol。M1=18 kg/kmol M2=46 kg/kmol x1，x2——分別為純組份1和組份2在進料液中的摩爾分率。計算摩爾分數(shù)有x1=% x2=%計算的Cpm=Cp1M1x1+Cp2M2x2=（kmol．℃） rm=r1M1x1+r2M2x2=41100kJ/kmol=計算得：XD= ,XW=精餾段操作線方程:Y=+進料線方程：Y=交點為：X= Y=提餾段直線經(jīng)過進料操作線和精餾段操作線的交點和點（，）Y=作圖如下： N=6=6/7*100%=%實驗五 填料吸收塔實驗一、實驗目的 了解填料吸收塔的構造并實際操作。 了解填料塔的流體力學性能。 學習填料吸收塔傳質(zhì)能力和傳質(zhì)效率的測定方法。二、實驗內(nèi)容1. 測定填料層壓強降與操作氣速的關系曲線，并用ΔP/Z—u曲線轉(zhuǎn)折點與觀察現(xiàn)象相結合的辦法，確定填料塔在某液體噴淋量下的液泛氣速。2. 固定液相流量和入塔混合氣氨的濃度，在液泛速度以下取兩個相差較大的氣相流量，分別測量塔的傳質(zhì)能力（傳質(zhì)單元數(shù)NOG和回收率φA）和傳質(zhì)效率（傳質(zhì)單元高度HOG和體積吸收總系數(shù)KYa）。三、實驗原理ΔP， kPa 壓強降是塔設計中的重要參數(shù)，氣體通過填料層壓強降的大小決定了塔的動力消耗。壓強降與氣液流量有關，不同噴淋量下填料層的壓強降ΔP與空塔氣速u的關系如下圖所示： 圖61 填料層的ΔP～u關系當無液體噴淋即噴淋量L0=0時，干填料的ΔP～u的關系是直線，如圖中的直線0。當有一定的噴淋量時，ΔP～u的關系變成折線，并存在兩個轉(zhuǎn)折點，下轉(zhuǎn)折點稱為“載點”，上轉(zhuǎn)折點稱為“泛點”。這兩個轉(zhuǎn)折點將ΔP～u關系分為三個區(qū)段：恒持液量區(qū)、載液區(qū)與液泛區(qū)。2. 傳質(zhì)性能吸收系數(shù)是決定吸收過程速率高低的重要參數(shù)，而實驗測定是獲取吸收系數(shù)的根本途徑。對于相同的物系及一定的設備（填料類型與尺寸），吸收系數(shù)將隨著操作條件及氣液接觸狀況的不同而變化。本實驗所用氣體混合物中氨的濃度很低（），所得吸收液的濃度也不高，可認為氣液平衡關系服從亨利定律，可用方程式Y*=mX表示。又因是常壓操作，相平衡常數(shù)m值僅是溫度的函數(shù)。⑴ NOG 、HOG 、KYa 、 φA可依下列公式進行計算 （61） （62） （63） （64） （65）式中：Z—填料層的高度，m； HOG—氣相總傳質(zhì)單元高度，m； NOG —氣相總傳質(zhì)單元數(shù)，無因次； Y1 、Y2 —進、出口氣體中溶質(zhì)組分的摩爾比，； D Ym—所測填料層兩端面上氣相推動力的平均值； D YD Y1—分別為填料層上、下兩端面上氣相推動力； D Y1= Y1 mX 1 ； D Y2= Y2 mX 2 X2 、X1 —進、出口液體中溶質(zhì)組分的摩爾比，； m—相平衡常數(shù)，無因次； KYa—氣相總體積吸收系數(shù)，kmol /（m3 h）； V—空氣的摩爾流率，kmol（B）/ h； Ω—填料塔截面積，m2；。 —混合氣中氨被吸收的百分率（吸收率），無因次。 ⑵ 操作條件下液體噴淋密度的計算 （66）對于本實驗，噴淋量不宜過大（≤），否則造成尾氣濃度過小而無法分析。 四實驗方法及步驟1. 測量干填料層(△P／Z)─u關系曲線:先全開調(diào)節(jié)閥 2,后啟動鼓風機,用閥 2 調(diào)節(jié)進塔的空氣流量,按空氣流量從小到大的順序讀取填料層壓降△P,轉(zhuǎn)子流量計讀數(shù)和流量計處空氣溫度,測量12～15組數(shù)據(jù)然后在雙對數(shù)坐標紙上以空塔氣速 u為橫坐標,以單位高度的壓降△P／Z為縱坐標,標繪干填料層(△P／Z)─u關系曲線。2. 測量某噴淋量下填料層(△P／Z)─u關系曲線:用水噴淋量為40L／h時,用上面相同方法讀取填料層壓降△P,轉(zhuǎn)子流量計讀數(shù)和流量計處空氣溫度并注意觀察塔內(nèi)的操作現(xiàn)象, 一旦看到液泛現(xiàn)象時記下對應的空氣轉(zhuǎn)子流量計讀數(shù)。在對數(shù)坐標紙上標出液體噴淋量為40L／h下(△P／z)─u關系曲線,確定液泛氣速并與觀察的液泛氣速相比較。⑴選澤適宜的空氣流量和水流量(建議水流量為30～35L／h)，計算出氨氣流量。(2) 先調(diào)節(jié)好空氣流量和水流量,打開氨氣瓶總閥8調(diào)節(jié)氨流量,使其達到需要值,在空氣,氨氣和水的流量不變條件下操作一定時間過程基本穩(wěn)定后,記錄各流量計讀數(shù)和溫度,記錄塔底排出液的溫度,并分析塔頂尾氣及塔底吸收液的濃度。五數(shù)據(jù)處理L=50 PPnPn+100tvu△p7191193452112167448911281281048163813817242328257530118821121419231236111512311314919492804795669911101151413342144161535135212029