吸收过程模拟仿真实验

一、实验目的
  1.了解填料吸收塔的结构、性能和特点，练习并掌握填料塔操作方法；通过实验测定数据的处理分析，加深对填料塔流体力学性能基本理论的理解，加深对填料塔传质性能理论的理解。
  2.掌握填料吸收塔传质能力和传质效率的测定方法，练习对实验数据的处理分析。

二、实验原理
  气体通过填料层的压强降： 压强降是塔设计中的重要参数，气体通过填料层压强降的大小决定了塔的动力消耗。压强降与气、液流量均有关，不同液体喷淋量下填料层的压强降ΔP与气速u的关系如图一所示：

  当液体喷淋量 L0 = 0 时，干填料的 DP ～u 的关系是直线，如图中的直线 0。当有一定的喷淋量时， DP ～u 的关系变成折线，并存在两个转折点，下转折点称为“载点”，上转折点称为“泛Δ P , kPa点”。这两个转折点将 DP ～u 关系分为三个区段：既恒持液量区、载液区及液泛区。

  传质性能：吸收系数是决定吸收过程速率高低的重要参数，实验测定可获取吸收系数。

  对于相同的物系及一定的设备（填料类型与尺寸），吸收系数随着操作条件及气液接触状况的不同而变化。

三、实验操作步骤
(一)解吸塔干填料层(△P／Z)～u 关系曲线
 1、实验前准备

 检查实验装置处于开车前的准备状态。
 2、实验开始
 (1)打开总电源开关。
 (2)全开空气旁路调节阀，启动解吸风机。
 (3)全开解吸塔空气流量计开关，逐渐关小空气旁路调节阀的开度，调节空气流量。
 (4)稳定后读取解吸塔压差计液位差，记录不同的空气流量及其对应的解吸塔压差计液位差，共测定并记录 10 组数据。
 3、实验结束
 (1)关闭解吸风机。
 (2)关闭空气旁路调节阀。
 (3)关闭解吸塔空气流量计。
 (4)关闭总电源。
(二)解吸塔湿填料层(△P／Z)～u 关系曲线
 1、实验前准备
 检查实验装置处于开车前的准备状态。
 2、实验开始
 (1)打开总电源开关。

 (2)打开解吸水泵开关，打开解吸塔水流量计开关，将水流量调节到在 100L／h。
 (3)全开空气旁路调节阀，启动解吸风机，全开解吸塔空气流量计开关，逐渐关小空气旁路调节阀的开度，调节进塔的空气流量。
 (4)稳定后读取解吸塔压差计液位差，记录不同的空气流量及其对应的解吸塔压差计液位差，共测定并记录 10 组数据。
 3、实验结束
 (1)实验结束后，关闭解吸风机。
 (2)关闭解吸塔空气流量计开关。
 (3)关闭空气旁路调节阀。
 (4)关闭解吸塔水流量计开关。
 (5)关闭解吸水泵。
 (6)关闭总电源。
(三)二氧化碳吸收传质系数测定
 1、实验前准备
 检查实验装置处于开车前的准备状态。
 2、实验开始
 (1)打开总电源。
 (2)启动吸收水泵，打开吸收塔水流量计开关，控制吸收塔水流量计流量 100L/h。
 (3)启动解吸水泵，打开解吸塔水流量计开关，控制解吸塔水流量计流量 100L/h。

 注：实验时注意吸收塔水流量计和解吸塔水流量计数值要一致，两个流量计要及时调节，以保证实验时操作条件不变。
 (4)全开二氧化碳钢瓶顶上的针阀，打开减压阀，调节储瓶减压后的压力为 0.3MPa。
 (5)打开二氧化碳气体流量计，控制二氧化碳流量在 0.3Nm³/h左右。
 (6)启动吸收风机开关，调节吸收塔空气流量计开关，控制流量在 0.7Nm³/h，向吸收塔内通入二氧化碳和空气的混合气体。
 (7)全开空气旁路阀，启动风机，全开解吸塔空气流量计开关，关小空气旁路调节阀，调节空气流量为 10m³/h，对解吸塔中的吸收液进行解吸。
 (8)系统稳定 20min 左右(右上方计时器控制时间)，点击右上方的"取样"按钮，对吸收塔塔釜和解吸塔塔釜的液体进行取样。
 (9)取样完成后，点击右上方的"HCl滴定分析"按钮，对已添加氢氧化钡和指示剂甲酚红的样品滴定分析。
 (10)分别记录吸收塔水流量、空气流量、 CO₂流量，吸收塔釜和解吸塔釜的取样消耗的HCl体积。
 3、实验结束
 (1)实验结束后，关闭解吸风机，关闭空气流量计开关，关闭空气旁路调节阀。
 (2)关闭吸收塔水流量调节阀，关闭解吸水泵。
 (3)关闭吸收塔风机开关，关闭吸收塔空气流量计开关。
 (4)关闭二氧化碳钢瓶顶上的针阀，关闭储瓶减压阀，关闭CO₂流量计开关。
 (5)关闭解吸塔水流量计，开关关闭吸收水泵。
 (6)关闭总电源开关。
 注：实验时注意吸收塔水流量计和解吸塔水流量计数值要一致，两个流量计及时调节，以保证实验时操作条件不变。

四、仿真画面