填料塔吸收气体实验报告

气体的填料塔吸收，就像人们喝水一样，都会把它咽到肚子里去。因为大多数的液体在蒸发时，不断地从液面上失去一些水分。水是十分重要的，但如果水被填满了塔板后，则水将被截留下来，使得水中所含有的杂质变成固体。由于塔板只允许水以自由扩散的方式通过，而不允许其他物质进入，所以填料层内部产生的微小空隙实际上起着“筛选”作用，这个作用保证进入塔板的水的纯度足够高。当塔内某处的微小空隙的体积达到最大值或者达到一定浓度后，塔内将充满均匀、稳定的混合气体。这种填料塔能连续生产气体，不需要借助任何能量，也没有热损失，并且操作简单、节省动力。填料塔的性能好坏与塔板结构、填料、流体性质和气液相平衡等条件有关。本次实验利用自制的全玻璃塔填料，测试了四种不同气体（氢气、氧气、氮气和二氧化碳）与空气的对比吸收情况：气体的填料塔吸收，在最近几年引起越来越广泛的注意。现代科学技术的飞速发展，提供了丰富多彩的各类型填料。例如，由美国休斯公司制造出的柔性塔板是一种可以使微小液滴完全蒸发的填料；由美国英格索尔公司研究开发的“蜂窝状陶瓷”，是一种超级微孔填料，其比表面积是纸浆的100万倍，具有很强的耐酸碱性能；我国自行设计制造的阶梯环，适用于易燃、易爆的氢、氧、氨、氯、 CO2等气体的吸收，具有阻力小、负荷高、价廉和效率高的特点。但由于我国填料的加工精细程度远远低于发达国家，因此仍然存在有许多问题，主要表现为：气液接触面较小，液膜形成困难，容易发生喷溅事故，影响塔的正常运转；耐温能力差，

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填料寿命短，塔阻力增大；填料支承结构的强度较弱，不适宜做成受压容器等等。本次实验采用自制全玻璃塔填料，对 CO2、 O2、 N2、 H2O 四种气体的吸收情况进行了测试。填料塔结构如图1—2所示。测试原理：本次实验将甲烷气体吸收到0.01m/ min 流量的水蒸汽饱和塔中。CO2的溶解度随着压力升高而减少，由于水蒸汽在塔中的停留时间约为10s，故其饱和度约占总流量的60%左右。空气流经水蒸汽湿润的填料塔，其流速与流量的乘积相等，故此空气的对流传质系数为 k= nqx/ m0(图1—3)。根据管式塔的实验结果绘制出塔内气体分布的压降-流速-流量三元线图，即三元线图。当三元线图的直角三角形顶点分别落在0°、45°、90°时，塔内有三相组成：水蒸汽、乙醇、 N2。

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