图3氧气吸收解吸装置流程图
1、氧气钢瓶
2、氧减压阀 3、氧压力表 4、氧缓冲罐 5、氧压力表 6、安全阀
7、氧气流量调节阀 8、氧转子流量计 9、吸收塔
10、水流量调节阀 11、水转子流量计 12、富氧水取样阀
13、风机
14、空气缓冲罐 15、温度计 16、空气流量调节阀 17、空气转子流量计 18、解吸塔
19、液位平衡罐 20、贫氧水取样阀 21、温度计 22、压差计
23、流量计前表压计 24、防水倒灌阀
五、实验内容及步骤
1、流体力学性能测定
（1）测定干填料压降
① 塔内填料事先已吹干。
② 改变空气流量，测定填料塔压降，测取10组数据。 （2）测定湿填料压降
① 固定前先进行预液泛，是填料表面充分润湿。
② 固定水在某一喷淋量下，改变空气流量，测定填料塔压降，测取6~8组数据。 ③实验接近液泛时，气体的增加量不要过大，否则图1中的泛点不容易找到。密切观察填料表面气液接触状况，并注意填料层压降变化幅度，务必等到各参数稳定后再读数据，液泛后填料层压降在几乎不变的气速下明显上升。
④稍增加气量，再取一两个点，注意不要使气速过分超过泛点，避免冲破和冲跑填料。 （3）注意空气流量的调节阀要缓慢开启和关闭，以免撞破玻璃管。
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2、传质实验
①将氧气阀打开，氧气减压后进入缓冲罐，罐内压力保持0.04~0.05Mpa，氧气转子流量计保持0.3L/Min左右。为防止水倒灌进入氧气转子流量计重，开水前要关闭防倒灌阀，或先通入氧气后通水。
②传质实验操作条件选取：水喷淋密度取10~15m氧气入塔流量为0.01~0.02m于19.9mg/L。
③塔顶和塔底液相氧浓度测定：分别从塔顶与塔底取出富氧水和“贫氧水”，用测氧仪分析其氧的含量。
④ 实验完毕，关闭氧气时，务必先关氧气钢瓶总阀，然后才能关闭氧减压阀及氧气流量调节阀。检查总电源、总水阀及各管路阀门，确实安全后方可离开。
33/(m2·h)，空塔的气速0.5~0.8m/s，
/h，适当调节氧气流量，使吸收后的富氧水浓度控制在不大
六、实验数据处理
计算并确定干填料及一定喷淋量下的湿填料在不同空塔气速u下，与其相应的单位填料高度压降Δp/Z的关系曲线，并在双对数坐标系中作图，找出泛点与载点。 表1：干塔数据：水流量L=0 L/h 填料高度h=0.75m 塔径d=0.1m
转子流量计：空气，T=20℃，P=101.325KPa
空气流空气表
空气温
量V1压
度T2（K） （m3/h） P(kPa)
5 9 12 15.9 17.9 21 23.9 27 30 33.4
301.15 301.15 301.05 300.85 300.55 299.85 299.25 298.95 298.15 277.15
2.33 2.44 2.56 2.72 2.94 3.15 3.45 3.76 4.15 4.65
全塔压
降△P（kPa） 0.27 0.29 0.32 0.37 0.4 0.53 0.63 0.75 0.86 0.96
△P/Z （Pa/m） 360.00 386.67 426.67 493.33 533.33 706.67 840.00 1000.00 1146.67 1280.00
实际空气流量 V2(m3/h) 5.02 9.03 12.02 15.89 17.83 20.83 23.59 26.55 29.31 30.19
空气流速 u(m/s) 0.18 0.32 0.43 0.56 0.63 0.74 0.83 0.94 1.04 1.07
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
表2：湿塔数据：L=60～250 L/h，h=0.75m，d=0.1m
转子流量计：空气，T=20℃，P=101,325KPa；水流量80L/h。
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空气流量V1(m3/h)
5 7 9 11 13 15 17 18 19 20 21
气温度T2(K) 301.85 301.85 301.85 301.85 302.95 303.35 303.95 305.35 305.85 306.25 306.85
空气表压P(kPa) 2.39 2.55 2.73 2.93 3.2 3.56 4.06 4.55 5.25 5.73 5.95
全塔压降△P（kPa） 0.13 0.15 0.19 0.27 0.4 0.56 0.78 1.02 1.32 1.57 1.71
△P/Z （Pa/m） 173.33 200.00 253.33 360.00 533.33 746.67 1040.00 1360.00 1760.00 2093.33 2280.00
实际空气流量 V2(m3/h) 5.03 7.03 9.02 11.01 13.02 14.99 16.95 17.94 18.85 19.78 20.76
空气流速 u(m/s) 0.18 0.25 0.32 0.39 0.46 0.53 0.60 0.63 0.67 0.70 0.73
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
（1）下以干塔数据中第一组为例，说明计算过程： 单位塔高压降确定：
?p270??360(Pa/m) z0.75流量校正：
V2?V1流速确定：
P1T2301.15?101.3?1000?5??5.02(m3/h) P2T1293.15?(2.33?1000?101.3?1000)u?V5.02??0.18(m/s) A3600?3.14?(0.1/2)2湿塔的计算过程与干塔一致，不再赘述。
（2）计算实验条件下（一定喷淋量、一定空塔气速）的液相体积总传质系数Kxa及液相总传质单元数HOL。
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表3：氧解吸操作数据：
h=0.75m，d=0.1m w平衡=11.03mg/L （y1=y2=0.21，P=101.3KPa）
序氧流量 L G 3贫氧水氧含量 富氧水氧含量 c1（mg/L） 9.04 9.07 c2（mg/L） 22.37 22.83 含氧水温度 T2(℃) 22.45 22.50 号 （L/min） (L/h) (m/h) 1
序号 1 系统总压 相平衡常数 平衡mol P(Pa) 101.3 101.3 m 41936 41972 xe1 (xe2) 5．01*10 5.00*10 -6-60.3 80 18 对数平均 Δxm 1.65*10 1.78*10 -5-6水流量L 气体流率GA(mol/h) 4438.5 4438.5 3
传质系数Kxa (kmol/mh) 3396 3558 3HOL （m） 0.168 0.159 (mol/h) 0.033 0.0346 以第一组数据为实例，10℃时的密度：998.67kg/m。 塔温：
T平均?T1?T2?22.1?22.8?22.45
22系统总压确定：
P总?P大气?101.3kPa亨利系数确定：
E?(?8.6594?10?5?T2?0.07714?T?2.56)?106?(?8.6594?10?5?22.452?0.07714?22.45?2.56)?106?4248149亨利系数:
m?平衡浓度：
E4248149??41936 P总101.3y0.21??5.01?10?6 m41936xe1?xe2?塔顶（底）摩尔分率计算：
c顶22.37103?MO2103?32x顶???1.26?10?5c顶22.371?998.67 1????318103?MO2MH2O10?32
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