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2024-04-10 08:08

吸收與解吸，二氧化碳吸收與解析實驗裝置

  二氧化碳吸收與解析實驗旨在探究二氧化碳在吸收和解吸過程中的基本規(guī)律，了解吸收劑和解吸劑的性能及影響因素，為實際工業(yè)應(yīng)用提供理論依據(jù)。實驗涉及物理吸附和化學(xué)反應(yīng)兩個過程。

在吸收過程中，吸收劑與二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成可解吸的化合物。例如，在實驗研究中，可以采用氫氧化鈉作為吸收劑，通過反應(yīng)形成碳酸鈉等物質(zhì)。首先，準(zhǔn)備好實驗所需的材料和器材，包括氫氧化鈉、二氧化碳氣罐、反應(yīng)裝置、分析天平、草圖本等。然后，將反應(yīng)裝置中的氫氧化鈉加入到蒸餾水中進行稀釋，得到一定濃度的氫氧化鈉溶液。接下來，將二氧化碳氣罐與反應(yīng)裝置連接起來，打開氣罐閥門，將二氧化碳氣體流入反應(yīng)裝置中。同時，將氫氧化鈉溶液一點一點滴入，反應(yīng)開始。觀察反應(yīng)瓶內(nèi)的現(xiàn)象，可以看到氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)后，溶液從透明變?yōu)榛鞚�，并放出了大量的氣體。此時，反應(yīng)已經(jīng)基本完成。最后，用分析天平稱量出反應(yīng)后的固體產(chǎn)物的質(zhì)量，確定吸收二氧化碳的量。

在解吸過程中，被吸收的二氧化碳通過加熱或其他方式被釋放出來。這通常涉及將貧液從解吸釜取出，并測量其體積，然后存入棕色廣口瓶以備循環(huán)吸收使用。最后清洗解吸設(shè)備。

需要注意的是，進行實驗時必須遵守安全規(guī)定，穿戴適當(dāng)?shù)墓ぷ鞣褪痔祝⒋_保實驗室通風(fēng)系統(tǒng)處于正壓狀態(tài)。在操作過程中，避免觸摸反應(yīng)器閥門和鋼瓶閥門，禁止隨意移動質(zhì)量流量控制器的位置，并嚴(yán)禁嗅聞有毒性的醇胺溶液。實驗結(jié)束后，要檢查各種儀表，及時關(guān)閉電源，并對實驗器材進行清洗和保護。

 
二氧化碳吸收與解析實驗裝置

技術(shù)指標(biāo)                            說             明
裝置特點 1、整個裝置美觀大氣，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，整體感強，能夠充分體現(xiàn)現(xiàn)代化實驗裝置的概念。
2、設(shè)備整體為自行式框架結(jié)構(gòu)，并安裝有禁錮腳，便于系統(tǒng)的拆卸檢修和搬運。
3、全塔氣液接觸現(xiàn)象可視。
4、本實驗裝置采用二氧化碳——水體系。CO2氣體無味、無毒、廉價，所以氣體吸收實驗常選擇CO2作為溶質(zhì)組分。
5、塔中部有液體再分布器，塔底部有柵板式填料支承裝置。填料塔底部有液封裝置，以避免氣體泄漏。
6、裝置設(shè)計可360度觀察，實現(xiàn)全方位教學(xué)與實驗。
7、實驗除可直接在控制柜進行所有操作外，還可遠程至電腦展開智能調(diào)節(jié)及顯示儀表+串口通訊+上位監(jiān)控計算機模式，配套實驗數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理軟件。數(shù)據(jù)可通過U盤導(dǎo)出，可連接打印機打印數(shù)據(jù)。裝置能夠?qū)崿F(xiàn)手動和自動無擾切換操作，并安裝安全聯(lián)鎖保護和自動報警裝置，保證設(shè)備正常運行不出現(xiàn)安全事故。
裝置功能 1、測定填料吸收塔不同噴淋密度下的體積傳質(zhì)系數(shù)；
2、測定填料解吸塔飽和液的體積傳質(zhì)系數(shù)；
3、改變吸收液流量，實現(xiàn)單吸收實驗操作；
4、飽和液做解吸液相，實現(xiàn)單解吸實驗操作
5、吸收與解吸的液相、氣相流量相同，實現(xiàn)聯(lián)合實驗操作；
6、了解填料塔的流體力學(xué)性能；
7、全觸摸集成化控制，高穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸，硬件加密。
設(shè)計參數(shù) 液相體積傳質(zhì)系數(shù)：0.006—0.02（ m/s）。
空氣流量：0.1～40m3/h。
二氧化碳流量：16-160L/h。
填料塔壓降：0.6—1.5KPa；常溫、常壓操作。
公用設(shè)施 水：裝置自帶透明水箱，連接自來水。實驗時經(jīng)離心泵進入吸收塔，循環(huán)使用。
電：電壓AC220V，功率1.5KW，標(biāo)準(zhǔn)單相三線制。每個實驗室需配置1~2個接地點（安全地及信號地）。
氣：空氣來自風(fēng)機（自帶氣源），CO2來自氣體鋼瓶。
實驗物料：水-- CO2。
外配設(shè)備、藥品：二氧化碳鋼瓶及減壓閥；Ba(OH)2標(biāo)準(zhǔn)液、HCL標(biāo)準(zhǔn)液、化學(xué)分析儀。（用戶自配）
主要設(shè)備 1、玻璃填料解吸塔：內(nèi)裝φ10×10mm拉西環(huán)填料；填料塔內(nèi)徑 D=90mm。
2、玻璃填料吸收塔：內(nèi)裝φ10×10mm拉西環(huán)填料；填料塔內(nèi)徑 D=90mm。吸收塔填料層有效高度Z＝1000mm。
3、二氧化碳流量檢測：轉(zhuǎn)子流量計，流量范圍 0.16-1.6L/min。　　
4、空氣流量檢測：流體力學(xué)性能實驗采用渦街流量計，流量范圍0～55m3/h；傳質(zhì)性能實驗采用質(zhì)量流量計，流量范圍0～200L/min。
5、液體流量檢測：渦輪流量計，流量范圍40～600L/h。
6、塔體床層壓降由3KPa差壓傳感器測取，觀察上下塔壓降變化。  
7、風(fēng)機：漩渦氣泵，功率 550W。
8、解吸水泵：304不銹鋼離心泵，功率370W。
9、吸收水泵：304不銹鋼離心泵，功率370W。
10、水槽：容積約80L。
11、管路：透明材質(zhì)，壁厚≥2.5mm。
12、溫度傳感器：Pt100，分辨率0.1℃，精度0.5%。
13、電器：接觸器、開關(guān)、漏電保護空氣開關(guān)。
14、中央處理器：執(zhí)行速度0.64μs，內(nèi)存容量16K，功能：數(shù)據(jù)處理運算。
15、模擬模塊：高達16位分辨率，總和精度±0.5%，內(nèi)建RS485通訊模式。
16、溫度模塊：分辨率0.1℃，精度0.5%，內(nèi)建RS485通訊模式。
17、在線式二氧化碳氣體檢測儀：濃度測量范圍0-10000ppm，精度誤差±3%，4-20mA信號輸出，精確檢測裝置吸收二氧化碳的濃度。
18、顯示終端：采用一體機平板觸摸電腦，全程數(shù)字化觸摸屏控制操作。HMI：投射式觸控技術(shù)，5000萬次觸摸點，內(nèi)存4G，功能：中央處理器數(shù)據(jù)顯示控制。
19、額定電壓：220V，總功率：1.5kW。
20、外形尺寸：1600×550×2100mm（長×寬×高），外形為可移動式設(shè)計，帶剎車輪，高品質(zhì)鋁合金型材框架，無焊接點，安裝拆卸方便，水平調(diào)節(jié)支撐型腳輪
21、工程化標(biāo)識：包含設(shè)備位號、管路流向箭頭及標(biāo)識、閥門位號等工程化設(shè)備理
念配套，使學(xué)生處于安全的實驗操作環(huán)境中，學(xué)會工程化管路標(biāo)識認知，培養(yǎng)學(xué)生
工程化理念。
22、配套測控軟件可以實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)實時在線采集顯示數(shù)據(jù)、曲線及設(shè)備運行狀態(tài)等。通過WIFI技術(shù)實現(xiàn)終端覆蓋。
測控組成 變量 檢測機構(gòu) 顯示機構(gòu) 執(zhí)行機構(gòu)
液體進口溫度 Pt100鉑電阻 觸摸屏 無
氣體進口溫度 Pt100鉑電阻 觸摸屏 無
液體流量 渦輪流量計 觸摸屏 手動調(diào)節(jié)
CO2流量 轉(zhuǎn)子流量計 現(xiàn)場顯示 手動調(diào)節(jié)
空氣流量 渦街流量計 觸摸屏 手動調(diào)節(jié)
塔體壓降 差壓傳感器 觸摸屏 無
二氧化碳氣體濃度檢測 在線二氧化碳檢測儀 觸摸屏  
 

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