用瞬間快速反應(yīng)測(cè)定氣膜和液膜傳質(zhì)系數(shù)

1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：反應(yīng)器設(shè)計(jì)原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師：黃靈仙成績(jī)：__________________實(shí)驗(yàn)名稱：用瞬間快速反應(yīng)測(cè)定氣膜和液膜傳質(zhì)系數(shù)實(shí)驗(yàn)類型：工程實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?.測(cè)定氫氧化鈉溶液吸收CO2的氣液相反應(yīng)的總傳質(zhì)系數(shù)KGa及氣膜和液膜傳質(zhì)系數(shù)kGakLa。2.了解傳質(zhì)和反應(yīng)對(duì)吸收過程控制步驟的影響，并加深對(duì)氣液相反應(yīng)過程的認(rèn)識(shí)。二實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理氣液相反應(yīng)過程是氣相反應(yīng)物進(jìn)入到液相中進(jìn)行的反應(yīng)過程，整個(gè)過程是反應(yīng)和傳質(zhì)相結(jié)

2、合的復(fù)雜過程，研究氣液相反應(yīng)首先必須了解兩相間的傳質(zhì)問題。本實(shí)驗(yàn)選用NaOH溶液吸收CO2的瞬間快反應(yīng)體系，就是要通過簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)及理論分析獲得有關(guān)傳質(zhì)問題的必要信息。在分批式的攪拌鼓泡釜中，該物系進(jìn)行反應(yīng)吸收時(shí)，化學(xué)計(jì)量式為：CO2＋2NaOH?Na2CO3＋H2O（A）（B）（C）（D）在一定濃度范圍內(nèi)，此反應(yīng)過程可以近似為瞬間快速反應(yīng)，氣液界面附近的濃度分布如圖1所示，由于A與B一旦接觸就立即完成上述反應(yīng)，使得液側(cè)任一處上A與B都不

3、能同時(shí)存在。于是在離界面某一深度YR處形成一個(gè)反應(yīng)面R；若CB增加，B的擴(kuò)散推動(dòng)力加大，擴(kuò)散速度也增大，結(jié)果使YR減少，當(dāng)CB增加到某一臨界濃度CBC時(shí)，反應(yīng)面將和相界面重合，擴(kuò)散到界面的A瞬間反應(yīng)掉了，此時(shí)CAi＝PAi＝0，反應(yīng)吸收過程為氣膜傳質(zhì)控制，注意，反應(yīng)的進(jìn)行將不影響氣相傳質(zhì)系數(shù)。為什么？隨著吸收過程的進(jìn)行NaOH（B）最后完全耗盡，此時(shí)成為對(duì)CO2的純物理吸收過程。專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：日期：地點(diǎn)：西七二區(qū)234yGyLyR0

4、z反應(yīng)面相界面相界面液相本體液相本體氣相本體氣相本體CBPAPAiCAiBA由NaOH濃度隨時(shí)間的變化率求得：????xCaNBOA21由（3）式可求得某一時(shí)刻的KGa，（PA?0），然后作KGa～CB的關(guān)系圖，如圖2所示意。圖2KGa隨CB的變化根據(jù)上述分析，有圖2可求得kGa=(KGa)1??akHakaKLAGG??112即得kGa和kLa值，考慮溶液中電解質(zhì)的影響，CO2在溶液中的亨利常數(shù)取HA=32.25atm?lgmol三實(shí)