填充式气体吸收塔之操作与负载点(loading point)及泛溢点(flooding point)观察,吸收之质量传递现象与原理。

實驗五填充塔氣體吸收

Gas Absorption of Packed Column

一、實驗目的

1.測定氣體通過填充塔之壓力降，並比較不同形式填充物在乾濕填充塔內

壓力降之特性。

2.比較負載點(loading point)及泛溢點(flooding point)之實驗值及理論值。

3.測定CO2於逆流填充塔內吸收之質傳單位數(NTUog)與單位質傳高度

(HTUog)。

4.證明氣體流率改變對吸收效率之影響。

二、原理

氣體之吸收係藉氣體與液體之接觸，使氣相中之氣體溶質因被吸收而轉移至液相，以達到分離目的，如氨氣(或CO2)與空氣之混合物通過水中時，氣相中之氨氣(或CO2)溶解於水中，而成氨水(或碳酸)溶液。

填充塔係由一圓柱塔構成，塔中裝以填充物，用以增大氣體與液體間之接觸面積。填充塔之架構如圖4所示；塔之外管通常係由金屬、陶器、玻璃、塑膠或他襯有防蝕材料之金屬製成。填充物置放在塔內底部由多孔板或篩網製成之支撐物，填充物之種類如圖1所示。液體由塔頂之液體入口經由一液體分配器均勻潤濕在上層之填充物上，穿流過下層之填充物與多孔板後，由塔底之液體出口流出；氣體則由塔底之氣體入口逆流上升，在塔內和液體充分接觸後，由塔頂之氣體出口逸出。

圖1 填充塔內填充物種類(a)貝爾鞍(b)印達洛鞍(c)拉西環(d)波爾環

2.1 乾濕填充塔之壓力降

(一)乾燥塔壓降( P，pressure drop)與氣體流速(V，gas velocity)之關係為

P ∝ V n，公式如下：