[发明专利]组合式多功能实验塔及其实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工分离实验塔及其实验装置，具体地说，它是一种组合式多功能实验塔及其实验装置。

背景技术

在已有技术中，化工分离塔的冷模实验和热模实验一般是用两套实验装置分别完成的。

现有的冷模实验装置如图9所示，它包括一个塔板实验塔600、一个填料实验塔700、制富氧水装置和一个风机800，其中制富氧水装置主要由氧气瓶100、吸收塔300、水箱500构成。实验目的是对塔板和填料等塔内件的传质效率和传质过程中塔器的压力和温度等操作参数及塔板的漏液、雾沫夹带量进行测量。

一、塔板冷模实验：

1、实验流程是：氧气瓶100送出的氧气通过流量计200-1计量后进入吸收塔300，同时，水箱500中的水通过进料泵400泵入吸收塔300，氧气和水在塔300中并流接触，水吸收氧气成为富氧水。该富氧水通过流量计200-2的计量后送入塔板实验塔600的上部，风机800送出的空气通过流量计200-4的计量后送入塔板实验塔600的下部，并经过塔内气相分配器600-4分配后上升，与塔内下降的富氧水错流接触，使富氧水中的氧气得到解吸，解吸后的液体从塔下部出来返回水箱500循环使用，解吸后的气体通过除沫器600-5除沫后从塔顶出来放空。

2、实验目的的测量：

2.1、塔板传质效率的测量：将氧气瓶100中的氧气通入吸收塔300用水吸收得到富氧水，通过分别对进塔富氧水和塔釜水中氧气含量的测定，或对进入塔板和离开塔板液相中氧气含量的测定，同时根据该实验条件下氧气在水中的平衡含氧量数据，以得出全塔效率或塔板效率。

2.2、传质过程中各层塔板的压降和温度的测量：在各层塔板之间设置多个测压口600-2，并用安装在测压口上的测压U形管600B测量各层塔板的压降，温度即是环境温度，测量室温即可。

2.3、塔板结构漏液量的测量：在塔板结构的最下层设置一个集液漏斗600-3，用它对上述传质过程中塔板结构的漏液进行收集，然后用计量器600B计量即可。

2.4、雾沫夹带量的测量：在塔顶除沫器600-5处设置一个集液板6006，除沫器排出的液滴聚集在该集液板上，通过计量器600A计量即可。

二、填料的冷模实验：实验目的是对填料的传质性能和传质过程中塔器的操作参数进行测量。

1、实验流程：吸收塔300出来的富氧水通过流量计200-3的计量后送入填料实验塔700的上部，风机800送出的空气通过流量计200-5的计量后送入填料实验塔700的下部，下降的富氧水和上升的空气在塔中逆流接触，使富氧水中的氧气得到解吸，解吸后液体从塔釜出来返回水箱500循环使用，解吸后的气体从塔顶出来放空。

2、实验目的的测量：

2.1、填料传质效率的测量：在塔顶尾气排出管700A上设有一个气相取样管700B和气相取样装置700C，通过它们采集出塔顶排出的尾气，然后测量其中氧气的含量，分析气体中的失氧量，或通过塔釜液取样器700E采出塔釜液来测量其中的氧含量，还有已知的进入填料塔富氧水氧气含量以及该实验条件下氧气在水中的平衡含氧量，就可得到该段填料的传质效率。

2.2、填料段压降的测量：在填料700-1上部和下部之间设有一个压差计700D，可读出填料段的压差，用该压差除以填料高度，即可得出每米填料段的压降。

该冷模实验装置的优点是两个实验塔器为透明材质，可以进行直观的塔内观察。缺点是塔板和填料各用一个塔，设备臃肿、管道复杂，而且实验装置开放装置，故只能在空气-氧气-水的介质环境下运行，不适于用真实的工业物料，因此，只能提供定性的测量数据，难以提供定量的测量数据。

现有热模实验装置如图10所示，它主要由塔器T1、塔顶冷凝器E1、循环槽L等组成。塔器T1中装有塔板T1-1和填料T1-2及装在它们之间一个分配器T1-3。这套实验装置主要用于精馏实验。实验目的是测量精馏塔填料或塔盘的分离效率，还可以优化塔器操作参数(如最佳温度、压力、回流比等)。

1、实验流程：