用瞬間快速反應測定氣膜和液膜傳質(zhì)系數(shù)

1、實驗報告課程名稱：反應器設計原理實驗指導老師：黃靈仙成績：__________________實驗名稱：用瞬間快速反應測定氣膜和液膜傳質(zhì)系數(shù)實驗類型：工程實驗一實驗目的實驗目的1.測定氫氧化鈉溶液吸收CO2的氣液相反應的總傳質(zhì)系數(shù)KGa及氣膜和液膜傳質(zhì)系數(shù)kGakLa。2.了解傳質(zhì)和反應對吸收過程控制步驟的影響，并加深對氣液相反應過程的認識。二實驗原理實驗原理氣液相反應過程是氣相反應物進入到液相中進行的反應過程，整個過程是反應和傳質(zhì)相結(jié)

2、合的復雜過程，研究氣液相反應首先必須了解兩相間的傳質(zhì)問題。本實驗選用NaOH溶液吸收CO2的瞬間快反應體系，就是要通過簡單的實驗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，該物系進行反應吸收時，化學計量式為：CO2＋2NaOH?Na2CO3＋H2O（A）（B）（C）（D）在一定濃度范圍內(nèi)，此反應過程可以近似為瞬間快速反應，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，使得液側(cè)任一處上A與B都不

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

4、z反應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濃度隨時間的變化率求得：????xCaNBOA21由（3）式可求得某一時刻的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