TW-XS/XL旋流板塔氣體吸收實(shí)驗(yàn)裝置
TW-XS/XL旋流板塔氣體吸收實(shí)驗(yàn)裝置在教學(xué)中的應(yīng)用
概述
TW-XS/XL旋流板塔氣體吸收實(shí)驗(yàn)裝置是上海天威教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的一款專門用于環(huán)境工程、化學(xué)工程等相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)備1。該裝置能夠幫助學(xué)生理解氣體吸收的基本原理、掌握旋流板塔的操作方法以及研究影響吸收效率的因素。作為職業(yè)院校的教師，我認(rèn)為該裝置在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和理論聯(lián)系實(shí)際方面具有重要價(jià)值。
裝置結(jié)構(gòu)與工作原理
主要配置
該裝置主要包含旋流板塔、風(fēng)機(jī)、水泵、流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥、水箱、風(fēng)管、廢氣源、進(jìn)氣流量計(jì)、配氣罐、風(fēng)速儀、壓力計(jì)等部件1。塔體采用透明有機(jī)玻璃材料制成，便于學(xué)生直接觀察塔內(nèi)氣液接觸情況14。
工作原理
旋流板塔是一種噴射型塔板，屬于新型氣液傳質(zhì)裝置25。其工作原理是：氣流通過葉片時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，吸收液噴射在塔板中間的盲板上，濺向周圍葉片形成薄液層，被旋轉(zhuǎn)向上的氣流劇烈攪動(dòng)成為細(xì)小液滴5。由于氣體通過塔板葉片時(shí)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，將液滴甩向塔壁，液體因重力作用集流至溢流口，通過溢流裝置流到下一塊旋流板的盲板區(qū)5。通過這種機(jī)制，裝置能夠連續(xù)對(duì)有害氣體進(jìn)行多級(jí)吸收反應(yīng)，完成中和吸收過程5。
教學(xué)應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
通過該裝置，學(xué)生可以完成以下幾方面的學(xué)習(xí)：
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了解旋流板塔的結(jié)構(gòu)、流程及基本操作方法。
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測定氣體凈化系統(tǒng)的操作參數(shù)及吸收傳質(zhì)系數(shù)。
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研究塔板負(fù)荷性能及其影響因素1。
典型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
在教學(xué)中，我們通常安排以下實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：
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氣體吸收效率測定實(shí)驗(yàn)：通過改變操作條件，測定設(shè)備對(duì)酸性氣體的吸收效率（可達(dá)90%以上）12。
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流體力學(xué)性能測試：觀察塔內(nèi)氣液兩相流動(dòng)狀況，包括液泛現(xiàn)象和霧沫夾帶情況4。
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傳質(zhì)系數(shù)測定：測定化學(xué)吸收體系的體積吸收系數(shù)，驗(yàn)證理論模型47。
技術(shù)參數(shù)與性能特點(diǎn)
TW-XS/XL旋流板塔氣體吸收實(shí)驗(yàn)裝置的主要技術(shù)參數(shù)如下：
| 參數(shù)名稱 | 參數(shù)值 | 備注 |
|---|---|---|
| 環(huán)境溫度 | 5℃～40℃ | |
| 處理能力 | 100-200m3/h | 25 |
| 塔徑 | Φ150mm | 1 |
| 塔高 | 1500mm | 1 |
| 塔板數(shù) | 3塊 | 板間距300mm1 |
| 液氣比 | 0.8~2L/min | 25 |
| 吸收效率 | >90% | 對(duì)酸性氣體12 |
| 電源 | AC220V±10%, 50Hz | 單相三線制25 |
| 功率 | 1500W | 25 |
該裝置采用了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括進(jìn)、出口氣體濃度檢測（采用進(jìn)口傳感器）、風(fēng)壓、風(fēng)量、風(fēng)速檢測系統(tǒng)，以及溫度、濕度檢測系統(tǒng)57。這些系統(tǒng)能夠實(shí)時(shí)顯示和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，便于學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和結(jié)果處理。
操作注意事項(xiàng)與維護(hù)保養(yǎng)
在教學(xué)過程中，我們需要指導(dǎo)學(xué)生注意以下事項(xiàng)：
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安全操作：裝置具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)和過流保護(hù)功能25，但仍需提醒學(xué)生注意用電安全，避免液體濺到電氣設(shè)備上。
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啟動(dòng)順序：應(yīng)先啟動(dòng)水泵，后啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，避免干塔運(yùn)行。
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流量調(diào)節(jié)：應(yīng)先調(diào)節(jié)液體流量，后調(diào)節(jié)氣體流量，防止液泛現(xiàn)象過早發(fā)生。
-
設(shè)備維護(hù)：定期檢查水泵、風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況；保持有機(jī)玻璃塔體的清潔透明；定期校準(zhǔn)傳感器，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
結(jié)語
TW-XS/XL旋流板塔氣體吸收實(shí)驗(yàn)裝置是職業(yè)院校環(huán)境工程、化學(xué)工程等相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理想設(shè)備。通過該裝置，學(xué)生不僅能夠深入理解氣體吸收的原理和旋流板塔的工作機(jī)制，還能掌握實(shí)際工程中的操作技能和數(shù)據(jù)處理方法。作為教師，我們看到學(xué)生通過親手操作和觀察，能夠更好地將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，提高了解決實(shí)際問題的能力，為將來從事環(huán)保行業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
希望以上介紹能夠幫助各位同仁更好地利用這一實(shí)驗(yàn)裝置開展教學(xué)活動(dòng)。如有任何使用中的問題，歡迎共同探討交流。
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