1、大气污染控制工程实验讲义 （供环境工程专业学生使用） 华侨大学化工学院环境科学与工程教研室2017.03.24实验课程内容(项目)及学时分配序号实验名称内容提要实验性质实验课时实验对象备注1实验一旋风除尘实验(1)掌握旋风除尘器性能测定的主要内容和方法(2)了解旋风除尘器性能的主要影响因素必修验证综合性实验6本科2实验二袋式除尘实验(1)掌握袋式除尘装置的基本操作方法。(2)熟悉袋式除尘器除尘效率的计算方法以及操作条件的影响(3)了解袋式除尘器的除尘原理选修验证综合性实验6本科3实验三MEA吸收CO2动力学区域测定实验(1)熟悉MEA吸收CO2的基本流程(2)掌握双搅拌釜反应装置流程(3)掌握
2、确定吸收反应动力学区域的方法必修验证综合性实验6本科4实验四沉降天平法测定粉尘粒径分布(1)深入了解沉降天平法测定粉尘粒径分布的基本原理(2)掌握沉降天平的构造、性能和操作方法(3)初步学会使用沉降天平测定粉尘的粒径分布必修验证综合性实验6本科5实验五旋流板塔中碱液吸收二氧化硫实验(1)了解用吸收法净化废气中SO2的原理和效果(2)掌握测定吸收塔的吸收效率及压降的方法(3)测定化学吸收体系（碱液吸收SO2）的吸收系数必修综合性实验6本科实验须知一、大气污染控制工程实验课的目的：大气污染控制工程实验的教学内容是大气污染控制工程课程教学，并在其它基础实验上，结合专业理论和学科发展趋势而设置的，可进
3、一步提高、培养学生实验操作技能、获取实验数据的方法手段以及培养学生创新能力和思维，培养严谨的科学态度，是一项必不可少的实践性环节，其目的是：1通过大气污染控制工程实验，进一步巩固和深化理论知识，加深对专业基础知识与理论、新技术、新方法的理解以及使用范围的认识，从而理解从书本上较难弄懂的概念。2通过大气污染控制工程实验，掌握环境污染治理技术的实验研究方法，熟悉常见污染物的基本处理方法和技术手段。3通过大气污染控制工程实验，培养学生从事科学研究的创新能力，掌握有关工程实验数据获取的方法和手段，引导学生进行探索性的实验，提高学生观察、分析和归纳的能力。二、实验室规则：1遵守课堂纪律，不迟到早退，不擅
4、自离开实验室，不喧哗吵闹，保持实验室安静。2实验前各组领取器材、药品等，实验后擦洗干净，清点后如数归还，清理好方可离开实验室。3不得擅自动用与本实验无关的仪器设备。4各实验组轮流值日，值日生在清扫完毕后，关好水、电、门、窗再离开。三、学生实验守则： 为了上好大气污染控制工程实验课，并保证安全，特提出如下注意事项： 1每次实验前必须对实验内容进行充分预习，以了解实验的目的、原理和方法，做到心中有数，思路清楚。2在整个实验过程中必须穿上实验服，留长发者，必须将长发挽在背后。实验台上除了记录本、笔以及与实验相关的实验器材外，不准堆放任何个人物品。3仔细、耐心观察实验现象，及时、客观、真实地记录实验结
5、果，对于当时不能得到结果而需要连续观察的实验，则需记下每次观察的现象和结果，以便分析。 4严禁吸烟、进食，严禁随地吐痰，不得乱丢纸屑杂物，保持实验室和仪器设备整齐清洁，勿高声谈话和随便走动，保持室内安静。 5实验过程中，切勿使乙醇、乙醚、丙酮等易燃药品接近火焰。如遇火险，应先关掉火源，再用湿布或沙土掩盖灭火。必要时用灭火器。另外，鉴于本实验的特殊性，实验中如需用到酒精灯时请最好不要开窗或开风扇。 6使用显微镜或其他贵重仪器时，要求细心操作，特别爱护，未经许可不得动用与本实验无关的仪器设备及物品。节约用水、用电、消耗材料及药品等，用毕后仍放回原处，严禁将药匙交叉使用。 7每次实验的结果，应以实事
6、求是的科学态度填入报告表格中，力求简明准确，认真回答思考题，并及时上交教师批阅。认真完成实验报告，不准抄袭他人实验结果。凡实验报告不合要求者，均须重做。 8对违反实验室规章制度和操作规程，擅自动用与本实验无关的仪器设备，私自拆卸仪器而造成事故或损失者，责令其提交书面检查，按学校有关规定处理或赔偿损失。9离实验室前将手洗净，注意关闭火、煤气、门窗、灯等。四、实验报告的写作：要求文字简练，书写工整，措辞注意科学性和逻辑性，实验报告包括下列内容：1实验题目、日期等；2实验目的；3实验原理；4实验用到的仪器、试剂、材料等；5实验实验内容及步骤：只作简短说明；6实验原始记录：如实、准确地记录实验观察到的
7、结果7实验结果：是实验报告中最重要的部分，应将实验过程中观察到的现象如实正确的记述；8讨论：应针对实验中观察到的现象和结果，联系课堂讲授的理论知识进行分析讨论，不可盲目抄书，如出现非预期结果应分析可能的原因；9思考题。目录实验一 旋风除尘实验1实验二 袋式除尘实验3实验三 MEA吸收CO2动力学区域测定实验6实验四 沉降天平法测定粉尘粒径分布10实验五 旋流板塔碱液吸收气体中的二氧化硫17参考书籍20实验一 旋风除尘实验一、 技术参数：a) 分离器由有机玻璃制成,便于观察物系在分离器内的运动情况及它的组成；粉尘加入瓶、进风管等均由不锈钢制成；b) 风 机：CRZ-70型离心式中压风机，风量48
8、0m3/h，风压1300Pa，功率250W，转速2800r/min。c) 用于分离的粉尘：滑石粉或粉末硅胶。d) 框架与控制屏均为不锈钢材质，结构紧凑，外形美观，流程简单，操作方便。e) 外形尺寸：11004501600mm。二、 实验指导：1. 实验概述：在自然界及工业生产中存在着大量的非均相物系，即有稳定相界面且界面两侧的物理性质和化学性质有差异的物系。旋风分离器是从气流中分离出尘粒的离心沉降设备。其结构简单、价格低廉、没有运动部件、操作不受温度、压强的限制，因而广泛作为工业生产中除尘分离设备。故本实验所采用的旋风分离器由有机玻璃制作，能加深学生对旋风分离器除尘原理的了解。并学会对其分离效
9、率、粒径效率的测定。2. 实验目的：a) 观察含粉尘的气流在旋风分离器内的运动状况。b) 了解旋风分离器的除尘原理。3. 实验原理：含尘气体由旋风分离器上部沿切线方向的长方形通道进入，形成一个绕筒体中心向下作螺旋运动的外旋流，外旋流达到器底后又形成一个向上的内旋流，内、外旋流气体旋转方向相同。在此过程中，颗粒在惯性离心力作用下被抛向器壁与气流分离，并沿壁面落入锥底排灰口。净化后的气体沿内旋流由顶部排气管排出。4实验工艺流程图：5. 实验操作步骤：a) 了解该实验的工艺流程，称量粉尘的重量m以及产品接受瓶的空瓶重量m0。b) 打开电源开关再开风机开关。c) 打开粉尘入口，将粉尘加入后盖好（加料时
10、的速度较慢可以轻轻拍打粉尘加入口外表面）；观察其在旋风分离器内的运动形态。d) 将产品接受瓶与里面的粉尘一同称重，记下所得的读数。e) 若细小的硅胶粒子无法被分离与净化气一起从顶部排气口排出，加深学生对最临界粒径的理解。三、思考题1、影响旋风除尘效率的因素有哪些？实验二 袋式除尘实验一、 概述袋式除尘器的除尘效率较高一般可达90%以上，虽然是最古老的除尘方法之一，但是由于除尘效率高、性能稳定可靠，操作简单，因而获得越来越广泛的应用。同时，在结构形式、滤料、清灰方式和运行等方面都得到不断的发展。二、 设备主要性能参数1、 该实验装置主要由风机、投料槽、有机玻璃除尘器、收集桶、振动装置、实验台架、
11、电控箱等组成。2、 抽风机采用高压离心风机，功率为1.5Kw,转速为2900r/min。3、 投料槽采用卧式加料，简捷方便，为有机玻璃制成。4、 除尘器为有机玻璃制造，方便了解袋式除尘的内部结构，其内装有滤袋主材料是天然纤维棉。5、 实验台架支撑着所有实验相关设备，在电控箱上装有电源开关、风机开关以及振动调速器，按下开关旋钮，指示灯亮，对应的工作开始进行。按旋钮上标有的箭头方向旋转即为终止该项工作。三、 可开实验1、 观察含粉尘的气流在袋式除尘器内的运动状况；2、 了解袋式除尘器的除尘原理。四、 实验原理含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时粉尘捕集于滤料上，透过滤料的清洁气体由排出
12、口排出。沉积在滤料上的粉尘在机械振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗中，从而实现了气体的除尘。本实验装置为内滤式机械排打除尘器。五、 实验流程图本实验系统装置如图所示。实验系统主要由透明玻璃进气管、自动粉尘加料装置）、布袋除尘器、出口管段、风量调节阀、高压离心通风机、仪表电控箱等组成。本实验选用的袋式除尘器共6 条滤袋，用机械振打清灰方式。实验流程如下：含尘气流从进气管进入，从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集在滤料上，透过滤料的清洁气体由排气管排出。沉积在滤料上的粉尘，可在振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗中六、 实验操作步骤1、 先了解该实验的流程。2、 称量粉尘的重量以
13、及产品接受瓶（自备）的空瓶重量。3、 打开电源开关，再开风机开关，对除尘器抽风。4、 打开粉尘入口阀，将粉尘由进料口中投入。观察含尘气流在布袋除尘器内的运动形态。特别是出口干净气流含尘量的变化，一般初次使用会是含尘量逐渐变小至滤料上积灰过多5、 等到出口气体流速很慢或者除尘效率降低时，则可考虑开始清灰。6、 实验完毕后，关闭风机开关。打开振动机构开关，开始对滤袋进行振打，粉尘将由掉至灰斗，然后清理卸灰装置。七、思考题1、袋式除尘器和旋风除尘器各自的优缺点。2、袋式除尘影响去除率的因素有哪些？实验三 MEA吸收CO2动力学区域测定实验1. 实验目的CO2作为主要的温室气体为全球广泛关注，CO2的
14、减排已刻不容缓。从资源化角度讲，CO2是一种安全丰富的碳资源，如气体CO2可用作气体肥料、杀菌气等；超临界CO2可用于食品、医药等行业中；固体CO2（干冰）可用于人工降雨、混凝土生产、环境保护等。醇胺溶液常用于CO2吸收，是工业生产中脱除CO2的常见溶剂，如MEA、DEA、MDEA等已广泛工业应用。本实验拟采MEA（一乙醇胺，HOC2H4NH2）溶液吸收模拟烟气中的CO2并测定各条件下的吸收速率，通过本实验可以达到以下目的：(1) 熟悉MEA吸收CO2的基本流程；(2) 掌握确定吸收反应动力学区域的方法；(3) 了解烟气脱碳的意义及MEA溶液吸收CO2的吸收效果。2. 实验原理2.1 MEA吸
15、收CO2机理Danckwerts和McNeil认为胺在气液界面处与CO2反应后又会在溶液主体中得到再生，即该过程符合“穿梭”机理，如图1所示。图1 “穿梭”机理示意图CO2和MEA最主要的反应是完全水解的氨基甲酸盐的生成，随后质子和另外一个胺分子结合，下面是CO2与MEA的总反应式：CO2 + 2HOC2H4NH2 HOC2H4NH3+ + HOC2H4NHCOO- （1）该过程分两步进行：CO2 + HOC2H4NH2 H+ + HOC2H4NHCOO- （2）H+ + HOC2H4NH2 HOC2H4NH3+ （3）2.2 动力学区域的确定方法由于各动力学区域的特点不同，故各种因素对它的影
16、响也不同。采用Levenspiel提出的判断方法，具体如下：表1 影响伴有化学反应吸收的因素注：动力学区域A-瞬时反应；B-界面瞬时反应；C-快速反应；D-快速拟1级反应；E-中速度反应；F-拟m级中速反应；G-慢速反应；H-液相主体的极慢速反应。表中“+”表示受此因素的影响；“-”表示不受此因素的影响；“?”表示有可能受此因素的影响，但速率方程不变。按照以下步骤来确定动力学区域：（1）其余条件均保持不变而仅改变液相体积。若吸收速率不随液相体积而变，则为区域A到D，反之，则为E到H。（2）若为区域A到D，可通过改变液相物理传质系数来分析。若与kL有关，为区域A或C，否则为B或D。若确定的区域为
17、E到H，则改变两相接触界面。若有关，则为区域E到G，否则为H。（3）改变液相主体浓度可分区域B和D，若吸收速率与CBL有关，为区域D；若无关，为区域B。而对区域A与C以及G与E，F的区分，应通过具体的速率方程来计算。3. 实验装置及实验操作 本实验采用的双驱动磁力搅拌器吸收装置的示意图见图2。吸收剂吸收CO2的过程在双搅拌釜中完成。吸收釜是一个带夹套的玻璃圆筒(内径6.1cm，高15.5cm)，并用两个不锈钢法兰固定，法兰和圆筒之间衬以O形橡皮圈。釜内放置有四根不锈钢隔板，用以降低吸收液因搅拌而产生的涡流，同时还能提高吸收液的混合效果。釜内上下各固定一对搅拌桨，上桨用以搅拌气体，下桨用来搅拌液
18、体。循环水通过吸收釜的夹套，使吸收体系维持在设定的温度(温度波动范围0.5)。釜的上下各有一个磁力搅拌器，转速可由光电测速仪测定，通过调整两个搅拌器各自的电源可以调到所需的转速。3.1 实验过程(1) 将恒温槽16设在预定温度，用调节转速控制器15控制气液相的搅拌速度，并通过加料口17把已预热的吸收液装载到吸收反应室8。(2) 置于钢瓶1高纯CO2气体经减压阀，再通过皂膜流量计测定进口流量后进入双搅拌釜反应室8，与吸收液搅拌反应，剩余气体经过另一皂膜流量计测定出口气体流量后排空。实验采用气相连续，液相为间歇过程的操作。1,2 气体罐；3,4 气体减压阀；5 配气系统；6 三通阀；7,10 皂膜
19、流量计；8 吸收室；9 搅拌桨；11,12 磁力传动装置；13,14 调速电机；15 转速控制器；16 恒温水浴；17 液体进口；18,19 液体控制阀图2 实验装置3.2 CO2吸收速率的测定CO2吸收速率可以通过计算进口和出口的气体流量差得到，其中进、出口气体流量由皂膜流量计测定。吸收速率表达式： （4）式中：N CO2吸收速率，molm-2s-1； Vin,Vout进出口流量，mLs-1； P1CO2分压，kPa；A气液接触面积，m2；R摩尔气体常数，Jmol-1K-1；T温度，K。3.3 其它分析测试方法（1）气液相搅拌速度：光电转速测量仪测定；（2）温度：量程为0100的水银温度计；
20、4. 实验数据温度= ；P ；VCO2= 序号变 量进气流量VCO2+VN2（ml/s）出气流量（ml/s）吸收速率（mg/(m2s)）液相体积VL(mL)液相搅拌速率nL（rpm）反应物浓度cMEA(mol/L)气相搅拌速率nG（rpm）进气CO2流量（ml/min）1100130125010022001301250100320013012501004200180125010052001301250100620013014001007200130125010082001302250100920013012501001020013012502005. 实验前思考5.1 本实验操作时间较长，是否
21、能将10次实验缩成6次实验？5.2 本实验的操作能否按照上面表格中的顺序（110）进行？为什么？6. 注意事项 在测进出口流量的过程中，一定要等上次测量的皂膜走到皂膜流量计的出口时，在测下一个数据。7. 讨论1 吸收过程为液相控制还是气相控制，为什么？如果要求提高吸收效果，对于两种状态分别要求如何改善？2 实验还有哪些需要改进的地方？20实验四 沉降天平法测定粉尘粒径分布1.实验意义和目的除尘系统所处理的粉尘都具有一定的粒径分布。粉尘的粒径分布又叫分散度。对粉尘分散度的测定，可以为除尘器的设计、选用以及除尘机理的研究提供基础数据。沉降天平法是测定粉尘粒径的常用方法之一，所测结果为颗粒的斯托克斯
22、直径，粒径测定范围为0.240m。通过本实验，可以深入了解沉降天平法测定粉尘粒径分布的基本原理，掌握沉降天平的构造、性能和操作方法，初步学会使用沉降天平测定粉尘的粒径分布。2实验原理根据斯托克斯定理，粉尘颗粒在自由沉降过程中，因为静止的沉降液的粘滞性对沉降颗粒起着摩擦阻力作用，会使颗粒发生分级，按公式计算：（1）式中：dp= 颗粒半径，cm； = 沉降液粘度，泊，即g/cms；p= 颗粒比重，g/cm3； = 沉降液比重，g/cm3； H = 沉降高度（沉降液面到称盘底面的距离），cm；t = 沉降时间，秒；g = 重力加速度，9.8m/s2由式（1）可知，当沉降高度相同时，不同粒径的颗粒沉降
23、的时间不同。沉降天平是一种能够自动称量粉尘沉降量的装置，（见图1），其中一个称盘置于装有尘样的沉降瓶内，随着粉尘的沉降，称盘上的粉尘量逐渐增加，天平横梁逐渐倾斜，光电管接受光源讯号后，自动加载称量，并自动划出一条以时间（t）（与粉尘粒径对应）为纵坐标，以粉尘累积沉降量（m）为横坐标的阶梯状沉降曲线。曲线的切线与横坐标的交点距离为时间内粒径大于颗粒的沉降量（），若测出参与沉降的尘样总质量（）、称盘上的总沉降量（）、以及沉降终止时称盘上方悬浊液中未沉降的尘样质量（），便可求出粒径的筛上累积分布。3实验装置、仪器和试剂1自动沉降天平（TZC4型颗粒测定仪，上海衡平仪器仪表厂，见图1）2磁力搅拌器3电
24、烘箱（带恒温控制）4分析天平（感量0.1mg）5温度计（分度值0.1摄氏度）6称量瓶50ml7烧杯500ml8量筒500ml9吸管50ml10粉尘试样（如滑石粉）11六偏磷酸钠图1 沉降天平4实验方法与步骤1样品测试前的准备工作（1）测试样品制备干燥将试样放入烘箱烘干，烘箱的温度应根据试样的性质而定，一般取80左右，保温4小时，然后将试样放入干燥器中冷却至室温。对吸湿很小或对样品无干燥要求的，可免烘干。称重试样重量可由用户根据实践经验选择，不受仪器限制，一般试样量可选择310g。悬浮液的制备a、 根据测试样品选择适当的沉降液，即介质溶液应不与样品起化学反应，也不能溶解及产生凝聚、结晶等现象，最
25、常用的沉降液是蒸馏水。b、 为了更好地测得颗粒的分布值，防止试样粘结，需加分散剂。分散剂的选择，一般情况是：用水或水的混合物作沉降液时须添加0.2%的六偏磷酸钠或焦磷酸钠，因为添加胶溶剂不仅能软化水，而且能避免颗粒凝聚和分散凝胶。（我国生产的分散剂：粉状和结晶固体状有偏磷酸钠、焦酸磷钠、NNO（亚甲基双萘磺酸钠）等；液态状有FES聚氧乙烯脂肪醇磺酸钠。）c、 分散剂的制备：对于粉状与结晶状，用一定百分比的水与分散剂混合，并进行加热溶化。添加分散剂量按0.2%核算。d、 悬浮液，将5mL的稀释六偏磷酸钠溶液加入500mL的蒸馏水中，然后倒入沉降筒中，用电动搅拌器进行搅拌，便成为制备好的沉降液体。
26、e、 把被测样品，倒入制备好的沉降液中，再用电动搅拌器进行充分搅拌，因搅拌均匀程度直接影响试验数据的正确性，建议搅拌时间为3060分钟。对某些分散不理想的样品，则应先采用超声波分散，约20分钟，然后用电动搅拌器搅拌分散，这便是测试用的悬浮液。（经验证明：石墨、氧化铝、钛白粉和大多数测定物添加0.2%六偏磷酸钠作为分散剂对实验有良好的效果。）（2）沉降液粘度的选择a、比重小又极细的颗粒（比重3 g/cm3以下，粒度为10m以下）。建议用蒸馏水或粘度更小的溶液做沉降液（如甲醇、苯等），除降低沉降液粘度之外，对于极细粉尘还可以用大沉降筒及大称盘来进行。b、比重大且粒径也大的颗粒（比重3 g/cm3以
27、上，粒度为30m以上）。建议用粘度大的沉降液，如在水溶液中加适量的甘油或明胶，或采用正丁醇、煤油、豆油、机油、变压器油等粘度系数大的沉降液。也可以采用在标准沉降筒内换上的小称盘，来解决沉淀速度太快的矛盾。（3）分散剂用量的选择当分散剂加得太多时，直接改变了沉降液的粘度，使分散的粒子会相互干涉，并影响到颗粒之沉降速度。另一方面分散剂量太低时，则等于分散剂不加，测定结果是否是表示典型粒子的直径是值得怀疑的。所以必须选择适当的剂量。根据实践，建议分散剂量为0.2%，最多不应超过5%。（4）关于被测样品粉末样品能够以干燥状态，也能够以悬浮状态被采用。测量范围在1160m之间（取决于试样密度）。在计算中
28、作为基础的斯托克斯定律只适应球形颗粒，在这里直径是严格确定的，如果粉末试样的颗粒不是球体（在大多数情况下都是这样），则只能得到相对值，尽管一个六面体在几何学上看，近似于球体，但它已经有三个直径（棱边、对角线和空间对角线）。所以这里的直径概念只是一个平均值， 粉末的颗粒几何形状离球体越远（片状、针状）所谓的直径以及颗粒分布的数值和最大值就越是相对，尽管如此，由不同颗粒组成的化学同质粉末在几何形状相同时所得到的结果（所谓当量直径）仍有其相对的说服力。2天平部分的操作使用（1）键盘功能（ON，开启显示按键；OFF，关闭显示器按键；TAR，清零及去皮键；CAL，自校键）（2）接通电源，预热半小时以上，
29、按ON键，显示器相继显示： -（型号）CAL-g(自校砝码值)C（运算等待）0.00g（3）校准操作，因存放时间，位置移动，温度变化以及为获得精确的称量，天平在使用前一般均应进行校正操作。在空称状态下，先按TAR键，天平清零，再按CAL键，显示CAL，放上校准砝码，约30秒后，显示器显示校准砝码值，待发出“嘟”声后拿去校准砝码，显示器应显示“0.00g”若不是零则再按TAR键清零，并重复上述校正操作，校准后即可进行称量。（4）提示报警符号 匚运算等待 匚 E8称盘未放上，超轻 匚 AE校正错（未清零或校正砝码不对） 匚 EE超载 （5）TZC-4型颗粒沉降仪结构原理TZC-4型颗粒测定仪由高精
30、度电子沉降天平和计算机及颗粒度数据处理软件组成。当沉降液中的被测颗粒沉降到天平称盘上，天平面板即显示质量值，该质量信号同时传输到计算机，由颗粒度数据处理软件实时采集质量信号并显示在屏幕上，沉降结束后，将曲线储存起来，以便随时调用，然后进行颗粒度计算，计算结果可以表和图形式打印出来。图2是仪器结构原理框图。 称重传感器 放大、A/D转换处理器质量显示打印机计算机数据处理系统图2 TZC-4型颗粒沉降仪结构原理框图图3 设备窗口3计算机数据处理工作站操作介绍（1）进入TZC-4颗粒测定仪窗口接通计算机电源，进入WIN窗口，鼠标左键快速双击TZC-4颗粒测定仪图标，进入设备窗口，如图3，鼠标在该窗口
31、的空白处点击，进入颗粒测定窗口。（2）进入粒度测定窗口图4 粒度测定窗口界面粒度测定窗口如图4，它设有三个栏目：菜单栏、下拉菜单栏和提示栏，所有窗口都具有同样格式。a、沉降曲线采集测试样品时，用鼠标点击“沉降曲线采集”键，进入“粒度测定-数据采集”窗口。然后再进行参数设置、沉降曲线采集等一系列操作。b、数据处理数据采集结束后，或者对存储的沉降曲线要进行计算时，点击该菜单，进入“粒度测定-数据处理”窗口，然后再进行数据处理。c、结束要退出TZC-4数据处理工作站时，请点“返回”键，便可进入WIN窗口。4样品的测试和计算（1）测试计算机进入图4。点击“参数设置”菜单，弹出参数设置对话框图5-5，按
32、对话框要求逐条键入参数，检查正确无误后，点击“确定”。图5 参数设置对话框将盛有待沉降悬浮液的沉降筒连同称盘一起放入沉降筒的底座，再把称盘上下往复拉几次，主要用来改变搅拌机搅拌后产生的离心力，防止粗颗粒向沉降筒器壁沉降。将前吊耳向上翻起，沉降筒放到天平底板上，再把前吊耳放下，迅速把称盘挂到前吊耳上，天平经过短暂的平衡以后，面板显示的数字变动逐渐趋小，此时按下天平面板上的“TAR”清零键，同时迅速用鼠标点击“沉降曲线采集”菜单，显示屏上马上显示出采集的沉降曲线。上述这一操作要熟练掌握，尽量在短时间内完成，防止被测样品大量沉积。应尽量使样品可沉降颗粒都沉降，沉降曲线趋于水平时，用鼠标点击“终止采样
33、”菜单，曲线采集结束。如果需要保留该样品的试验曲线，请点击“数据储存”菜单。5数据处理该仪器是以斯托克斯定律作为计算依据，严格地说，这条定律只有在球体很小，沉降速度很慢，分散剂粘度很高的情况下才被应用。对曲线的计算有下列二种情况：即时采集沉降曲线后可直接进行计算；曲线储存在计算机中的，先把曲线取出来，再进行计算。以取出曲线进行计算操作为例。取出曲线点击“数据处理”菜单，点击下拉菜单“文件”，选中“打开曲线”，弹出“打开”对话框，点击要处理的曲线，然后打开。 计算曲线出现后，点击“计算”菜单，选中“设置”菜单，弹出颗粒区间设置框，提示框有相应的提示出现。设置框中序号1是采样终止时测得的颗粒直径，
34、首先按“Enter”键，出现序号2，键入颗粒直径，然后按“Enter”键，如此往复到您需计算的最大颗粒直径数值。然后点击“计算”下拉菜单，选中“计算”，等到提示框出现“现在可以查看报告，打印报告，必要时可以清除结果”的提示，便可以查看计算结果了。查看计算结果，从“报告”下拉菜单进入，共有三种图一个表（直方图、频度分布图、累计分布图、粒径质量分布表），鼠标选择其中任意一项，并点击“确认”，该项图、表即显示在显示屏上。 打印6讨论1在测定过程中，由于沉降天平本身的自动平衡当作，使称盘不断产生微震，从而使悬浊液不断受到扰动。试分析此现象对实验结果造成的影响。2在测定过程中，称盘下方的悬浊液浓度将随沉
35、降时间增长而减小，试问称盘周围高浓度的悬浊液是否会因颗粒浓度差而向此处流动？这一现象会对测定结果产生何影响？3由于实验开始时的搅拌，或实验过程中悬浊液的蒸发等原因，将可能使悬浊液与室温间产生一定温差，这种温差是否会引起悬浊液内部的对流，从而影响测定结果。7注意事项1保护天平前吊耳不受外力冲击。2沉降天平应保持清洁、干燥，使用完毕做好称盘、沉降筒和天平底板的清洁工作。3计算机使用要求正确。8附录1水的比重（g/cm3）温度0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0.999870.999930.999970.999991.000000.999990.999970.999930.999880.9
36、998110 0.999730.999630.999520.999400.999270.999130.999870.998800.998620.9984320 0.998230.998020.997800.997570.997330.997070.996810.996540.996260.9959730 0.995680.995370.995050.994730.994400.994060.993710.993360.992990.992632水的粘度（泊）温度 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0.01790.01730.01670.01620.01570.01520.01470.
37、01430.01390.013510 0.01300.01270.01240.01210.01180.01150.01120.01000.01060.010320 0.01010.00980.00960.00940.00920.00890.00870.00830.00840.008230 0.00800.00780.00770.00750.00740.00720.00710.00690.00680.00673常用液体的粘度和比重液 体温度 （）粘度（泊）比重（g/cm3）乙 醇100.01750.797乙 醇200.01710.789甲 醇100.0060/甲 醇200.00590.81苯10
38、0.00760.89苯200.0067/正一丁醇200.02950.81煤 油150.01280.82实验五 旋流板塔碱液吸收气体中的二氧化硫1. 实验目的和意义在填料吸收塔或旋流板吸收塔中，用5NaOH溶液（或Na2CO3溶液）吸收模拟烟气中的SO2。通过该实验可以了解吸收净化有害气体的设备与方法，同时还有助于加深了解在塔内气液接触状况及吸收过程的基本原理，并可对该二种塔设备进行性能比较。通过本实验要达到以下目的。（1） 了解用吸收法净化废气中SO2的原理和效果；（2） 改变空塔速度，观察塔内气液接触状况；（3） 掌握测定吸收塔的吸收效率及压降的方法；2. 实验原理含SO2的气体可采用吸收法
39、去除其中的SO2。由于SO2在水中溶解度不高，故常采用碱液化学吸收法。吸收SO2的吸收剂种类较多，本实验中采用5的NaOH溶液（或NaCO3溶液）作吸收剂，吸收过程中发生的主要化学反应有(1)(2)(3)实验过程中通过测定吸收塔进出口气体中SO2的含量，即可近似计算出吸收塔的平均净化效率，进而了解吸收效果。气体中SO2含量采用青岛崂山应用技术研究所提供的应用3012H型烟气（尘）分析测定仪进行分析。实验中通过测定塔进出口气体的全压，即可计算出填料塔的压降；若填料塔的进出口管道直径相等，用U形管压差计测出其静压差即可求出压降。3. 实验装置、流程仪器设备和试剂1实验装置、流程实验装置流程如图1所
40、示。图1 SO2吸收实验装置吸收液经循环输液泵从液槽通过转子流量计从吸收塔上部经喷淋装置进入塔内，经由塔下部排出，进入受液槽。含SO2的空气由引风机吸入吸收塔，从塔底进气口进入吸收塔内，与吸收液逆流接触，气体经除雾器后由塔顶排出。(1) 实验仪器设备引风机（BF4-72，锡山太湖环保设备厂）；循环耐腐蚀水泵（S3225-10，上海凯通）；烟气测试仪（应用3012H，青岛崂山应用技术研究所）(2)试剂5的NaOH或Na2CO3溶液（称取工业用NaOH或Na2CO3 5kg，溶于0.1m3水中，作为吸收系统的吸收液）；SO2气体。4. 实验方法和步骤1. 在液槽中注入配置好的5%的NaOH溶液（或
41、Na2CO3溶液）。2. 开启引风机，并逐渐打开吸收塔的进气阀。3. 关闭液体循环泵出口阀，打开液体循环泵，然后逐渐打开液体循环泵出口阀至适当位置。4. 通过阀门调节气体和液体的流量，使液体均匀喷淋，并沿填料表面缓慢流下，以充分润湿填料表面。5. 调节气体流量，使塔内出现液泛。仔细观察此时的气液接触状况，并记录下液泛时的气速（由气体流量计算）。6. 逐渐减小气体流量，在液泛现象消失后，即在接近液泛现象，吸收塔能正常工作时，开启SO2气瓶，并调节其流量，使气体中SO2的含量为0.10.5（体积分数）。7. 经数分钟，待塔内操作完全稳定后，按表1的要求开始测量并记录有关数据。8. 在吸收塔的上下取
42、样口用烟气测试仪（或综合烟气分析仪）同时采样分析。9. 开启烟气测试仪，以0.5L/min的采样流量采样510min（视气体中SO2浓度大小而定）。10. 在液体流量不变，并保持气体中SO2浓度在大致相同的情况下，改变气体的流量，按所述方法，测取45组数据。11. 实验完毕后，先关掉SO2气瓶，待12min后再停止供液，最后停止鼓入空气。5. 实验数据的记录和处理1. 实验数据的处理（1） 吸收塔的平均净化效率（）可由下式近似求出。(4)式中C1标准状态下吸收塔入口处气体中SO2的质量浓度，mg/m3；C2标准状态下吸收塔出口处气体中SO2的质量浓度，mg/m3。（2） 吸收塔压降（）的计算。(5)式中吸收塔入口处气体的全压或静压，；吸收塔出口处气体的全压或静压，。2. 将实验测得数据和计算的结果等填入表1中。实验时间 年 月 日实验小组人员 大气压力 kPa 室温 表1实验系统测定结果记录表测定次数液体流量L/min气体状态标准状态下SO2浓度塔截面积A/m2压强降/Pa塔前塔后塔前塔后温度/压力/Pa温度/压力/Pa质量浓度/(mg/m3)分压力pA1/Pa质量浓度/(mg/m3)分压力pA2/Pa
