圆盘塔二氧化碳吸收液膜传质系数测定实验是一种重要的化工实验，旨在研究气液吸收过程中液膜传质系数的测定方法，这对于吸收剂和催化剂的性能评定、吸收设备的设计等具有重要意义。以下是对该实验的详细介绍：
一、实验目的
掌握气液吸收过程液膜传质系数的实验求取方法：通过实际操作，学生能够理解并掌握液膜传质系数的测定原理和方法。
关联圆盘塔的液膜传质系数与液流速率之间的关系式：根据实验数据，分析液膜传质系数与液流速率之间的关系，为吸收设备的设计和优化提供依据。
二、实验原理
圆盘塔是一种小型实验室吸收装置，其工作原理类似于填充塔。在圆盘塔中，液体从一个圆盘流至另一个圆盘，与气相进行逆向接触，实现气液传质。根据Higbien的不稳定传质理论，液体在圆盘间的流动过程中，会发生一系列混合和不稳定传质过程。
液膜传质系数是描述气液传质过程快慢的重要参数。在实验中，通常通过测定气相中二氧化碳的吸收速度来计算液膜传质系数。基于双膜理论，液膜传质系数与液相浓度的平均推动力、吸收表面积等因素有关。
三、实验装置
圆盘塔二氧化碳吸收液膜传质系数测定实验装置主要包括以下几个部分：
贮液罐：用于储存吸收液。
水泵：将吸收液从贮液罐泵送至高位槽。
高位槽：维持吸收液的液位稳定，并通过调节阀控制吸收液的流量。
流量计：测量吸收液的流量。
皂膜流量计：用于测定气相中二氧化碳的体积变化。
加热器：对吸收液和气相进行加热，以维持实验所需的温度条件。
U型测压管：测量系统压力。
圆盘塔：核心部件，实现气液传质过程。
水饱和器：使气相在进入圆盘塔前达到饱和状态。
钢瓶：提供纯度较高的二氧化碳气体。
三通玻璃活塞：切换气体流向。
琵琶形液封器：防止气体泄漏。
四、实验步骤
系统准备：检查实验装置是否完好，连接各部件并检查密封性。
气体置换：用二氧化碳气体置换系统内的空气，确保系统内的气体纯度。
开启加热系统：调节接触温度计至操作温度值，由水泵将恒温水注入圆盘塔的隔套层，使恒温水不断地循环流动。
调节吸收液流量：开启高位槽进水泵，调节转子流量计的阀门，使吸收液的流量稳定在设置值上。
稳定系统：调节气体和液体温度控制装置，使气体和液体温度稳定在操作温度值上，并等待系统稳定。
开始实验：当系统稳定后，切换三通玻璃活塞的导向，使二氧化碳气体进入圆盘塔底部。同时记录皂膜流量计中皂膜下降的时间，以及各处的温度值。
改变流量：改变吸收液的流量，重复上述实验步骤，记录不同流量下的实验数据。
实验结束：关闭所有设备，整理实验数据。
五、数据处理及计算方法
液流速率的计算：根据液体的密度和流量计算液流速率。
气体吸收速率的计算：根据吸收压力、二氧化碳吸收量、吸收时间和气体常数计算气体吸收速率。
液相浓度的平均推动力的计算：根据塔顶和塔底液相中二氧化碳的平衡浓度与实测浓度计算液相浓度的平均推动力。
液膜传质系数的计算：根据双膜理论公式和相关实验数据计算液膜传质系数。
六、注意事项
安全操作：实验过程中应严格遵守安全操作规程，防止烫伤、中毒等事故的发生。
准确测量：使用经过校准的仪器进行测量以提高数据的准确性。
合理控制变量：在进行实验时应合理控制变量以确保实验结果的可靠性和可比性。
及时记录数据：在实验过程中应及时记录实验数据以便后续处理和分析。