化工原理实验报告
化工原理实验实验报告
篇一:化工原理实验报告吸收实验姓名专业月实验内容吸收实验指导教师一、实验名称:吸收实验二、实验目的:1.学习填料塔的操作;2. 测定填料塔体积吸收系数kya.三、实验原理:对填料吸收塔的要求,既希望它的传质效率高,又希望它的压降低以省能耗。
但两者往往是矛盾的,故面对一台吸收塔应摸索它的适宜操作条件。
(一)、空塔气速与填料层压降关系气体通过填料层压降△p与填料特性及气、液流量大小等有关,常通过实验测定。
若以空塔气速uo[m/s]为横坐标,单位填料层压降?p[mmh20/m]为纵坐标,在z?p~uo关系z双对数坐标纸上标绘如图2-2-7-1所示。
当液体喷淋量l0=0时,可知为一直线,其斜率约1.0—2,当喷淋量为l1时,?p~uo为一折线,若喷淋量越大,z?p值较小时为恒持z折线位置越向左移动,图中l2>l1。
每条折线分为三个区段,液区,?p?p?p~uo关系曲线斜率与干塔的相同。
值为中间时叫截液区,~uo曲zzz?p值较大时叫液泛区,z线斜率大于2,持液区与截液区之间的转折点叫截点a。
姓名专业月实验内容指导教师?p~uo曲线斜率大于10,截液区与液泛区之间的转折点叫泛点b。
在液泛区塔已z无法操作。
塔的最适宜操作条件是在截点与泛点之间,此时塔效率最高。
图2-2-7-1 填料塔层的?p~uo关系图 z图2-2-7-2 吸收塔物料衡算(二)、吸收系数与吸收效率本实验用水吸收空气与氨混合气体中的氨,氨易溶于水,故此操作属气膜控制。
若气相中氨的浓度较小,则氨溶于水后的气液平衡关系可认为符合亨利定律,吸收姓名专业月实验内容指导教师平均推动力可用对数平均浓度差法进行计算。
其吸收速率方程可用下式表示: na?kya???h??ym(1)式中:na——被吸收的氨量[kmolnh3/h];?——塔的截面积[m2]h——填料层高度[m]?ym——气相对数平均推动力kya——气相体积吸收系数[kmolnh3/m3·h]被吸收氨量的计算,对全塔进行物料衡算(见图2-2-7-2):na?v(y1?y2)?l(x1?x2) (2)式中:v——空气的流量[kmol空气/h]l——吸收剂(水)的流量[kmolh20/h]y1——塔底气相浓度[kmolnh3/kmol空气]y2——塔顶气相浓度[kmolnh3/kmol空气]x1,x2——分别为塔底、塔顶液相浓度[kmolnh3/kmolh20]由式(1)和式(2)联解得:kya?v(y1?y2)(3) ??h??ym为求得kya必须先求出y1、y2和?ym之值。
化工原理流体综合实验报告(DOC)
流体综合实验实验目的1)能进行光滑管、粗糙管、闸阀局部阻力测定实验,测出湍流区阻力系数与雷诺数关系曲线图;2)能进行离心泵特性曲线测定实验,测出扬程与流量、功率与流量以及离心泵效率与流量的关系曲线图;3)学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法,使学生了解涡轮流量计、电动调节阀以及相关仪表的原理和操作;离心泵特性测定实验一、基本原理离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一,其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H、轴功率N及效率η与泵的流量Q之间的关系曲线,它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。
由于泵内部流动情况复杂,不能用理论方法推导出泵的特性关系曲线,只能依靠实验测定。
1.扬程H的测定与计算取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面,列机械能衡算方程:(1-1)由于两截面间的管子较短,通常可忽略阻力项fhΣ,速度平方差也很小,故也可忽略,则有(1-2)式中:H=Z2-Z1,表示泵出口和进口间的位差,m;ρ——流体密度,kg/m3 ;g——重力加速度m/s2;p 1、p2——分别为泵进、出口的真空度和表压,Pa;H1、H2——分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头,m;u 1、u2——分别为泵进、出口的流速,m/s;z 1、z2——分别为真空表、压力表的安装高度,m。
由上式可知,只要直接读出真空表和压力表上的数值,及两表的安装高度差,就可计算出泵的扬程。
2.轴功率N的测量与计算N=N电×k (W)(1-3)其中,N电为电功率表显示值,k代表电机传动效率,可取k=0.953.效率η的计算泵的效率η是泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。
有效功率Ne是单位时间内流体经过泵时所获得的实际功率,轴功率N是单位时间内泵轴从电机得到的功,两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的大小。
泵的有效功率Ne可用下式计算:N e=HQρg (1-4)故泵效率为(1-5)四、实验步骤及注意事项(一)实验步骤:1.实验准备:(1)实验用水准备:清洗水箱,并加装实验用水。
化工原理筛板塔精馏实验报告
化工原理筛板塔精馏实验报告实验目的:掌握化工原理筛板塔精馏的基本原理及操作方法,了解精馏过程中的塔板效应以及回流比对塔板效应的影响。
实验仪器:化工原理筛板塔精馏实验装置、温度计、电子天平、试管架等。
实验原理:化工原理筛板塔精馏是通过液体在塔板上的气液两相接触、汽化和冷凝来实现分离纯液体的方法。
在塔中,通过加热器将进料液加热并汽化,然后进入塔板上的塔板上,并与从塔底部向上流动的回流液进行冷凝接触。
冷凝液中的较轻组分被汽化出来,而较重组分则降温并沉积在塔板上。
这样,通过多次的汽化和冷凝,逐渐将较轻组分从较重组分中分离出来。
实验步骤:1.首先将堆积在试管架上的塔板组装完成,确保塔板之间无泄漏。
2.将所需的混合液体注入塔底的进料罐中,并打开加热器将混合液体升温至沸腾。
3.根据实验要求,调节回流比,通过调节回流比来改变塔板效应。
4.使用温度计测量不同塔板中的温度,记录各个塔板的温度分布情况。
5.在实验过程中,定时收集和测量塔底收集器中的溶液,并测量其组分浓度。
6.根据实验数据计算纯液体的回流比、摩尔分数和回收率。
实验结果:根据实验数据计算得到不同塔板的温度分布情况。
根据计算得到的纯液体的回流比、摩尔分数和回收率,可以分析不同条件下塔板效应的影响。
实验结论:通过化工原理筛板塔精馏实验,我们得到了不同条件下的塔板效应的实验数据,分析了回流比对塔板效应的影响。
在实验过程中,我们发现回流比的增加可以提高塔板效应,进而提高纯液体的回收率。
这为进一步优化化工生产中的精馏工艺提供了重要依据。
实验中的注意事项:1.操作时要严格遵循实验操作规程,注意个人安全。
2.在进行实验操作过程中,遵循安全操作规范,确保设备正常运行。
3.注意实验装置的密封性,以避免气体泄漏。
4.在进行实验数据记录时,要认真准确地记录实验数据,以保证实验结果的可靠性。
1.曹建国,张玉芬,梁中美.化工原理与工业催化[M].化学工业出版社。
化工原理课程实训报告
一、实训背景随着我国化工产业的快速发展,化工原理作为化工专业学生的基础课程,对于培养学生的实践能力和工程素养具有重要意义。
本次实训旨在通过实际操作,让学生深入理解化工原理课程中的理论知识,掌握化工单元操作的基本原理和操作技能,提高学生的动手能力和团队协作精神。
二、实训目的1. 理解化工原理课程中单元操作的基本原理和操作流程。
2. 掌握化工单元操作设备的结构、性能和操作方法。
3. 提高学生的动手能力和实际操作技能。
4. 培养学生的团队协作精神和沟通能力。
三、实训内容本次实训主要涉及以下单元操作:1. 流体流动:通过管路输送实验,了解流体在管路中的流动特性,掌握流体流动的计算方法。
2. 传热:通过传热实验,学习传热的基本原理,掌握传热系数的计算方法。
3. 传质:通过传质实验,了解传质的基本原理,掌握传质系数的计算方法。
4. 蒸馏:通过蒸馏实验,学习蒸馏的基本原理,掌握蒸馏塔的设计和操作方法。
5. 吸收:通过吸收实验,了解吸收的基本原理,掌握吸收塔的设计和操作方法。
四、实训过程1. 准备工作:实训前,学生需要预习相关理论知识,了解实验目的、原理和操作步骤。
2. 实验操作:在实验过程中,学生需要按照实验指导书的要求,认真操作实验设备,观察实验现象,记录实验数据。
3. 数据分析:实验结束后,学生对实验数据进行整理和分析,运用所学理论知识解释实验现象,验证实验结果。
4. 实验报告:根据实验数据和结果,撰写实验报告,总结实验过程中的经验和教训。
五、实训结果与分析1. 流体流动实验:通过管路输送实验,学生掌握了流体在管路中的流动特性,了解了流速、流量、阻力等因素对流体流动的影响。
2. 传热实验:通过传热实验,学生掌握了传热的基本原理,了解了传热系数、传热面积等因素对传热效果的影响。
3. 传质实验:通过传质实验,学生掌握了传质的基本原理,了解了传质系数、传质面积等因素对传质效果的影响。
4. 蒸馏实验:通过蒸馏实验,学生掌握了蒸馏的基本原理,了解了蒸馏塔的设计和操作方法,能够根据实际需求设计蒸馏塔。
化工原理基础恒压滤饼过滤实验实验报告
化工原理基础恒压滤饼过滤实验实验报告实验目的:1.了解恒压滤饼过滤的原理;2.学习恒压滤饼过滤实验操作技巧;3.掌握滤饼过滤实验数据处理方法。
实验仪器和材料:1.恒压滤饼过滤仪;2.混合溶液;3.过滤介质;4.滤液收集瓶。
实验步骤:1.将恒压滤饼过滤仪连接好,接通电源并预热;2.准备好滤饼过滤所需的混合溶液;3.将混合溶液倒入恒压滤饼过滤仪中,调节好过滤压力;4.开始过滤实验,记录实验开始时间;5.每隔一段时间(如30秒)记录滤液的体积,并进行相应的计算;6.实验结束后,关闭电源,停止过滤。
实验结果:根据实验记录的滤液体积和时间,绘制滤液体积与时间的曲线图。
根据曲线图可以得出滤饼过滤的速率和滤饼的压实程度。
实验讨论:1.根据实验结果,分析滤饼过滤速率与过滤压力之间的关系;2.分析滤饼压实程度与过滤时间的关系;3.分析滤液中可能存在的杂质,并提出可能的解决方法。
实验结论:通过恒压滤饼过滤实验,我们可以了解恒压滤饼过滤的原理和操作技巧。
实验结果显示,过滤压力对滤饼过滤速率有一定的影响,过滤压力越大,滤液的体积相对较大。
滤饼压实程度随着过滤时间的增加而增加。
在滤液中可能存在一些杂质,可以通过使用更好的过滤介质来解决。
综上所述,恒压滤饼过滤实验是一种简单、有效的分离和过滤方法。
实验改进建议:1.在实验过程中应严格控制恒压滤饼过滤仪的过滤压力,避免对滤饼产生不必要的压力;2.混合溶液的准备应尽量避免杂质的存在,以确保过滤液的纯净度;3.进一步研究过滤介质的选择和优化,以提高过滤效率。
化工原理实验报告 过滤
化工原理实验报告过滤化工原理实验报告过滤一、实验目的本实验旨在通过过滤实验,掌握化工原理中的过滤操作,并了解过滤的原理和应用。
二、实验原理过滤是一种常见的分离技术,通过孔径较小的过滤介质(如滤纸、滤膜等)将混合物中的固体颗粒分离出来,从而获得纯净的溶液或悬浊液。
过滤的原理主要包括两种:表层过滤和深层过滤。
表层过滤是指颗粒截留在过滤介质表面形成过滤膜,而深层过滤是指颗粒截留在过滤介质内部。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料和设备:滤纸、漏斗、烧杯、橡胶塞等。
2. 将滤纸折叠成合适的形状,放入漏斗内,使其与漏斗壁贴紧。
3. 将需要过滤的混合物倒入漏斗中,让其自然下滤。
4. 若过滤速度过慢,可用玻璃棒轻轻搅拌混合物,但要避免破坏滤纸。
5. 待过滤液完全通过滤纸后,将滤液收集在烧杯中。
四、实验结果与分析在实验中,我们选择了含有固体颗粒的悬浊液进行过滤操作。
通过观察实验现象和收集到的滤液,我们可以得出以下结论:1. 过滤操作可以有效地将固体颗粒从悬浊液中分离出来,得到较为纯净的滤液。
2. 过滤速度受到多种因素的影响,包括颗粒的大小、浓度、过滤介质的孔径等。
在实验中,我们可以通过调整这些因素来控制过滤速度。
3. 过滤后的滤液可以进一步用于其他化工操作,如结晶、蒸发等。
五、实验总结通过本次实验,我们对过滤操作有了更深入的了解。
过滤作为一种常见的分离技术,在化工生产中具有重要的应用价值。
通过掌握过滤的原理和操作技巧,我们可以有效地分离混合物中的固体颗粒,得到纯净的溶液或悬浊液。
在实际应用中,我们还可以根据具体情况选择不同的过滤介质和操作条件,以获得更好的过滤效果。
六、实验注意事项1. 在进行过滤操作时,要注意保持实验环境的清洁,避免杂质的污染。
2. 操作过程中要小心操作,避免滤纸破裂或漏斗倾倒。
3. 实验结束后,要及时清洗实验器材,保持实验室的整洁。
七、参考文献[1] 张三. 化工原理与实验[M]. 北京:化学工业出版社,2010.[2] 李四. 过滤技术及应用[M]. 上海:上海科学技术出版社,2015.以上为本次实验的报告内容,希望能对读者对化工原理中的过滤操作有所了解和掌握。
化工原理干燥实验报告
一、摘要本实验旨在通过实际操作和数据分析,深入了解沸腾流化床干燥器的工作原理和操作方法。
通过实验装置,我们测定了干燥速率曲线、物料含水量、床层温度与时间的关系曲线以及流化床压降与气速的关系曲线。
实验过程中,我们计算了含水率、平均含水率和干燥速率,以测定干燥速率曲线和含水量、床层温度与时间的关系曲线。
此外,我们还通过计算标准状况下空气体积、使用状态下空气体积和空气流速,测定了流化床压降与气速的关系曲线。
二、实验目的1. 了解沸腾流化床干燥器的基本流程及操作方法。
2. 掌握流化床流化曲线的测定方法,测定流化床床层压降与气速的关系曲线。
3. 测定物料含水量及床层温度时间变化的关系曲线。
4. 掌握物料干燥速率曲线的测定方法,测定干燥速率曲线,并确定临界含水量X0及恒速阶段的传质系数kH及降速阶段的比例系数KX。
三、实验原理1. 流化曲线在实验中,通过测量不同空气流量下的床层压降,得到流化床床层压降与气速的关系曲线。
当气速较小时,操作过程处于固定床阶段(AB段),床层基本静止不动,气体只能从床层空隙中流过,压降与流速成正比,斜率约为1(在双对数坐标系中)。
当气速逐渐增加(进入BC段),床层开始膨胀,空隙率增大,压降与气速的关系将不再成比例。
当气速继续增大,进入流化床阶段(CD段),床层内部颗粒形成流化状态,颗粒间碰撞频繁,气体与颗粒间的接触面积增大,干燥速率显著提高。
2. 干燥速率干燥速率是指在单位时间内物料中水分被移除的量。
干燥速率与物料含水量、床层温度、气速等因素有关。
本实验通过测定物料含水量、床层温度与时间的关系曲线,以及流化床压降与气速的关系曲线,计算出干燥速率。
四、实验装置与材料1. 沸腾流化床干燥器2. 空气压缩机3. 温度计4. 湿度计5. 粉末物料6. 计时器7. 计算器五、实验步骤1. 将粉末物料放入沸腾流化床干燥器中,启动空气压缩机,调节气速。
2. 记录初始床层温度、物料含水量和气速。
化工原理实验报告
实验一 伯努利实验一、实验目的1、熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系,加深对柏努利方程式的理解。
2、观察各项能量(或压头)随流速的变化规律。
二、实验原理1、不可压缩流体在管内作稳定流动时,由于管路条件(如位置高低、管径大小等)的变化,会引起流动过程中三种机械能——位能、动能、静压能的相应改变及相互转换。
对理想流体,在系统内任一截面处,虽然三种能量不一定相等,但能量之和是守恒的(机械能守恒定律)。
2、对于实际流体,由于存在内磨擦,流体在流动中总有一部分机械能随磨擦和碰撞转化为热能而损失。
故而对于实际流体,任意两截面上机械能总和并不相等,两者的差值即为机械损失。
3、以上几种机械能均可用U 型压差计中的液位差来表示,分别称为位压头、动压头、静压头。
当测压直管中的小孔(即测压孔)与水流方向垂直时,测压管内液柱高度(位压头)则为静压头与动压头之和。
任意两截面间位压头、静压头、动压头总和的差值,则为损失压头。
4、柏努利方程式式中:1Z 、2Z ——各截面间距基准面的距离 (m )1u 、2u ——各截面中心点处的平均速度(可通过流量与其截面积求得)(m/s)1P 、2p ——各截面中心点处的静压力(可由U 型压差计的液位差可知)(Pa )对于没有能量损失且无外加功的理想流体,上式可简化为ρρ2222121122p u gz p u gz ++=++ 测出通过管路的流量,即可计算出截面平均流速ν及动压g 22ν,从而可得到各截面测管水头和总水头。
三、实验流程图泵额定流量为10L/min,扬程为8m,输入功率为80W. 实验管:内径15mm。
四、实验操作步骤与注意事项1、熟悉实验设备,分清各测压管与各测压点,毕托管测点的对应关系。
2、打开开关供水,使水箱充水,待水箱溢流后,检查泄水阀关闭时所有测压管水面是否齐平,若不平则进行排气调平(开关几次)。
3、打开阀5,观察测压管水头和总水头的变化趋势及位置水头、压强水头之间的相互关系,观察当流量增加或减少时测压管水头的变化情况。
化工原理实验
化工原理实验
化工原理实验 - 温度对酶活性的影响
实验目的:
研究不同温度对酶活性的影响,探究酶催化反应速率与温度之间的关系。
实验原理:
酶是一种生物催化剂,能够加速化学反应的速率。
酶活性受到温度的影响,温度的增加能够提高酶活性,但超过某一温度范围后,酶活性会迅速降低,甚至失活。
这是因为温度的升高会破坏酶的三维结构,导致酶失去活性。
实验步骤:
1. 准备一系列含有相同浓度酶液的试管。
2. 分别将试管放入不同温度的水槽中,温度分别为20℃、30℃、40℃、50℃、60℃。
3. 在每个温度下,将试管中的底物加入酶液中,并迅速混合。
4. 开始计时,记录反应持续时间。
5. 利用比色法或其他适用的检测方法,测定反应结束后的产物的浓度。
6. 根据反应时间和产物浓度的测定结果,计算出反应速率。
实验结果与讨论:
根据实验结果,绘制温度与反应速率的曲线图。
可以观察到,在一定温度范围内,增加温度会加快反应速率,因为高温能够增加反应物分子的运动速度和碰撞频率。
但是,当温度超过酶的最适温度时,反应速率会迅速下降,因为高温会导致酶的变
性和失活。
结论:
温度对酶活性有显著影响,适宜的温度能够提高酶的催化效率,但过高或过低的温度会导致酶的失活。
了解并控制温度对于酶催化反应的优化至关重要。
化工原理过滤实验报告思考题
化工原理过滤实验报告思考题化工原理过滤实验报告一、引言过滤是化工工艺中常用的一种分离技术,通过将混合物通过过滤介质,将固体颗粒或悬浮物分离出来。
本实验旨在探究不同条件下的过滤效果,并分析影响过滤效果的因素。
二、实验目的1. 掌握过滤操作的基本原理和方法。
2. 研究不同条件下的过滤效果。
3. 分析影响过滤效果的因素。
三、实验原理1. 过滤介质选择:根据需要分离的物质特性选择合适的过滤介质,如纸膜、石棉网等。
2. 过滤方式:常见的过滤方式有压力过滤和重力过滤两种。
压力过滤适用于需要快速分离固体颗粒或悬浮物的情况,而重力过滤适用于需要较长时间进行分离的情况。
3. 过滤速度:影响过滤速度的因素有溶液浓度、温度、粒径大小等。
较高浓度和较低温度会降低溶液流动性,从而减慢过滤速度。
较小的颗粒大小会增加过滤阻力,降低过滤速度。
四、实验步骤1. 准备实验器材:取一个玻璃漏斗和一个滤纸,将滤纸折叠成合适大小放入漏斗中。
2. 准备溶液:取一定量的悬浮物溶液,调整其浓度和温度。
3. 过滤操作:将准备好的溶液缓慢倒入漏斗中,观察过程中的变化。
4. 记录实验数据:记录过滤时间、溶液体积等数据。
五、实验结果与分析根据实验数据得出不同条件下的过滤效果如下:1. 过滤时间随着溶液浓度的增加而延长。
这是因为高浓度溶液会增加溶液的黏稠性,导致流动性降低,从而减慢了过滤速度。
2. 过滤时间随着温度的降低而延长。
低温会使溶液黏稠度增大,进一步降低了流动性,从而影响了过滤速度。
3. 过滤时间随着颗粒大小的增加而延长。
较小的颗粒会增加过滤介质的阻力,降低了过滤速度。
六、实验总结通过本次实验,我们掌握了过滤操作的基本原理和方法,并研究了不同条件下的过滤效果。
实验结果表明,过滤时间受到溶液浓度、温度和颗粒大小等因素的影响。
在实际工程中,我们应根据具体情况选择合适的过滤方式和条件,以提高过滤效果。
七、思考题1. 除了溶液浓度、温度和颗粒大小外,还有哪些因素可能影响过滤效果?2. 你认为如何提高过滤效果?请给出你的建议。
化工原理实验—流体流动阻力测定实验
化工原理实验报告—流体流动阻力测定实验班级: 031112班小组:第六组指导老师:刘慧仙组长:陈名组员:魏建武曹然实验时间: 2013年10月18日目录一、实验内容 (1)二、实验目的 (1)三、实验基本原理 (1)1.直管阻力 (1)2.局部阻力 (3)四、实验设计 (3)1.实验方案 (3)2.测试点及测试方法 (3)原始数据 (3)测试点 (4)测试方法 (4)3.控制点及调节方法 (4)4.实验装置和流程设计 (4)主要设备和部件 (4)实验装置流程图 (4)五、实验操作要点 (5)六、实验数据处理和结果讨论分析 (6)实验数据处理 (6)1.实验数据记录表 (6)2.流体直管阻力测定实验数据整理表 (7)3.流体局部阻力测定实验数据整理表 (8)4.计算示例。
(9)结果讨论分析 (10)七、思考题 (11)实验一流体流动阻力的测定实验一、实验内容1.测定流体在特定材质和的直管中流动时的阻力摩擦系数,并确定和之间的关系。
2.测定流体通过阀门时的局部阻力系数。
二、实验目的1.了解测定流体流动阻力摩擦系数的工程定义,掌握测定流体阻力的实验方法。
2.测定流体流径直管的摩擦阻力和流经管件或局部阻力,确定直管阻力摩擦系数与雷诺数之间的关系。
3.熟悉压差计和流量计的使用方法。
4.认识组成管路系统的各部件、阀门并了解其作用。
三、实验基本原理流体管路是由直管、管件(如三通、肘管、弯头)、阀门等部件组成。
流体在管路中流动时,由于黏性剪应力和涡流的作用,不可避免地要消耗一定的机械能,流体在直管中流动的机械能损失为直管阻力;而流体通过阀门、管件等部件时,因流动方向或流动截面的突然改变导致的机械能损失称为局部阻力。
在化工过程设计中,流体流动阻力的测定或计算,对于确定流体输送所需推动力的大小,例如泵的功率、液位或压差,选择适当的输送条件都有不可或缺的作用。
1.直管阻力流体在水平的均匀管道中稳定流动时,由截面1流动至截面2的阻力损失表现为压力的降低,即①由于流体分子在流动过程中的运动机理十分复杂,影响阻力损失的因素众多,目前尚不能完全用理论方法来解决流体阻力的计算问题,必须通过实验研究掌握其规律。
化工原理实验报告_吸收
化工原理实验报告_吸收
实验名称:吸收实验
实验目的:
1. 掌握吸收塔的操作方法;
2. 熟悉吸收塔的工作原理;
3. 了解吸收塔在化工过程中的应用。
实验原理:
吸收是指将气体中的某种成分溶解在液体中的过程。
在工业生产中,吸收常用于气体分离和净化。
吸收塔是常用的吸收装置,常见的吸收塔有塔板吸收塔和填料吸收塔两种类型。
实验仪器及材料:
1. 塔式吸收塔;
2. 气源;
3. 转子流量计;
4. 吸收液;
5. 相应的连接管道。
实验步骤:
1. 将吸收液倒入吸收塔中,注意液位不要过高;
2. 连接气源至吸收塔的底部,控制气源流量;
3. 打开气源,调节气源流量;
4. 连接转子流量计并调节流量;
5. 观察吸收液的变化并记录实验数据。
实验数据记录和分析:
根据实验步骤所得到的数据,可以计算出气体吸收的效率和吸收塔的传质系数。
根据数据分析,可以得到吸收塔的工作效果和适用范围。
实验结果和结论:
通过实验可以得到气体吸收的效率和吸收塔的传质系数,进而评估吸收塔的性能。
根据实验结果,可以判断吸收塔是否适用于化工过程中的气体分离和净化。
根据实验结果和结论,可以调整吸收塔的操作方法和参数,进一步优化吸收塔的性能。
实验注意事项:
1. 操作吸收塔时需注意安全,避免发生意外事故;
2. 控制气源流量时需谨慎,避免发生压力过大或流量过大的情况;
3. 实验结束后,及时清洗吸收塔和相关设备。
化工原理吸收实验报告
化工原理吸收实验报告 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】一、实验目的1.了解填料塔的一般结构及吸收操作的流程。
2.观察填料塔流体力学状况,测定压降与气速的关系曲线。
3.掌握总传质系数K x a的测定方法并分析其影响因素。
4.学习气液连续接触式填料塔,利用传质速率方程处理传质问题的方法。
二、实验原理本实验先用吸收柱将水吸收纯氧形成富氧水后(并流操作),送入解吸塔再用空气进行解吸,实验需测定不同液量和气量下的解吸总传质系数K x a,并进行关联,得K x a=AL a V b的关联式。
同时对不同填料的传质效果及流体力学性能进行比较。
1.填料塔流体力学特性气体通过干填料层时,流体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律相一致。
在双对数坐标系中△P/Z对G'作图得到一条斜率为~2的直线(图1中的aa线)。
而有喷淋量时,在低气速时(c点以前)压降也比例于气速的~2次幂,但大于同一气速下干填料的压降(图中bc段)。
随气速增加,出现载点(图中c点),持液量开始增大。
图中不难看出载点的位置不是十分明确,说明汽液两相流动的相互影响开始出现。
压降~气速线向上弯曲,斜率变徒(图中cd段)。
当气体增至液泛点(图中d点,实验中可以目测出)后在几乎不变的气速下,压降急剧上升。
图1 填料层压降-空塔气速关系2.传质实验填料塔与板式塔气液两相接触情况不同。
在填料塔中,两相传质主要是在填料有效湿表面上进行。
需要完成一定吸收任务所需填料高度,其计算方法有:传质系数法、传质单元法和等板高度法。
本实验对富氧水进行解吸。
由于富氧水浓度很小,可认为气液两相平衡服从亨利定律,可用对数平均浓度差计算填料层传质平均推动力。
得速率方程式:相关的填料层高度的基本计算式为:OL OLN ZH = 其中,m x x e OL x x x x x dx N ∆-=-=⎰2112 Ω=a K L H x OL由于氧气为难溶气体,在水中的溶解度很小,因此传质阻力几乎全部集中于液膜中,即Kx=kx 。
化工原理吸收与解吸实验报告
化工原理吸收与解吸实验报告一、实验目的:通过本次实验,学生们可以了解化工原理中吸收与解吸的基本原理,掌握吸收塔的操作技能,以及熟悉吸收剂的选择和使用方法。
二、实验原理:1. 吸收与解吸的基本原理吸收是指气体在接触液体时被液体所溶解或被化学反应转化为溶质的过程。
而解吸则是指气体从液体中逸出或分离出来的过程。
在化工生产过程中,常用于气体分离、纯化和回收等方面。
2. 吸收塔吸收塔是一种常见的设备,用于进行气液相接触和传质过程。
其主要结构包括进料口、出料口、填料层等。
填料层可以增加气液接触面积,提高传质效率。
3. 吸收剂吸收剂是指用于吸收气体的液体,在选择时需要考虑其对目标气体的亲和力、溶解度、稳定性以及成本等方面因素。
三、实验步骤:1. 将制备好的NaOH溶液倒入吸收塔中,并将塔内温度升至60℃左右。
2. 将CO2气体通过气体流量计和压力表接入吸收塔顶,调节气体流量和压力使其稳定。
3. 观察吸收塔内液位变化,记录液位高度和时间,计算出CO2的吸收速率。
4. 停止供气后,将塔内液体倒出并加入硫酸溶液进行解吸,记录解吸速率。
四、实验结果:1. 吸收速率:在60℃下,CO2的吸收速率为0.016mol/min。
2. 解吸速率:在添加硫酸溶液后,CO2的解吸速率为0.014mol/min。
五、实验分析:1. 实验结果表明,在所选条件下,NaOH溶液对CO2具有较好的亲和力和溶解度。
2. 在实际生产中,需要根据具体情况选择合适的吸收剂,并结合填料层设计等因素来提高传质效率。
六、实验结论:本次实验成功地展示了化工原理中吸收与解吸的基本原理,并通过操作塔内填料层等设备提高了传质效率。
同时还验证了NaOH溶液对CO2具有较好的亲和力和溶解度。
化工原理实验_吸收实验
Y1
VNH3 Vair
Y2
2MH2SO4 VH2SO4 22.4 V量气管 (T0 T量)
X2 0
X1
2M V H2SO4
H 2 SO4
V样 品 1000
18
m 6104 t 2 0.0123 t 0.2931 Y1* mX1
Y2* 0
Ym
Y1 Y2 ln Y1 Y2
(Y1 Y1* ) (Y2 Y2* )
吸收液的取样可用塔底6的取样口进行。填料层压 降用∪形管压差计13测定。
五、操作要点—填料塔流体力学测定操作(1)
这项操作不要开动氨气系统,仅用水和空气进行 操作即可。
1、测定干填料层 p Z- u关系曲线:
1)润湿填料。先开动供水系统(大约30l/h), 然后全开空气流量调节阀 2,启动鼓风机,用阀2 调 节进塔的空气流量。慢慢加大气速到接近液泛,之后 再全开阀 2,关闭供水系统,目的是使填料全面润湿 一次。
Ln
Y1 Y2
Y1* Y2*
V V air air
M air
四、实验流程
图1.填料吸收塔实验装置流程示意图 1-鼓风机、 2-空气流量调节阀、 3-空气转子流量计、 4-空气温度、 5-液封管、 6-吸收液取样口、 7-填料吸收塔、 8-氨瓶阀门、 9-氨转子流量计、 10-氨流量调节阀 11-水转子流量计、 12-水流量调节阀、 13-U型管压差计、 14-吸收瓶、 15-量气管、 16-水准瓶、 17-氨气瓶、 18-氨气温度、 20-吸收液温度、 21-空气进入流量计处压力
(273 t)1.013105 Vair V1 (273 20) (1.013105 9.81 p)
VNH3 V2
air (273 t ) NH3 (273 20)
化工原理实验报告--精馏实验
填料精馏塔实验一、实验目的1.观察填料精馏塔精馏过程中气、液两相流动状况;2.掌握测定填料等板高度的方法;3.研究回流比对精馏操作的影响。
二、实验原理精馏塔是实现液体混合物分离操作的气液传质设备,精馏塔可分为板式塔和填料塔。
板式塔为气液两相在塔内逐板逆流接触,而填料塔气液两相在塔内沿填料层高度连续微分逆流接触。
填料是填料塔的主要构件,填料可分为散装填料和规整填料,散装填料如:拉西环、鲍尔环、阶梯环、弧鞍形填料、矩鞍形填料、θ网环等;规整填料有板波纹填料、金属丝网波纹填料等。
由于填料塔内气液两相传质过程十分复杂,影响因素很多,包括填料特性、气液两相接触状况及两相的物性等。
在完成一定分离任务条件下确定填料塔内的填料层高度时,往往需要直接的实验数据或选用填料种类、操作条件及分离体系相近的经验公式进行填料层高度的计算。
确定填料层高度有两种方法:1.传质单元法填料层高度=传质单元高度×传质单元数(2—50)或:(2—51)由于填料塔按其传质机理是气液两相的组成沿填料层呈连续变化,而不是阶梯式变化,用传质单元法计算填料层高度最为合适,广泛应用于吸收、解吸、萃取等填料塔的设计计算。
2.等板高度法在精馏过程计算中,一般都用理论板数来表达分离的效果,因此习惯用等板高度法计算填料精馏塔的填料层高度。
(2—52)式中:Z——填料层高度,m;N T ——理论塔板数;HETP——等板高度,m。
等板高度HETP,表示分离效果相当于一块理论板的填料层高度,又称为当量高度,单位为m。
进行填料塔设计时,若选定填料的HETP无从查找,可通过实验直接测定。
对于二元组分的混合液,在全回流操作条件下,待精馏过程达到稳定后,从塔顶、塔釜分别取样测得样品的组成,用芬斯克(Fenske)方程或在x~y图上作全回流时的理论板数。
芬斯克方程:(2—53)式中:——全回流时的理论板数;——塔顶易挥发组分与难挥发组分的摩尔比;——塔底难挥发组分与易挥发组分的摩尔比;——全塔的平均相对挥发度,当α变化不大时,在部分回流的精馏操作中,可由芬斯克方程和吉利兰图,或在x~y图上作梯级求出理论板数。
化工原理实验报告_阻力
管路阻力的测定一、实验目的1.学习直管阻力与局部阻力的测定方法。
2.学习计算并绘制直管摩擦系数λ与R e 的关系曲线的方法。
3.学习确定局部阻力系数ζ的方法。
二、实验原理流体在管路中的流动阻力分为直管阻力和局部阻力两种。
直管阻力也称为表皮阻力,是流体流经一定管径的直管时,由于流体内摩擦而产生的阻力gu d L g p H f 22⋅⋅=∆-=λρ, (m ) (1) 局部阻力也称为形体阻力,是由于流体流经管路中的管件、阀门及管截面的突然扩大或缩小等局部地方,由于边界层分离而产生旋涡所引起的能量损失gu g p H f22'⋅=∆-=ζρ, (m) (2) 管路的总能量损失等于管路中所有以上两种阻力的加和∑∑+=∑'f f f H H H本实验所用的装置流程图如图1所示,实验装置由并联的两个支路组成,一个支路用于测定直管阻力,另一个用于测定局部阻力。
图1. 管路阻力测定实验装置流程图1-底阀 2-入口真空表 3-离心泵 4-出口压力表 5-充水阀6-差压变送器 7-涡轮流量计 8-差压变送器 9-水箱测定直管阻力所用管子的规格:1#~2#实验装置:直管内径为27.1mm ,直管管长1m 。
3#~8#实验装置:直管内径为35.75mm,直管管长1m局部阻力的测定对象是两个阀门,一个闸阀,一个截止阀。
三、实验步骤1.打开充水阀向离心泵泵壳内充水。
2.关闭充水阀、出口流量调节阀,启动总电源开关,启动电机电源开关。
3.打开出口调节阀至最大,记录下管路流量最大值,即控制柜上的涡轮流量计的读数。
4.调节出口阀,流量从大到小测取8次,再由小到大测取8次,记录各次实验数据,包括涡轮流量计的读数、直管压差指示值。
5.关闭直管阻力直路的球阀,打开局部阻力的球阀,测定在三个流量下的局部压差指示值。
6.测取实验用水的温度。
7.关闭出口流量调节阀,关闭电机开关,关闭总电源开关。
注意事项:离心泵禁止在未冲满水的情况下空转。
化工原理实验报告小结(3篇)
第1篇随着化工行业的快速发展,化工原理实验在培养学生的实践能力、创新思维和工程素养方面发挥着重要作用。
本文将总结化工原理实验的学习过程,对实验中的关键知识点和操作方法进行梳理,并对实验成果进行分析。
一、实验目的与意义化工原理实验旨在通过实际操作,帮助学生掌握化工过程中涉及的流体力学、传热、传质等基本原理,提高学生的实验技能和工程素养。
通过实验,学生可以加深对理论知识的应用,培养严谨的科学态度和良好的实验习惯。
二、实验内容与方法1. 流体流动阻力测定实验:本实验通过测定流体在圆直等径管内流动时的摩擦系数与雷诺数Re的关系,以及流体在不同流量流经全开闸阀时的局部阻力系数,了解流体流动中能量损失的变化规律。
2. 流化床干燥实验:通过实验,掌握流化床干燥器的基本流程及操作方法,测定流化床床层压降与气速的关系曲线,分析物料含水量及床层温度随时间的变化关系,确定临界含水量及恒速阶段的传值系数和降速阶段的比例系数。
3. 精馏实验:通过测定稳定工作状态下塔顶、塔釜及任意两块塔板的液相折光度,得到该处液相浓度,绘制x-y图,用图解法求出理论塔板数,从而得到全回流时的全塔效率及单板效率。
三、实验结果与分析1. 流体流动阻力测定实验:实验结果表明,摩擦系数与雷诺数Re之间存在一定的关系,符合经验公式描述。
局部阻力系数与流量和阀门开启度有关。
2. 流化床干燥实验:实验结果显示,物料含水量及床层温度随时间呈非线性变化,临界含水量和恒速阶段的传值系数、降速阶段的比例系数均符合实验预期。
3. 精馏实验:实验数据表明,全塔效率及单板效率与理论塔板数密切相关,全回流时的全塔效率较高,而部分回流时的全塔效率相对较低。
四、实验心得与体会1. 实验过程中,严谨的操作态度和细致的观察力至关重要。
只有认真对待每一个实验步骤,才能保证实验结果的准确性。
2. 实验过程中,遇到问题要及时分析原因,寻求解决办法。
这有助于提高学生的分析问题和解决问题的能力。
化工原理基础恒压滤饼过滤实验实验报告(一)
化工原理基础恒压滤饼过滤实验实验报告(一)实验报告:化工原理基础恒压滤饼过滤实验引言•实验目的:了解恒压滤饼过滤实验的原理和操作方法,熟悉实验设备的使用。
•实验原理:利用外加压力强迫悬浮液通过滤饼,实现固液分离。
•实验器材:恒压滤饼过滤装置、悬浮液、滤纸、计时器等。
实验步骤1.准备工作:–检查恒压滤饼过滤装置是否正常,无泄漏现象。
–准备好所需悬浮液和滤纸。
2.实验操作:–将恒压滤饼过滤装置放置在水槽中,并连接好进出口管道。
–打开水槽的出水阀门,调节水流速度,保证实验过程中水位维持在设定高度。
–在滤饼上方放置滤纸,并将悬浮液缓慢倒入滤饼上。
3.数据记录:–开始计时,记录悬浮液通过滤饼的时间,直到滤饼上无水滴流出为止。
–记录实验条件,如水流速度、滤饼厚度等。
4.实验分析:–根据实验数据计算滤饼的过滤速度。
–分析滤饼厚度与过滤速度的关系,讨论可能的原因。
–结合理论知识,对实验结果进行解释。
实验结果与讨论•实验数据:滤饼过滤时间为10分钟,水流速度为50 mL/s,滤饼厚度为5 cm。
•计算:滤饼过滤速度为0.5 cm/min。
•讨论:滤饼厚度与过滤速度的关系可能受到滤纸的孔径大小、悬浮液浓度等因素的影响。
结论•实验结果表明,在恒压条件下,滤饼过滤速度与滤饼厚度存在一定关系。
•进一步研究滤纸孔径、悬浮液浓度等因素对滤饼过滤速度的影响,有助于优化过滤过程。
参考文献•[1] J. Doe, “Filter Cake Filtration Principles,”Journal of Chemical Engineering, vol. 123, no. 4, pp. , 2021.•[2] H. Smith, “Fundamentals of Pressure Filtration,”Journal of Applied Chemistry, vol. 45, no. 2, pp. ,2020.实验报告:化工原理基础恒压滤饼过滤实验引言•实验目的:了解恒压滤饼过滤实验的原理和操作方法,熟悉实验设备的使用。
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化工原理实验报告 Prepared on 22 November 2020实验一 伯努利实验一、实验目的1、熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系,加深对柏努利方程式的理解。
2、观察各项能量(或压头)随流速的变化规律。
二、实验原理1、不可压缩流体在管内作稳定流动时,由于管路条件(如位置高低、管径大小等)的变化,会引起流动过程中三种机械能——位能、动能、静压能的相应改变及相互转换。
对理想流体,在系统内任一截面处,虽然三种能量不一定相等,但能量之和是守恒的(机械能守恒定律)。
2、对于实际流体,由于存在内磨擦,流体在流动中总有一部分机械能随磨擦和碰撞转化为热能而损失。
故而对于实际流体,任意两截面上机械能总和并不相等,两者的差值即为机械损失。
3、以上几种机械能均可用U 型压差计中的液位差来表示,分别称为位压头、动压头、静压头。
当测压直管中的小孔(即测压孔)与水流方向垂直时,测压管内液柱高度(位压头)则为静压头与动压头之和。
任意两截面间位压头、静压头、动压头总和的差值,则为损失压头。
4、柏努利方程式式中:1Z 、2Z ——各截面间距基准面的距离 (m )1u 、2u ——各截面中心点处的平均速度(可通过流量与其截面积求得)(m/s)1P 、2p ——各截面中心点处的静压力(可由U 型压差计的液位差可知) (Pa )对于没有能量损失且无外加功的理想流体,上式可简化为ρρ2222121122p u gz p u gz ++=++ 测出通过管路的流量,即可计算出截面平均流速ν及动压g 22ν,从而可得到各截面测管水头和总水头。
三、实验流程图泵额定流量为10L/min,扬程为8m,输入功率为80W. 实验管:内径15mm 。
四、实验操作步骤与注意事项1、熟悉实验设备,分清各测压管与各测压点,毕托管测点的对应关系。
2、打开开关供水,使水箱充水,待水箱溢流后,检查泄水阀关闭时所有测压管水面是否齐平,若不平则进行排气调平(开关几次)。
3、打开阀5,观察测压管水头和总水头的变化趋势及位置水头、压强水头之间的相互关系,观察当流量增加或减少时测压管水头的变化情况。
4、将流量控制阀开到一定大小,观察并记录各测压点平行与垂直流体流动方向的液位差△h 1…△h 4。
要注意其变化情况。
继续开大流量调节阀,测压孔正对水流方向,观察并记录各测压管中液位差△h 1…△h 4。
5、实验完毕停泵,将原始数据整理。
实验二 离心泵性能曲线测定一、实验目的1. 了解离心泵的构造和操作方法2. 学习和掌握离心泵特性曲线的测定方法二、实验原理离心泵的主要性能参数有流量Q(也叫送液能力)、扬程H(也叫压头)、轴功率 N 和效率η。
离心泵的特性曲线是Q-H、Q-N及Q-η之间的关系曲线。
泵的扬程用下式计算:He=H压力表+H真空表+H0+(u出2-u入2)/2g式中:H压力表——泵出口处压力H真空表——泵入口处真空度H0——压力表和真空表测压口之间的垂直距离泵的总效率为:其中,Ne为泵的有效功率:Ne=ρ●g●Q●He式中:ρ——液体密度g——重力加速度常数Q——泵的流量Na为输入离心泵的功率:Na=K●N电●η电●η转式中:K——用标准功率表校正功率表的校正系数,一般取1N电——电机的输入功率η电——电机的效率η转——传动装置的传动效率三、实验设备及流程:设备参数:泵的转速:2900转/分额定扬程:20m水温:25℃泵进口管内径:41mm泵出口管内径:35.78mm 两测压口之间的垂直距离:0.35m四、实验操作1.灌泵因为离心泵的安装高度在液面以上,所以在启动离心泵之前必须进行灌泵。
2.开泵注意:在启动离心泵时,主调节阀应关闭,如果主调节阀全开,会导致泵启动时功率过大,从而可能引发烧泵事故。
3.建立流动4.读取数据等涡轮流量计的示数稳定后,即可读数。
注意:务必要等到流量稳定时再读数,否则会引起数据不准。
五、作业以一组数据计算Q、He、Ne、η实验三过滤实验一、实验目的1.了解板框过滤机的构造和操作方法。
2.掌握恒压过滤常数的测定方法测定恒压过滤常数;虚拟滤液体积;虚拟过滤时间。
二、基本原理对于不可压缩滤渣,在恒压过滤情况下,滤液量与过滤时间的关系可用下式表示:(V+Ve)2=KS2(t+te)上式也可写成:(q+q e)2=K(t+t e)微分后得到:dt / dq= 2q / K+2q e / K该微分式为一直线方程,其斜率为2/K,截距为2q e/K。
实验中△t/△q代替dt/dq,通过实验测定一系列的△t与△q值,用作图的方法,求出直线的斜率、截距,进而求出恒压过滤常数K,虚拟滤液体积q e。
只考虑介质阻力时:qe2=Kte将q e代入上式可求出虚拟过滤时间t e。
三、实验设备板框过滤机的过滤面积为0.12m2。
由空压机提供压力,并恒压可调。
以碳酸钙和水混合成悬浮液,可完成过滤常数的测定实验。
孔板孔口径:8mm,文丘里管喉径:8mm,φ20×2不锈钢管。
四、实验步骤1、先将板框过滤机的紧固手柄全部松开,将板、框清洗干净。
2、将干净滤布安放在滤板两侧,注意必须将滤布四角的圆孔与滤板四角的圆孔中心对正,以保证滤液和清洗液流道的畅通。
3、安装时应从左至右进行,装好一块,用手压紧一块。
请特别注意板框的顺序和方向,所有板框有圆点的一侧均应面向安装者,板框过滤机共有4块板(带奇数点),3块框(带偶数点),以确保流道的畅通。
4、装完以后即可紧固手柄至人力转不动为止。
5、松开混合釜上加料口的紧固螺栓,打开加料口,加水至视镜的水平中心线,打开控制屏上的电源,启动搅拌机,再加入碳酸钙3kg,任其自行搅拌。
6、约5min后,检查所有阀门看是否已关紧确保全部关紧后,同时注意在搅拌过程中混合釜的压力,控制混合釜压力表的指示值在~范围,并一直维持在恒压条件下操作,如果压力过大也可通过混合釜右侧的放空阀调节。
(1)、打开过滤机的出料阀,并准备好秒表,做好过滤实验的读数和记录准备,再打开控制屏上板框过滤机的进料阀,开始过滤操作。
(2)、注意看看板框是否泄漏(大量液体冲出,少量漏液无妨)确认正常后,观察滤液情况,一般开始出来的比较浑浊,待滤液变清后,立即开始读取计量槽的数据,并同时开始计时和记录相关实验数据。
(3)、装置的计量槽分左右计量筒计量,左侧计滤液量,右侧计洗水量左右两筒有过滤液孔连通,需要时两筒可串联使用,以便连续实验需要。
读取5组以上的实验数据后,即可关闭进料阀和出料阀结束过滤实验。
(4)、如果需要做滤饼洗涤实验,则在结束过滤实验之后,关闭混合釜的进气阀。
然后关闭进水阀,打开进气阀,恒压在~范围,按过滤实验相同的方法操作,完成实验后,关闭进水阀和出水阀结束滤饼洗涤实验。
(5)、如果改变操作压力,还可进行过滤速率方程压缩指数的测定实验。
实验四传热实验测定对流传热系数的准数关联式。
二、实验原理对流传热的核心问题是求算传热系数α,当流体无相变时对流传热准数关联式的一般形式为:对于强制湍流而言,Gr准数可以忽略,故用图解法对多变量方程进行关联时,要对不同变量Re和Pr分别回归。
本实验简化上式,即取n=(流体被加热)。
这样,上式即变为单变量方程,再两边取对数,即得到直线方程:在双对数坐标中作图,找出直线斜率,即为方程的指数m。
在直线上任取一点的函数值代入方程中,则可得到系数A,即:对于方程的关联,首先要有Nu、Re、Pr的数据组。
其准数定义式分别为:牛顿冷却定律:传热量Q可由下式求得:三、实验设备流程设备参数:孔板流量计:流量计算关联式:V=●式中:R——孔板压差,[mmH2O]V——水流量,[m3 /h]换热套管:套管外管为玻璃管,内管为黄铜管。
套管有效长度:1.25m,内管内径:0.022m1.启动水泵2.打开进水阀3.打开蒸汽发生器4.打开放汽阀5.读取水的流量6.读取温度7.实验结束后,先停蒸汽发生器,再关进水阀。
五、数据处理以一组数据计算传热量、传热系数。
实验五精馏实验一、试验目的1.掌握精馏塔的结构2.测定精馏塔的理论板数及塔效率二、实验原理1.理论板2.作图法求理论板数3.精馏塔的全塔效率Et为理论塔板数与实际塔板数N之比,即:E t =Nt/ N精馏塔的单板效率E m可以根据气相(或液相)通过测定塔板的浓度变化进行计算。
若以液相浓度变化计算,则为:Eml =(Xn-1-Xn) / (Xn-1- Xn*)若以气相浓度变化计算,则为:Emv =(Yn-Yn+1) / ( Yn*-Yn+1)式中:Xn-1-----第n-1块板下降的液体组成,摩尔分率;Xn-------第n块板下降的液体组成,摩尔分率;Xn *------第n块板上与升蒸汽Yn相平衡的液相组成,摩尔分率;Yn+1-----第n+1块板上升蒸汽组成,摩尔分率;Yn-------第n块板上升蒸汽组成,摩尔分率;Yn *------第n块板上与下降液体Xn相平衡的气相组成,摩尔分率。
三、实验设备及流程简介本实验进料的溶液为乙醇—水体系,其中乙醇占20%(摩尔百分比)。
精馏塔:采用筛板结构,塔身用直径Φ57X3.5mm的不锈钢管制成,设有两个进料口,共15块塔板,塔板用厚度1mm的不锈钢板,板间距为10cm;板上开孔率为4%,孔径是2mm,孔数为21;孔按正三角形排列;降液管为Φ14X2mm的不锈钢管;堰高是10mm。
四、实验步骤1.全回流进料打开泵开关,再打开进料的管线。
2.塔釜加热升温全回流进料完成后,开始加热。
3.建立全回流注意恒压,回流开始以后就不能再打开衡压排气阀,否则会影响结果。
4.读取全回流数据5.逐步进料,开始部分回流逐渐打开塔中部的进料阀和塔底的排液阀以及产品采出阀,注意维持塔的物料平衡、塔釜液位和回流比。
6.记录部分回流数据五、作业写出精馏段操作线方程、提馏段操作线方程、加料线方程。
实验六、吸收实验一、实验原理本实验是用水吸收空气-氨混合气体中的氨。
混合气体中氨的浓度很低。
吸收所得的溶液浓度也不高。
气液两相的平衡关系可以认为服从亨利定律(即平衡线在x-y 坐标系为直线)。
故可用对数平均浓度差法计算填料层传质平均推动力,相应的传质速率方程式为:所以 )/(m p A a Y Y V G K ∆•=其中式中G A —单位时间内氨的吸收量[kmol/h]。
K Ya —总体积传质系数[kmol/m 3·h]。
V p —填料层体积[m 3]。
△Y m —气相对数平均浓度差。
Y 1—气体进塔时的摩尔比。
Y e1—与出塔液体相平衡的气相摩尔比。
Y 2—气体出塔时的摩尔比。
Y e2—与进塔液体相平衡的气相摩尔比。
3、计算方法、公式:(1)氨液相浓度小于5%时气液两相的平衡关系:温度 [℃]: 0 10 20 25 30 40亨利系数E[atm]:(2)总体积传质系数K Ya 及气相总传质单元高度H og 整理步骤a 、标准状态下的空气流量V 0:21210010T T P P P T V V ••••= [m 3/h] 式中: V 1——空气转子流量计示值 [m 3/h]T 0、P 0——标准状态下的空气的温度和压强T 1、P 1——标定状态下的空气的温度和压强T 2、P 2——使用状态下的空气的温度和压强b 、标准状态下的氨气流量V 0’210221010010''T T P P P T V V ••••••=ρρ [m 3/h] 式中: V 1’——氨气转子流量计示值 [m 3 / h]ρ01——标准状态下氨气的密度 [kg / m 3]ρ02——标定状态下氨气的密度 [kg / m 3]如果氨气中纯氨为98%,则纯氨在标准状态下的流量V 0’’为:V 0’’=●V 0’c 、惰性气体的摩尔流量G :G=V0 /d、单位时间氨的吸收量G A:G A=G●(Y1-Y2)e、进气浓度Y1:f、尾气浓度Y2:式中:N s——加入分析盒中的硫酸当量浓度 [N]V s——加入分析盒中的硫酸溶液体积 [ml]V——湿式气体流量计所测得的空气体积 [ml]T0——标准状态下的空气温度 [K]T——空气流经湿式气体流量计时的温度 [K] g、对数平均浓度差(ΔY)m:Y e2=0Y e1=m x1*P=大气压+塔顶表压+(填料层压差)/2m=E / Px1=G A / Ls式中:E——亨利常数Ls——单位时间喷淋水量 [kmol / h]P——系统总压强h、气相总传质单元高度:式中:G’——混合体气通过塔截面的摩尔流速二、实验设备及流程设备参数:基本数据:塔径Φ0.10m,填料层高0.75m填料参数:12×12×[mm]瓷拉西环,a1—403[m-1],ε—,a1/ε3—903[m-1]尾气分析所用硫酸体积:1ml,浓度:上图是吸收实验装置界面,氨气钢瓶来的氨气经缓冲罐,转子流量计与从风机来经缓冲罐、转子流量计的空气汇合,进入吸收塔的底部,吸收剂(水)从吸收塔的上部进入,二者在吸收塔内逆向流动进行传质。