answer能源化学与化工思考题

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化工原理课后思考题答案

化工原理课后思考题答案

化工原理课后思考题答案问题一:什么是化工原理?化工原理是研究化学过程和物理过程在化工工程中基本原理和规律的学科。

它包括了化学反应、传质与传热、流体力学等学科内容,涉及到化工工程中的各个环节。

化工原理的研究可以帮助工程师了解反应过程中的物质转化规律、能量传递规律以及流体在管道中的流动规律等,为化工工程的设计、运行和优化提供科学依据。

问题二:化工原理的研究内容有哪些?化工原理的研究内容主要包括以下几个方面:1.化学反应原理:研究化学反应的动力学、平衡及其对工艺条件的影响。

通过分析反应速率、平衡常数和热力学参数,确定最佳反应条件,并预测产物组成和产量。

同时,还研究反应速率方程、反应机理和催化剂等相关内容。

2.传质传热原理:研究在化工过程中物质和能量的传递规律。

通过分析传质速率、传热速率以及传质传热过程中的阻力和温度分布等参数,优化传质传热操作。

此外,还研究流体与固体之间、流体与流体之间的传质传热机理。

3.流体力学原理:研究流体在管道、泵和设备中的流动规律。

通过分析流体的流动速度、压力分布、阻力损失等参数,优化流体力学过程。

还研究液体和气体的流动特性,如雷诺数、压力梯度和黏度等。

4.反应工程原理:研究化工反应工艺的设计、运行和控制。

通过分析反应条件、反应器构造和反应器操作参数,确定最佳的工艺方案。

同时,还研究反应器的传热、传质和混合性能等相关问题。

5.过程综合与优化:综合考虑化工过程中的各个环节,包括反应、分离、传质传热以及能量利用等。

通过分析各种操作条件、设备参数和工艺流程,提出最优的工艺设计方案,以实现经济高效的生产过程。

问题三:化工原理对化工工程有何作用?化工原理对化工工程有以下几个方面的作用:1.设计指导:通过化工原理的研究,可以为化工工程的设计提供科学依据。

了解化学反应过程中的物质转化规律和能量传递规律,可以确定最佳反应条件和工艺流程,从而提高生产效率和产品质量。

2.过程优化:通过分析化工原理,可以优化化工工程中的各个环节。

化学与能源思考题与习题解答

化学与能源思考题与习题解答

化学与能源思考题与习题解答-----------------------作者:-----------------------日期:第十章化学与能源思考题与习题解答1. 下列说法是否正确?如不正确,请说明原因。

(1)煤的气化是指在隔绝空气条件下加强热,使煤中有机物转化成焦炭和可燃性气体的过程。

答:错,煤的气化是指在氧气不足的条件下进行部分氧化,使煤中有机物转化成可燃性气体的过程。

(2)煤炭在燃烧过程中产生的主要污染物为CO和SO2,石油(汽油)在燃烧过程中产生的主要污染物为CO,因此石油产生的污染比煤炭轻。

答:不确切,煤炭在燃烧过程中产生的主要污染物为SO2、NO x和CO,石油(汽油)在燃烧过程中产生的主要污染物为CO、NO x和HC,相对而言,石油产生的污染比煤炭轻。

(3)汽油的辛烷值分布在0~100之间,并对应于汽油的标号,80号的汽油表示汽油中含有80%辛烷和20%的其他烃类。

答:错,汽油的辛烷值可衡量汽油的抗震性,并对应于汽油的标号,80号的汽油表示该汽油的抗震性相当于80%异辛烷和20%的正庚烷混合物的抗震性。

(4)为了避免含铅汽油对大气的污染,近年来世界各国普遍采用了甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基叔戊基醚(TAME)取代四乙基铅作汽油添加剂。

答:不确切,甲基叔丁基醚(MTBE)添加剂在某些国家(如美国)已被禁止使用。

(5)发展核能是解决目前能源危机的重要手段,近年来北欧和我国政府均采取了积极的态度,加快核电站的建设。

答:不确切,欧美大部分发达国家,基本上停建核电站或提前关闭核电站,北欧国家甚至通过立法,要求在2010年前关闭已有核电站。

(6)能引起环境污染的电池主要有铅蓄电池、镉镍电池、氧化汞电池等,由于锌、锰元素对环境的危害很小,因此锌锰电池是无污染电池。

答:错,在生产的锌锰电池时,为了防止电池中锌溶解释放氢气,常在电池糊状液中放入氯化汞。

(7)在燃料电池中并没有发生直接的燃烧反应,它通过原电池原理不断的将燃料直接转变为电能,这种电池能量转换效率高,理论上可达100%。

能源化学chapter 1思考题与答案思考题

能源化学chapter 1思考题与答案思考题

第一章能源简介1.什么是能量?能量有哪些形式?(1)能(量):能量是物质运动的一种度量,是物体做功的能力。

(2)能的形式:机械能(动能、势能)、热能、化学能、电能、光能、核能。

2.能源有哪些形式?能源有哪些分类方法?1)能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源。

能源是比较集中的含能体(如煤炭、天然气等)或能量过程(如风、潮汐) ,凡是能够直接或者经过转换而获取某种形式能量的载能体和自然资源,统称为能源。

2)能源的分类①能源按其形成方式分为::一次能源,二次能源;②一次能源按其是否能够再生的性质分为:可再生能源,不可再生能源;③能源按其使用性质不同可分为:含能体能源,过程性能源;④能源按其使用的成熟程度和技术状况可分为:常规能源,新能源;⑤根据能源消耗后是否造成环境污染可分为:清洁能源(绿色能源),非清洁能源。

3.解释名词:一次能源,二次能源,可再生能源,不可再生能源,含能体能源,过程性能源,常规能源,新能源,分布式能源一次能源:直接从自然界取得的以自然形态存在的能源。

如:煤炭、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能、生物质能、化学能等。

二次能源:由一次能源经过加工或转换得到的能源。

如:焦炭、汽油、重油、煤气、热能、机械能、电能等。

二次能源是联系一次能源和能源用户的中间纽带。

可再生能源:可再生能源是指使用后仍能更新或是再生的能源;如:太阳能、水能、风能、地热能、潮汐能、海洋能、生物质能等。

取之不尽,用之不竭不可再生能源:不可再生能源是有限的能源,开采消耗后,短期内无法恢复的能源;如煤炭、石油、天然气、核燃料等。

含能体能源:指能够提供能量的物质能源,即储存起来的能源,其特点是可以保存且可运输,如草木燃料、矿物燃料、核燃料、高位水库中的水等。

过程性能源:指能够提供能量的物质运动形式,它不能直接储存,存在于“过程”之中,如太阳能、风能、水能、潮汐能、电能等。

常规能源:技术上比较成熟,已被人类广泛利用,在生产和生活中起着重要作用的一次能源。

化工原理思考题答案教案资料

化工原理思考题答案教案资料

化工原理思考题答案第一章流体流动与输送机械1、压力与剪应力的方向及作用面有何不同答:压力垂直作用于流体表面,方向指向流体的作用面,剪应力平行作用于流体表面,方向与法向速度梯度成正比。

2、试说明粘度的单位、物理意义及影响因素答:单位是N·S/m2即Pa·s,也用cp,1cp=1mPa·s,物理意义为:分子间的引力和分子的运动和碰撞,与流体的种类、温度及压力有关3、采用U型压差计测某阀门前后的压力差,压差计的读数与U型压差计放置的位置有关吗?答:无关,对于均匀管路,无论如何放置,在流量及管路其他条件一定时,流体流动阻力均相同,因此U型压差计的读数相同,但两截面的压力差却不相同。

4、流体流动有几种类型?判断依据是什么?答:流型有两种,层流和湍流,依据是:Re≤2000时,流动为层流;Re≥4000时,为湍流,2000≤Re≤4000时,可能为层流,也可能为湍流5、雷诺数的物理意义是什么?答:雷诺数表示流体流动中惯性力与黏性力的对比关系,反映流体流动的湍动状态6、层流与湍流的本质区别是什么?答:层流与湍流的本质区别是层流没有径向脉动,湍流有径向脉动7、流体在圆管内湍流流动时,在径向上从管壁到管中心可分为哪几个区域?答:层流内层、过渡层和湍流气体三个区域。

8、流体在圆形直管中流动,若管径一定而流量增大一倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失又是原来的多少倍?答:层流时W f∝u,流量增大一倍能量损失是原来的2倍,完全湍流时Wf∝u2 ,流量增大一倍能量损失是原来的4倍。

9、圆形直管中,流量一定,设计时若将管径增加一倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失又是原来的多少倍?答:精品文档10、如图所示,水槽液面恒定,管路中ab及cd两段的管径、长度及粗糙度均相同,试比较一下各量大小11、用孔板流量计测量流体流量时,随流量的增加,孔板前后的压差值将如何变化?若改用转子流量计,转子上下压差值又将如何变化?答:孔板前后压力差Δp=p1-p2,流量越大,压差越大,转子流量计属于截面式流量计,恒压差,压差不变。

化工原理实验思考题答案

化工原理实验思考题答案

化工原理实验思考题答案1. 解释固液平衡的概念和实验方法。

固液平衡是指固体与液体之间达到平衡状态的过程。

在这种平衡状态下,固体与液体之间的物质转移速率相等,即没有净物质的转移。

实验上可以通过测量固体溶解度来确定固液平衡。

实验方法一般分为饱和溶解度法和过冷溶解度法。

饱和溶解度法是将一定质量的固体样品加入溶剂中,稳定搅拌直至达到平衡状态,然后通过测量过滤液的浓度或固体残渣的质量来确定溶解度。

过冷溶解度法则是在溶液中超过饱和度,然后迅速冷却溶液,通过测量过冷溶液中的溶质质量来确定溶解度。

2. 说明界面活性剂在表面活性的基础上如何发挥乳化和分散作用。

界面活性剂由亲水基团和疏水基团组成,可以在液体界面上形成吸附层。

在这个吸附层中,疏水基团朝向液体内部,亲水基团朝向液体表面。

界面活性剂能够通过降低液体表面的张力来发挥乳化和分散作用。

乳化是指将两种不相溶的液体混合在一起,并形成均匀的乳状液体。

界面活性剂的亲水基团与水相结合,疏水基团与油相结合,使得油相分散在水相中,形成小液滴。

由于界面活性剂的存在,油相液滴之间的相互作用力受到减弱,从而维持乳液的稳定性。

分散是将固体微粒均匀分散在液体中,并保持其分散状态。

界面活性剂的亲水基团与溶液中的水相结合,疏水基团与固体微粒表面结合,使得固体微粒分散在液体中。

界面活性剂降低了固体微粒之间的吸引力,阻止微粒的聚集,并维持其分散状态。

3. 解释萃取的原理,并说明相应的实验方法。

萃取是通过溶剂选择性地将某种或多种溶质从混合物中提取出来的分离技术。

它利用溶剂与溶质之间的相容性差异来实现物质的提取和分离。

萃取的原理基于两相系统的分配平衡,一般包括有机相和水相。

在混合物中,溶质能够选择性地在有机相和水相之间分配,从而实现分离。

当溶液在两相之间达到平衡时,溶质在两相中的分布比例与其在两相中的浓度成正比。

实验方法一般包括单级萃取和多级萃取。

单级萃取即通过一次萃取过程将目标物质提取到有机相或水相中,然后通过分离两相来分离目标物质。

能源化学习题与思考题

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《能源化学》习题与思考题(可再生能源和新能源部分)第一章绪论1.能源是如何分类的并给出“可再生能源”与“非再生能源”的定义。

2.何为能源当量,中国的1000tce相当于多少toe3.能源利用与社会发展、环境保护有什么关系第二章太阳能4. 太阳能具有那些资源特性5. 太阳日射分为那几种形式6. 太阳能技术包括那几种类型7. 举例说明1~2种太阳能技术的工作原理。

8. 氢能有什么优越性第三章风能9. 风是如何产生的,为什么会出现全球风和局部风10. 风能具有那些资源特性11. 风能的利用有那几种基本形式12. 风能的利用对环境有什么影响第四章地热能13.地热能具有那些资源特性14.地热能资源分为哪几种形式15.地热发电分哪几种工艺类型第五章生物质能16.生物质能资源分为哪几种类型17.生物质能如何利用第六章海洋能18.潮汐能产生的原因是什么它有那些基本形式19.波浪能、海洋热能、盐度梯度能有那些可能的利用途径第七章水电20.水电有那些优越性,对环境有什么影响21.中国的水电资源有那些特点22.世界能源理事会为何特别重视小水电的发展第八章核能23.发展核电有什么优越性24.核反应有那些基本类型25.核能有那些利用途径参考文献:新的可再生能源·未来发展指南世界能源理事会编北京海洋出版社1998 20022001《能源化学》习题与思考题(不可再生能源部分)第一章天然气水合物1.什么是天然气水合物写出其分子式。

2.天然气水合物如何分类,说明其基本晶穴结构。

3.天然气水合物具有那些外表特征和物理性质4.天然气水合物是如何形成的,形成的物理化学条件有那些5.人类准备怎样开发利用天然气第二章石油1.什么是石油按照1983年第11届世界石油大会提出的定义,说明“石油”与“原油”,“石油”与“天然气”的定义。

2. 石油的加工技术有那些类型3. 什么是石油的有机成因学说,其主要依据是什么4. 天然气的烃类组成与非烃组成如何5. 原油的元素组成大致范围是什么6. 原油的馏分组成如何分类,其相应的温度范围是多少7. 原油的烃组成有哪几种类型如何表示8. 汽油馏分单体烃组成有那些基本规律9. 原油不同馏分的族组成如何分类10. 原油中有那些杂原子化合物,它们对原油的加工与石油产品的性质有什么影响11. 石油产品有那些类型12. 汽油一般质量要求是什么13. 什么是抗爆性、辛烷值可以采取哪些措施来提高其辛烷值14. 润滑油的基础油是什么成分,采用那些主要添加剂15.石油合成产品的主要类型有那些。

化工原理实验思考题及答案定稿版

化工原理实验思考题及答案定稿版

化工原理实验思考题及答案精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】化工原理实验思考题(填空与简答)一、填空题:1.孔板流量计的Re ~C 关系曲线应在 单对数 坐标纸上标绘。

2.孔板流量计的R V S ~关系曲线在双对数坐标上应为 直线 。

3.直管摩擦阻力测定实验是测定 λ 与 Re_的关系,在双对数坐标纸上标绘。

4.单相流动阻力测定实验是测定 直管阻力 和 局部阻力 。

5.启动离心泵时应 关闭出口阀和功率开关 。

6.流量增大时离心泵入口真空度 增大_出口压强将 减小 。

7.在精馏塔实验中,开始升温操作时的第一项工作应该是 开循环冷却水 。

8.在精馏实验中,判断精馏塔的操作是否稳定的方法是 塔顶温度稳定9.在传热实验中随着空气流量增加其进出口温度差的变化趋势:_进出口温差随空气流量增加而减小 。

10.在传热实验中将热电偶冷端放在冰水中的理由是 减小测量误差 。

11.萃取实验中_水_为连续相, 煤油 为分散相。

12.萃取实验中水的出口浓度的计算公式为 E R R R E V C C V C /)(211-= 。

13.干燥过程可分为 等速干燥 和 降速干燥 。

14.干燥实验的主要目的之一是掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法。

15.过滤实验采用悬浮液的浓度为 5% ,其过滤介质为帆布。

16.过滤实验的主要内容测定某一压强下的过滤常数。

17.在双对数坐标系上求取斜率的方法为:需用对数值来求算,或者直接用尺子在坐标纸上量取线段长度求取。

18.在实验结束后,关闭手动电气调节仪表的顺序一般为:先将手动旋钮旋至零位,再关闭电源。

19.实验结束后应清扫现场卫生,合格后方可离开。

20.在做实验报告时,对于实验数据处理有一个特别要求就是: 要有一组数据处理的计算示例。

21.在阻力实验中,两截面上静压强的差采用倒U 形压差计测定。

化工原理专业实验思考题答案

化工原理专业实验思考题答案

化工原理专业实验思考题答案实验一1.本实验测定聚合速率的原理是什么?膨胀计法的原理是利用聚合过程中体积收缩与转化率的线性关系。

2.本实验应注意哪些实验操作?①选择膨胀计时要注意磨口的配套。

②单体和引发剂要混合均匀,引发剂充分溶解。

③膨胀计内要检查有无气泡④要明确诱导期的测量方法,在实验前了解开始计时的时间,避免实验产生错误。

⑤反应物加入膨胀计后,毛细管与反应器要耳朵对耳朵,对上后将磨口转动一下,橡皮筋一定要扎紧,严格防止实验时水进入膨胀计。

⑥膨胀计需要完全插入恒温槽内,膨胀计内的最高液面应该在恒温槽液面以下⑦反应结束马上取出样品,迅速使反应器与毛细管分离,以免膨胀计粘结;用丙酮将反应器与毛细管清洗干净实验二1、实验中怎样判断气液两相已达到平衡?答案:体系温度一段时间内(约5分钟)不再发生变化时,则可判定气液两相达到平衡。

2、影响气液平衡测定准确度的原因有那些?答案:①装置的气密性;②平衡温度的读取;③由阿贝折射仪读取混和液折射率的误差;④在阿贝折射仪工作曲线上由折射率读取气液相组成存在读数误差;⑤取样时气液是否达到平衡;⑥是否选取了合理的取样点。

3、为什么要确定模型参数,对实际工作有何作用?答:由于温度变化,但参数不会变,确定模型参数后,对于同样的物系,都可以使用,省去了实验的时间,直接计算就可,获得数据更快速、更方便。

模型参数对于实际工作中有着很好的指导作用,而且Wilson方程有了二元参数后,可以用来预测多元混合物的性质。

实验三1. 怎样提高酯化收率?答:采用连续式操作,即是在塔的某处进料。

在塔上部某处加带有酸催化剂的乙酸,塔下部某处加乙醇。

釜沸腾状态下塔内轻组分逐渐向上移动,重组分向下移动。

具体地说,乙酸从上段向下段移动,与向上段移动的乙醇接触,在不同填料高度上均发生反应,生成酯和水。

塔内此时有4组分。

由于乙酸在气相中有缔合作用,除乙酸外,其它三个组分形成三元或二元共沸物。

水-酯,水-醇共沸物沸点较低,醇和酯能不断地从塔顶排出。

化工原理实验—思考题答案(可编辑)

化工原理实验—思考题答案(可编辑)

化工原理实验—思考题答案(可编辑)化工原理实验—思考题答案化工原理实验思考题答案实验1 单项流动阻力测定1启动离心泵前为什么必须关闭泵的出口阀门答由离心泵特性曲线知流量为零时轴功率最小电动机负荷最小不会过载烧毁线圈2作离心泵特性曲线测定时先要把泵体灌满水以防止气缚现象发生而阻力实验对泵灌水却无要求为什么答阻力实验水箱中的水位远高于离心泵由于静压强较大使水泵泵体始终充满水所以不需要灌水3流量为零时U形管两支管液位水平吗为什么答水平当u 0时柏努利方程就变成流体静力学基本方程4怎样排除管路系统中的空气如何检验系统内的空气已经被排除干净答启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走关闭出口阀后打开U形管顶部的阀门利用空气压强使U形管两支管水往下降当两支管液柱水平证明系统中空气已被排除干净5为什么本实验数据须在双对数坐标纸上标绘答因为对数可以把乘除变成加减用对数坐标既可以把大数变成小数又可以把小数扩大取值范围使坐标点更为集中清晰作出来的图一目了然6你在本实验中掌握了哪些测试流量压强的方法它们各有什么特点答测流量用转子流量计测压强用U形管压差计差压变送器转子流量计随流量的大小转子可以上下浮动U形管压差计结构简单使用方便经济差压变送器将压差转换成直流电流直流电流由毫安表读得再由已知的压差电流回归式算出相应的压差可测大流量下的压强差7读转子流量计时应注意什么为什么答读时眼睛平视转子最大端面处的流量刻度如果仰视或俯视则刻度不准流量就全有误差8两个转子能同时开启吗为什么答不能同时开启因为大流量会把U形管压差计中的指示液冲走9开启阀门要逆时针旋转关闭阀门要顺时针旋转为什么工厂操作会形成这种习惯答顺时针旋转方便顺手工厂遇到紧急情况时要在最短的时间迅速关闭阀门久而久之就形成习惯当然阀门制造商也满足客户的要求阀门制做成顺关逆开10使用直流数字电压表时应注意些什么答使用前先通电预热15分钟另外调好零点旧设备新设备不需要调零点如果有波动取平均值11假设将本实验中的工作介质水换为理想流体各测压点的压强有何变化为什么答压强相等理想流体u 0磨擦阻力F 0没有能量消耗当然不存在压强差∵d1 d2 ∴u1 u2 又∵z1 z2水平管∴P1 P2 12离心泵送液能力为什么可以通过出口阀调节改变往复泵的送液能力是否也可采用同样的调节方法为什么答离心泵送液能力可以通过调节出口阀开度来改变管路特性曲线从而使工作点改变往复泵是正往移泵流量与扬程无关若把出口堵死泵内压强会急剧升高造成泵体管路和电机的损坏13本实验用水为工作介质做出的λ-Re曲线对其它流体能否使用为什么答能用因为雷诺准数是一个无因次数群它允许du变化14本实验是测定等径水平直管的流动阻力若将水平管改为流体自下而上流动的垂直管从测量两取压点间压差的倒置U型管读数R 到ΔPf的计算过程和公式是否与水平管完全相同为什么答过程一样公式通式相同R值的计算结果不同通式水平放置 z 0垂直放置 z L管长15测试时为什么要取同一时刻下的瞬时数据答流体流动时由于诸种原因各参数的值是波动的为了减少误差应取瞬时值即同时读数16作λ-Re图时依点画线用什么工具点在线的一侧还是两侧怎样提高做图的精确度做图最忌讳什么答用曲线板或曲线尺画曲线直尺画直线点应在线的两侧以离线的距离最近为原则最忌讳徒手描17实验结果讨论中应讨论什么答1讨论异常现象发生的原因2你做出来的结果包括整理后的数据画的图等与讲义中理论值产生误差的原因3本实验应如何改进18影响流动型态的因素有哪些用Re判断流动型态的意义何在答影响流动类型的因素有内因流动密度粘度外因管径d流速u 即用它判断流动类型什么样的流体什么样的管子流速等均适用这样就把复杂问题简单化了规律化了易学易用易于推广19直管摩擦阻力的来源是什么答来源于流体的粘性流体在流动时的内摩擦是流体阻力的内因或依据其外因或内部条件可表示为内摩擦力F与两流体层的速度差Δ成正比与两层之间的垂直距离Δy成反比与两层间的接触面积A与成正比20影响直管阻力的因素是什么如何影响答根据直管助力与管长管经d速度u磨擦系数有关系它与u2成正比与d成反比实验2 离心泵特性曲线的测定⑴为什么启动离心泵前要向泵内注水如果注水排气后泵仍启动不起来你认为可能是什么原因答为了防止打不上水即气缚现象发生如果注水排完空气后还启动不起来①可能是泵入口处的止逆阀坏了水从管子又漏回水箱②电机坏了无法正常工作⑵为什么离心泵启动时要关闭出口阀门答防止电机过载因为电动机的输出功率等于泵的轴功率N根据离心泵特性曲线当Q 0时N最小电动机输出功率也最小不易被烧坏⑶离心泵特性曲线测定过程中点不可丢为什么答Q 0点是始点它反映了初始状态所以不可丢丢了做出来的图就有缺憾⑷启动离心泵时为什么先要按下功率表分流开关绿色按钮答为了保护功率表⑸为什么调节离心泵的出口阀门可调节其流量这种方法有什么优缺点是否还有其它方法调节泵的流量答调节出口阀门开度实际上是改变管路特性曲线改变泵的工作点可以调节其流量这种方法优点是方便快捷流量可以连续变化缺点是阀门关小时增大流动阻力多消耗一部分能量不很经济也可以改变泵的转速减少叶轮直径生产上很少采用还可以用双泵并联操作⑹正常工作的离心泵在其进口管上设置阀门是否合理为什么答不合理因为水从水池或水箱输送到水泵靠的是液面上的大气压与泵入口处真空度产生的压强差将水从水箱压入泵体由于进口管安装阀门无疑增大这一段管路的阻力而使流体无足够的压强差实现这一流动过程⑺为什么在离心泵进口管下安装底阀从节能观点看底阀的装设是否有利你认为应如何改进答底阀是单向止逆阀水只能从水箱或水池抽到泵体而绝不能从泵流回水箱目的是保持泵内始终充满水防止气缚现象发生从节能观点看底阀的装设肯定产生阻力而耗能既不耗能又能防止水倒流这是最好不过的了⑻为什么停泵时要先关闭出口阀再关闭进口阀答使泵体中的水不被抽空另外也起到保护泵进口处底阀的作用⑼离心泵的特性曲线是否与连结的管路系统有关答离心泵的特性曲线与管路无关当离心泵安装在特定的管路系统中工作时实际的工作压头和流量不仅与离心泵本身的性能有关还与管路的特性有关⑽为什么流量越大入口处真空表的读数越大而出口处压强表的读数越小答流量越大需要推动力即水池面上的大气压强与泵入口处真空度之间的压强差就越大大气压不变入口处强压就应该越小而真空度越大离心泵的轴功率N是一定的N 电动机输出功率电动机输入功率×电动机效率而轴功率N又为当N 恒量 Q与H之间关系为Q↑H ↓而而H↓P↓所以流量增大出口处压强表的读数变小⑾离心泵应选择在高效率区操作你对此如何理解答离心泵在一定转速下有一最高效率点通常称为设计点离心泵在设计点时工作最经济由于种种因素离心泵往往不可能正好在最佳工况下运转因此一般只能规定一个工作范围称为泵的高效率区⑿离心泵的送液能力为什么可以通过出口阀的调节来改变往复泵的送液能力是否采用同样的调节方法为什么答离心泵用出口阀门的开关来调节流量改变管路特性曲线调整工作点往复泵属正位移泵流量与扬程无关单位时间排液量为恒定值若把出口阀关小或关闭泵内压强便会急剧升高造成泵体管路和电机的损坏所以往泵不能用排出管路上的阀门来调节流量一定采用回路调节装置⒀试从理论上分析实验用的这台泵输送密度为1200 kg·m-3的盐水忽略粘度影响在相同量下泵的扬程是否变化同一温度下的离心泵的安装高度是否变化同一排量时的功率是否变化答本题是研究密度对离心泵有关性能参数的影响由离心泵的基本方程简化式可以看出离心泵的压头流量效率均与液体的密度无关但泵的轴功率随流体密度增大而增大即ρ↑N↑又因为其它因素不变的情况下Hg↓而安装高度减小⒁离心泵采用蜗牛形泵壳叶轮上叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反试定性解释以上两部件采用此种结构的理由答蜗牛形泵壳既减少流体动能的损失又将部分动能轴化为静压能叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反是为了减轻叶片承受液体的冲击力以免损坏⒂离心泵铭牌上标的参数是什么条件下的参数在一定转速下测定离心泵的性能参数及特性曲线有何实际意义为什么要在转速一定的条件下测量答离心泵铭牌上标出的性能参数是指该泵运行时效率最高点的性能参数因为根据以上比例定律转速对QHN均有影响只有转速一定离心泵性能曲线才能确定⒃扬程的物理意义是什么答它是指离心泵对单位重量1N的液体能提供的有效能量其单位为m即把1N重的流体从基准水平面升举的高度⒄泵的效率为什么达到最高值后又下降答由当Q升高超过设计点后Q与H的乘积就会减少所以效率会下降⒅离心泵特性曲线测定时两转子流量计如何使用为什么答两转子流量计开一关一轮流使用因为大流量会把小转子冲击到最上面损坏转子流量计⒆启动泵前为什么先切断排出管路测压口至压强表的通路如何切断答为保护压强表的指针用夹子夹住通往压强表的管子⒇记录实验数据时为什么同时取瞬时值答因为流量在波动各表上读数均在波动为减少误差必须同时读数取瞬时值实验3 恒压过滤参数的测定⑴过滤中为什么要让过滤介质平行于液面答防止空气进入漏斗影响真空抽滤⑵空气被抽入滤液瓶会导致什么后果答空气抽入滤液瓶会有许多气泡这些气泡占据滤液瓶中一定量的体积使滤液的计量不准⑶启动前为什么先用手旋转一下搅拌轴答因为长久不用怕搅拌轴粘连或锈死而损坏搅拌电机⑷为什么不允许搅拌在高速档启动答高速启动易损坏电机如同骑自行车开汽车要逐渐提速⑸如果空气从计量瓶下部漏入如何处置答放出计量瓶中的液体在旋塞上薄薄地涂一层凡士林旋塞插入后轻轻旋几下即可⑹启动真空泵前为什么先要打开放空阀7关闭旋塞4及放液阀10答打开放空阀是为了排除系统中的空气关闭旋塞4及放液阀10防止提前抽滤及把空气从放液阀抽入当抽滤开始滤液瓶中有液体时不提前关闭放液阀液体会流光⑺怎样用放空阀调节系统内的真空度旋塞顺时针旋转是开还是关系统内的真空度变大还是变小答旋塞顺时针旋转关闭出口阀系统内真空度变大⑻要降低真空表读数时采取什么措施答打开放空阀至全开真空表读数就可降低⑼停止抽滤后为什么要利用系统内的压强把吸附在吸滤器上的滤饼反冲到滤浆槽中答吸附在吸滤器上的滤饼用一般冲洗的方法不容易冲去只有靠反冲才能将其冲到滤浆槽中⑽停止抽滤后可否先放出计量瓶中的滤液然后反冲为什么答不能先放滤液滤液放出后系统容积增大压强变小反冲速度减慢⑾计算时为什么要考虑系统内的存液量答系统存液量在零刻度以下我们是从零刻度开始记时在记时前抽滤已经开始当然应该考虑系统内的存液量⑿为什么q要取平均值作出与的关系线答因为随着过滤进行滤饼加厚阻力增大单位面积通过的滤液体积是变数所以应该取平均值⒀计算时在直线上取点的位置与计算结果有无关系为什么答无关系是一条直线斜率为直线确定后该线斜率是定值⒁为什么与关系线画在方格纸上而Δp~K的关系线却标绘在双对数坐标纸上答因为的数值与比较不大所以前者可在方格纸上标绘后者应在双对数坐标纸上标绘⒂讨论实验结果应重点分析解决什么问题答1实验中不合常规的实验现象2实验结论合不合理找出原因3产生误差的原因找出改进的的办法⒃真空过滤时过滤速度随真空度如何变化为什么答过滤速度随真空度增大面增大因真空度越大绝压越小而压强差越大即过滤的推动力越大所以过滤速度随之增加⒄什么叫恒压过滤它与真空有什么关系答恒压过滤是在恒定压强差下进行的过滤恒压过滤时滤饼不断变厚致使阻力逐渐增加但因推动力作恒定因而过滤速率逐渐变小恒压过滤系统真空度不变因只有这样压强差才能恒定⒅恒压过滤时随着过滤时间的增加过滤速率如何变化答因为随着时间的推移滤饼不断变厚致使阻力逐渐增加因而过滤速率逐渐变小⒆过滤完毕为什么必须把吸滤器冲洗干净答过滤完毕吸滤器上的滤饼或残渣是湿的还比较容易冲洗如果隔一段时间滤渣干了既堵塞了介质的孔隙又牢牢粘附在吸滤器内影响下次操作⒇恒压过滤时如何保证溶液的浓度不变答①把抽滤瓶中的水倒回滤浆槽中②及时补充点清水③滤渣滤饼必须倒回滤浆槽中实验4 气~汽对流传热实验⑴为什么向电加热釜中加水至液位计上端红线以上答避免干烧造成加热管损坏⑵为什么一面向电加热釜中加水一面要观察液位计答防止水量不够或水量太多溢出⑶为什么向保温瓶中加冰水混合物答保证冷端补偿热电偶恒为0摄氏度⑷为什么将数字电压表预热答保证测量的准确性⑸为什么待水沸腾5分钟后才可调节空气流量旁路阀的开度答为使系统的换热充分恒定⑹为什么实验结束先关电压表5分钟后再关鼓风机答让鼓风机输送的冷气将系统中的热量尽快带走恢复常温⑺为什么在双对数坐标系中准数关联式近似为一条直线答因为只有在双对数坐标系中才能将非线性的准数关联式转化为线性关系⑻什么情况下用双对数坐标系作图答1测量的数据范围大2在双对数坐标系中函数关系为线性关系⑼气-汽换热的结果是什么答冷空气变成热空气水蒸气变为冷凝水⑽为什么在套管换热器上安装有一通大气的管子答为使不凝性的气体排出⑾实验中使用的孔板流量计的设计原理是什么答设计原理是柏努利方程⑿使用孔板流量计时应注意什么答不要超出测量范围⒀对组成孔板流量计的U形管中的指示液有何要求答不与被测流体反应互溶⒁所测压差与U形管的粗细有无关系答没关系⒂所测压差与U形管中的指示液的密度有无关系答有关系⒃压差与U形管中的指示液的高度差有无关系答有关系⒄旁路阀中的空气流量与传热管中的空气流量的关系是什么答反比关系⒅为什么每改变一次流量都要等5-6分钟才能读取数据答为使系统的换热充分恒定⒆本实验是由哪几大装置组成答空气鼓风系统热交换器温度控制与测量系统流量测量系统⒇准数关联式 Nu ARemPr04应用范围答1流体无相变2在圆形直管内流动3作强制湍流实验5 精馏塔的操作和塔效率的测定⑴在求理论板数时本实验为何用图解法而不用逐板计算法答相对挥发度未知而两相的平衡组成已知⑵求解q线方程时Cpmγm需用何温度答需用定性温度求解即⑶在实验过程中发生瀑沸的原因是什么如何防止溶液瀑沸如何处理答①初始加热速度过快出现过冷液体和过热液体交汇釜内料液受热不均匀②在开始阶段要缓慢加热直到料液沸腾再缓慢加大加热电压③出现瀑沸后先关闭加热电压让料液回到釜内续满所需料液在重新开始加热⑷取样分析时应注意什么答取样时塔顶塔底同步进行分析时要先分析塔顶后分析塔底避免塔顶乙醇大量挥发带来偶然误差⑸写出本实验开始时的操作步骤答①预热开始后要及时开启塔顶冷凝器的冷却水冷却水量要足够大②记下室温值接上电源按下装置上总电压开关开始加热③缓慢加热开始升温电压约为40~50伏加热至釜内料液沸腾此后每隔5~10min升电压5V左右待每块塔板上均建立液层后转入正常操作当塔身出现壁流或塔顶冷凝器出现第一滴液滴时开启塔身保温电压开至150 V整个实验过程保持保温电压不变④等各块塔板上鼓泡均匀保持加热电压不变在全回流情况下稳定操作20min左右用注射器在塔顶塔底同时取样分别取两到三次样分析结果⑹实验过程中如何判断操作已经稳定可以取样分析答判断操作稳定的条件是塔顶温度恒定温度恒定则塔顶组成恒定⑺分析样品时进料塔顶塔底的折光率由高到底如何排列答折光率由高到底的顺序是塔底进料塔顶⑻在操作过程中如果塔釜分析时取不到样品是何原因答可能的原因是釜内料液高度不够没有对取样口形成液封⑼若分析塔顶馏出液时折光率持续下降试分析原因答可能的原因是塔顶没有产品馏出造成全回流操作⑽操作过程中若发生淹塔现象是什么原因怎样处理⑾实验过程中预热速度为什么不能升高的太快答釜内料液受热不均匀发生瀑沸现象⑿在观察实验现象时为什么塔板上的液层不是同时建立答精馏时塔内的蒸汽从塔底上升下层塔板有上升蒸汽但无暇将液体塔顶出现回流液体从塔定下降塔顶先建立液层随下降液体通过各层塔板板上液层液逐渐建立⒀如果操作过程中进料浓度发生改变其它操作条件不变塔顶塔底产品的浓度如何改变答塔顶下降上升⒁如果加大回流比其它操作条件不变塔顶塔底产品的浓度如何改变答塔顶上升下降⒂如果操作时直接开始部分回流会有何后果答塔顶产品不合格⒃为什么取样分析时塔顶塔底要同步进行答打开进料转子流量计开启回流比控制器塔顶出料打开塔底自动溢流口塔底出料⒄如果在实验过程中实验室里有较浓的乙醇气味试分析原因答原因可能是塔顶冷凝器的冷却量不够塔顶上升的乙醇蒸汽没有被完全冷却下来散失于空气中⒅在实验过程中何时能观察到漏夜现象答在各层塔板尚未建立稳定的液层之前可观察到漏液现象⒆在操作过程中若进料量突然增大塔釜塔顶组成如何变化答塔顶下降上升⒇用折光仪分析时塔顶塔底进料应先分析哪一个为什么答先分析塔顶后分析塔底避免塔顶乙醇大量挥发带来偶然误差实验6 填料吸收塔流体力学特性实验⑴流体通过干填料压降与式填料压降有什么异同答当气体自下而上通过填料时产生的压降主要用来克服流经填料层的形状阻力当填料层上有液体喷淋时填料层内的部分空隙为液体所充满减少了气流通道截面在相同的条件下随液体喷淋量的增加填料层所持有的液量亦增加气流通道随液量的增加而减少通过填料层的压降将随之增加⑵填料塔的液泛和哪些因素有关答填料塔的液泛和填料的形状大小以及气液两相的流量性质等因素有关⑶填料塔的气液两相的流动特点是什么答填料塔操作时气体由下而上呈连续相通过填料层孔隙液体则沿填料表面流下形成相际接触界面并进行传质⑷填料的作用是什么答填料的作用是给通过的气液两相提供足够大的接触面积保证两相充分接触⑸从传质推动力和传质阻力两方面分析吸收剂流量和吸收剂温度对吸收过程的影响答改变吸收剂用量是对吸收过程进行调节的最常用的方法当气体流率不变时增加吸收剂流率吸收速率增加溶质吸收量增加则出口气体的组成减小回收率增大当液相阻力较小时增加液体的流量传质总系数变化较小或基本不变溶质吸收量的增加主要是由于传质平均推动力的增大引起此时吸收过程的调节主要靠传质推动力的变化当液相阻力较大时增加液体的流量传质系数大幅度增加而平均推动力可能减小但总的结果使传质速率增大溶质吸收量增加对于液膜控制的吸收过程降低操作温度吸收过程的阻力将随之减小结果使吸收效果变好降低而平均推动力或许会减小对于气膜控制的过程降低操作温度过程阻力不变但平均推动力增大吸收效果同样将变好⑹从实验数据分析水吸收氨气是气膜控制还是液膜控制还是兼而有之答水吸收氨气是气膜控制⑺填料吸收塔塔底为什么要有液封装置答液封的目的是保证塔内的操作压强⑻在实验过程中什么情况下认为是积液现象能观察到何现象答当气相流量增大使下降液体在塔内累积液面高度持续上升称之为积液⑼取样分析塔底吸收液浓度时应该注意的事项是什么答取样时注意瓶口要密封避免由于氨的挥发带来的误差⑽为什么在进行数据处理时要校正流量计的读数氨和空气转子流量计答流量计的刻度是以20℃1的空气为标准来标定只要介质不是20℃1 的空气都需要校正流量⑾如果改变吸收剂的入口温度操作线和平衡线将如何变化答平衡常数增大平衡线的斜率增大向上移动操作线不变⑿实验过程中是如何测定塔顶废气中氨的浓度答利用吸收瓶在吸收瓶中装入一定量低浓度的硫酸尾气通过吸收瓶时其中的氨气和硫酸发生中和反应收集反应所需的尾气量即可⒀在实验的过程中是否可以随时滴定分析塔底吸收液的浓度为。

化学与能源思考题与习题解答

化学与能源思考题与习题解答

第十章化学与能源思考题与习题解答1. 下列说法是否正确?如不正确,请说明原因。

(1) 煤的气化是指在隔绝空气条件下加强热,使煤中有机物转化成焦炭和可燃性气体的过程。

答:错,煤的气化是指在氧气不足的条件下进行部分氧化,使煤中有机物转化成可燃性气体的过程。

(2) 煤炭在燃烧过程中产生的主要污染物为CO和SO2,石油(汽油)在燃烧过程中产生的主要污染物为CO,因此石油产生的污染比煤炭轻。

答:不确切,煤炭在燃烧过程中产生的主要污染物为SO2、NOx和CO,石油(汽油)在燃烧过程中产生的主要污染物为CO、NOx和HC,相对而言,石油产生的污染比煤炭轻。

(3)汽油的辛烷值分布在0~100之间,并对应于汽油的标号,80号的汽油表示汽油中含有80%辛烷和20%的其他烃类。

答:错,汽油的辛烷值可衡量汽油的抗震性,并对应于汽油的标号,80号的汽油表示该汽油的抗震性相当于80%异辛烷和20%的正庚烷混合物的抗震性。

(4)为了避免含铅汽油对大气的污染,近年来世界各国普遍采用了甲基叔丁基醚(MTB E)、甲基叔戊基醚(TAME)取代四乙基铅作汽油添加剂。

答:不确切,甲基叔丁基醚(MTBE)添加剂在某些国家(如美国)已被禁止使用。

(5) 发展核能是解决目前能源危机的重要手段,近年来北欧和我国政府均采取了积极的态度,加快核电站的建设。

答:不确切,欧美大部分发达国家,基本上停建核电站或提前关闭核电站,北欧国家甚至通过立法,要求在2010年前关闭已有核电站。

(6) 能引起环境污染的电池主要有铅蓄电池、镉镍电池、氧化汞电池等,由于锌、锰元素对环境的危害很小,因此锌锰电池是无污染电池。

答:错,在生产的锌锰电池时,为了防止电池中锌溶解释放氢气,常在电池糊状液中放入氯化汞。

(7)在燃料电池中并没有发生直接的燃烧反应,它通过原电池原理不断的将燃料直接转变为电能,这种电池能量转换效率高,理论上可达100%。

答:正确2. 填空题(1) 化石燃料包括煤、石油和天然气,我国是以煤消费为主的国家。

化工节能复习思考题

化工节能复习思考题

化工节能复习思考题思考题一、名词解释1、节能:应用技术上可行、经济上合理、环境和社会可以接受的方法,来合理、有效地利用能源。

技术节能:1)工艺节能,化学工业技术中首先是化学反应器,其次是分离工程。

化学反应器又取决于两方面因素,即催化剂和化学反应工程。

(1)催化剂和化学反应工程,一种新型催化剂可形成更有效的工艺,或可以缓和条件使反应在较低的温度和压力下进行,就可以节省反应物加热和压缩所需能量;或选择性提高,使副产物减少,生成物纯度高,既节省了原料,又降低了后续精制的负荷;或活度提高,降低反应过程推动力。

(2)分离工程,二氧化碳吸收:国外高效率聚乙二醇二甲醚法和碳酸丙烯酯法除二氧化碳,优点是只要减压就能解吸出二氧化碳,吸收剂可再生。

省去化学吸收法(热碳酸钾或乙醇胺溶液)中溶剂再生的热消耗。

(3)改进工艺方法和设备,同一生产目的,采用不同的工艺方法和设备,其能耗不同焦炭熄焦方式、精馏塔形式、膨胀机与节流阀、助剂。

2)化工单元操作设备节能化工单元操作设备很多,包括流体输送机械(泵、压缩机等)、换热设备(锅炉、加热炉、换热器、冷却器等)、蒸发设备、塔设备(精馏、吸收、萃取、结晶等)、干燥设备等,每一个设备都有不同的节能方式。

(1)流体输送机械一是设计时要选合适的机械、二是调节负荷变化时采用转速控制。

(2)换热设备换热设备的节能方法有:加强设备保温,防止结垢,合理减少传热温差,强化传热:对锅炉和加热炉还有控制过量空气,提高燃烧特性,预热燃烧空气,回收烟气余热;以及采用高效率设备,如热管换热器等(3)蒸发设备预热原料,多效蒸发,热泵蒸发,冷凝水热量的利用。

(4)塔设备节能途径:减少回流比,预热进料,塔顶热的利用,使用串联塔,采用热泵,采用中间再废气和中间冷凝器等。

(5)干燥设备控制和减少过量空气,余热回收,排气的再循环,热泵干燥等。

3. 化工过程系统节能从系统合理用能的角度,把整个系统集成起来作为一个有机的整体对待,进行节能工作。

化工原理思考题答案.doc

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化工原理思考题答案第一章流体流动与输送机械2、压力与剪应力的方向及作用面有何不同答:压力垂直作用于流体表面,方向指向流体的作用面,剪应力平行作用于流体表面,方向与法向速度梯度成正比。

2、试说明粘度的单位、物理意义及影响因素答:单位是N • S/m2即Pa • s,也用cp, lcp=lmPa • s,物理意义为: 分子间的引力和分子的运动和碰撞,与流体的种类、温度及压力冇关3、釆用U型压差计测某阀门前后的压力差,压差计的读数与U型压差计放置的位置冇关吗?答:无关,对于均匀管路,无论如何放置,在流量及管路其他条件一定时,流体流动阻力均相同,因此U型压差计的读数相同,但两截面的压力差却不相同。

4、流体流动冇几种类型?判断依据是什么?答:流型有两种,层流和湍流,依据是:ReW2000时,流动为层流; Re$4000时,为湍流,2000WReW4000吋,可能为层流,也可能为湍流5、雷诺数的物理意义是什么?答:雷诺数表示流体流动中惯性力与黏性力的对比关系,反映流体流动的湍动状态6、层流与湍流的本质区别是什么?答:层流与湍流的本质区别是层流没冇径向脉动,湍流冇径向脉动7、流体在圆管内湍流流动时,在径向上从管壁到管中心可分为哪儿个区域?答:层流内层、过渡层和湍流气体三个区域。

8、流体在圆形直管中流动,若管径一定而流量增大一倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失乂是原来的多少倍?答:层流时Wf-u,流量增大一倍能量损失是原来的2倍,完全湍流吋Wf*u2 ,流量增大一倍能量损失是原來的4倍。

9、圆形直管中,流量一定,设计时若将管径增加一倍,则层流时能量损失时原来的多少倍?完全湍流时流体损失又是原来的多少倍?答:10、如图所示,水槽液面恒定,管路屮ab及cd两段的管径、长度及粗糙度均相同,试比较一下各量大小11>用孔板流量计测量流体流量时,随流量的增加,孔板前后的压差值将如何变化?若改用转子流量计,转子上下压差值又将如何变化?答:孔板前后压力差Ap=pl-p2,流量越大,压差越大,转子流量计属于截面式流量计,恒压差,压差不变。

化工原理思考题及答案2

化工原理思考题及答案2

第一章流体流动1、什么是连续性假定?质点的含义是什么?有什么条件?连续性假设:假定流体是由大量质点组成的,彼此间没有间隙,完全充满所占空间的连续介质。

质点指的是一个含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比分子自由程却要大得多。

2、描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?拉格朗日法描述的是同一质点在不同时刻的状态;欧拉法描述的是空间各点的状态及其与时间的关系。

3、粘性的物理本质是什么?为什么温度上升,气体粘度上升,而液体粘度下降?粘性的物理本质是分子间的引力和分子的运动与碰撞。

通常气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主,温度上升,热运动加剧,粘度上升。

液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主,温度上升,分子间的引力下降,粘度下降。

4、静压强有什么特性?静止流体中,任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力作用于某一点不同方向上的静压强在数值上是相等的;8、什么叫均匀分布?什么叫均匀流段?均匀分布指速度分布大小均匀;均匀流段指速度方向平行、无迁移加速度。

9、伯努利方程的应用条件有哪些?重力场下、不可压缩、理想流体作定态流动,流体微元与其它微元或环境没有能量交换时,同一流线上的流体间能量的关系。

12、层流与湍流的本质区别是什么?区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性,即是否存在流体质点的脉动性。

13、雷诺数的物理意义是什么?物理意义是它表征了流动流体惯性力与粘性力之比。

14、何谓泊谡叶方程?其应用条件有哪些?应用条件:不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时的阻力损失计算。

15、何谓水力光滑管?何谓完全湍流粗糙管?当壁面凸出物低于层流内层厚度,体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时,称为水力光滑管。

在Re很大,λ与Re无关的区域,称为完全湍流粗糙管。

16、非圆形管的水力当量直径是如何定义的?能否按计算流量?17、在满流的条件下,水在垂直直管中向下流动,对同一瞬时沿管长不同位子的速度而言是否会因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度?因为质量守恒,直管内不同轴向位子的速度是一样的,不会因为重力而加快,重力只体现在压强的变化上。

化工实验思考题答案

化工实验思考题答案

化工基础实验思考题答案实验一流体流动过程中的能量变化1、实验为什么要使高位水槽的水保持溢流?答:保持溢流可使流体稳定流动,便于读数,同时伯努利方程只在流体稳定流动时才适用。

2、操作本实验装置应主意什么?答:1)开启电源之前,向泵中灌水2)高位水槽水箱的水要保持溢流3)赶尽玻璃管中气泡4)读数时多取几组值,取平均值实验二流体流动形态的观察与测定1、在实验中测定的雷诺数与流动形态的关系如何?如果出现理论与实际的偏差,请分析理由答:1)层流时,理论与实际符合2)过渡流测量值与理论值稍有偏差偏差分析:(1)孔板流量计的影响(2)未能连续保持溢流(3)示踪管未在管中心(4)示踪剂流速与水的流速不一致2、本实验中的主意事项有那些?答:(1)保持溢流(2)玻璃管不宜过长(3)示踪管在中心实验三节流式流量计性能测定实验1、你的实验结果可以得到什么结论?答:流速较大或较小时,流量系数C并不稳定,所以性能并不很好2、实验中为什么适用倒置U型管?答:倒置的U形管作压差计,采用空气作指示液,无需重新装入指示液,使用方便实验四连续流动反应器实验流程图1、测定停留时间分布函数的方法有哪几种?本实验采用的是哪种方法?答:脉冲法、阶跃法、周期示踪法和随机输入示踪法。

本实验采用脉冲示踪法。

2、模型参数与实验中反应釜的个数有何不同,为什么?答:模型参数N的数值可检验理想流动反应器和度量非理想流动反应器的返混程度。

当实验测得模型参数N值与实际反应器的釜数相近时,则该反应器达到了理想的全混流模型。

若实际反应器的流动状况偏离了理想流动模型,则可用多级全混流模型来模拟其返混情况,用其模型参数N值来定量表征返混程度。

3、实验中可测得反应器出口示踪剂浓度和时间的关系曲线图,此曲线下的面积有何意义?答:一定时间内示踪剂的总浓度。

4、在多釜串联实验中,为什么要在流体流量和转速稳定一段时间后才能开始实验?答:为使三个反应釜均能达到平衡。

实验五换热器传热系数的测定1、实验误差主要来源那几个方面?答:1)读数不稳定2)换热器保温效果差3)换热器使用久了,污垢较厚,热流量值下降2、强化列管式换热器换热效果,可以采取那些措施?答:改变冷流体的流量,实验结果不是完全相同,冷流体流量越大,k值越大。

化工原理实验思考题及答案(精编文档).doc

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【最新整理,下载后即可编辑】化工原理实验思考题(填空与简答)一、填空题:1.孔板流量计的Re ~C 关系曲线应在 单对数 坐标纸上标绘。

2.孔板流量计的R V S ~关系曲线在双对数坐标上应为 直线 。

3.直管摩擦阻力测定实验是测定 λ 与 Re_的关系,在双对数坐标纸上标绘。

4.单相流动阻力测定实验是测定 直管阻力 和 局部阻力 。

5.启动离心泵时应 关闭出口阀和功率开关 。

6.流量增大时离心泵入口真空度 增大_出口压强将 减小 。

7.在精馏塔实验中,开始升温操作时的第一项工作应该是 开循环冷却水 。

8.在精馏实验中,判断精馏塔的操作是否稳定的方法是 塔顶温度稳定9.在传热实验中随着空气流量增加其进出口温度差的变化趋势:_进出口温差随空气流量增加而减小 。

10.在传热实验中将热电偶冷端放在冰水中的理由是 减小测量误差 。

11.萃取实验中_水_为连续相, 煤油 为分散相。

12.萃取实验中水的出口浓度的计算公式为 E R R R E V C C V C /)(211-= 。

13.干燥过程可分为 等速干燥 和 降速干燥 。

14.干燥实验的主要目的之一是 掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法 。

15.过滤实验采用悬浮液的浓度为 5% , 其过滤介质为 帆布 。

16.过滤实验的主要内容 测定某一压强下的过滤常数 。

17.在双对数坐标系上求取斜率的方法为: 需用对数值来求算,或者直接用尺子在坐标纸上量取线段长度求取 。

18.在实验结束后,关闭手动电气调节仪表的顺序一般为: 先将手动旋钮旋至零位,再关闭电源 。

19.实验结束后应 清扫现场卫生,合格后 方可离开。

20.在做实验报告时,对于实验数据处理有一个特别要求就是: 要有一组数据处理的计算示例 。

21.在阻力实验中,两截面上静压强的差采用倒U 形压差计测定。

22.实验数据中各变量的关系可表示为表格,图形和公式.23.影响流体流动型态的因素有流体的流速、粘度、温度、尺寸、形状等.24.用饱和水蒸汽加热冷空气的传热实验,试提出三个强化传热的方案(1)增加空气流速(2)在空气一侧加装翅片(3)定期排放不凝气体。

化工基础能量转换实验思考题

化工基础能量转换实验思考题

化工基础能量转换实验思考题
化工基础能量转换实验思考题可以是:
1. 通过燃烧某种化学物质,如丁烷或甲烷,来产生热能,并将其转换为电能。

你可以针对不同的燃料进行比较,包括不同的化学成分和纯度,来研究它们对能量转换效率的影响。

2. 研究太阳能电池板的能量转换效率。

这可以通过将太阳能电池板暴露在不同强度和角度的阳光下,并测量所产生的电能来实现。

你可以研究不同材料、不同设计的太阳能电池板,并评估它们的性能差异。

3. 利用化学反应产生电能。

例如,通过制备电池来实现。

你可以尝试制备不同类型的电池,如铅酸电池、锂离子电池或燃料电池,并评估它们的能量储存和释放能力。

4. 研究生物质能源的转化。

例如,通过厌氧发酵生物质来产生甲烷,然后将甲烷用作燃料来发电。

你可以通过调整发酵过程的条件,如温度、pH值和底物比例,来优化能量转换效率。

这些实验思考题可以帮助你深入了解能量转换的原理和技术,并在化工基础领域进行相关研究。

记住,在进行实验前要确保安全,并遵守相关的规章制度。

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能源化学与化工思考题有些题目并没有非常固定和唯一的答案,请大家参考!一.翻译文章(全部为2次)的时候,密度怎么起作用的?二.在求取煤的MC答:在利用Flory-Huggins理论求取交联聚合物溶胀过程的自由能变化时因为单位体积内交联聚合物的网链数与密度成正比,由密度可以计算出网链数,进而求得交联网络弹性自由能,计算出Mc。

三.为何测量低阶煤的硫含量的时候需要先淋洗,再低温灰化?2-答:因为与羧酸盐结合的可交换离子Fe3+、Ca2+等,易于和通过氧化得到的SO4结合而形成石膏等物质,直接低温灰化测定的是这些硫酸盐的质量,不能反映原始的硫组成。

四.煤热解是否加热速率越大失重就越多,说明理由答:升温速率越快,失重速率应该越高,这是因为在相同的最终温度下,断裂的键数和种类是相同的,因此对于这个温度区间中的总失重是差不多的,如果升温速率较小,失重时间就要比升温速率快的时候长,因此其失重速率要减小。

从而得知,升温速率越高,最大的失重速率会越大。

同时由于升温速率快,颗粒在热的区间内的停留时间较短,从而达到最大失重的温度会升高,这就可能会导致最终的总失重量增加。

如果最终热解温度相同,升温速率越快导致最终的总失重越大,高于工业分析(慢速热解)测定的挥发分含量,这个是存在着一定争议的,一部分人认为加热速率会影响热解产物的组成,速率越高使得煤热解越不完全,减少二次反应的发生,焦油的产率会越高,而这个有可能就是导致很高的升温速率下总失重大于工业分析测得的实际挥发分的原因。

五.请总结一下可以在燃烧中抑制NO X排放的工艺和方法有哪些?1 空气分级燃烧空气分级燃烧的基本原理是:将燃料的燃烧过程分阶段来完成。

在第一阶段,将从主燃烧器供入炉膛的空气量减少到总燃烧空气量的70%~75%(相当于理论空气量的80%左右),使燃料先在缺氧的燃烧条件下燃烧。

此时,第一级燃烧区内过量空气系数Α<1,因而降低了燃烧区内的燃烧速度和温度水平。

因此,不仅延迟了燃烧过程,而且在还原性气氛中降低了生成NOx的反应率,抑制了NOx在这一燃烧区中的生成量。

为了完成全部燃烧过程,完全燃烧所需的其余空气通过喷口送入炉膛(OFA(OverFireAir)称为“火上风”),与第一级燃烧区在“贫氧燃烧”条件下所产生的烟气混合,在Α>1的条件下完成全部燃烧过程。

空气分级燃烧是一种简单有效的低NOx燃烧技术,采用空气分级燃烧,大型电站锅炉可以降低40%~50%的排放量2低过量空气燃烧在Α>1条件下燃烧生成NOx,送入一级区的燃料称为一级燃料;其余15%~20%则在主燃烧器上部送入二级燃烧区,在Α<1条件下形成还原性气氛,使NOx还原。

二级燃烧区又称再燃区。

燃料分级燃烧需要在二级燃料燃烧区上方布置“火上风”,形成三级燃烧,保证燃料完全燃烧。

在一般情况下,采用燃料分级燃烧可以降低NOx排放50%以上。

低过量空气燃烧是在接近理论空气量的条件下进行的。

一般来说,采用低过量空气燃烧可以降低NOx排放15%~ 20%。

但如果炉内氧浓度过低,低于3%以下会造成CO浓度的急剧增加,从而大大增加化学未完全燃烧热损失。

同时,也会引起飞灰含碳量的增加,导致机械未完全燃烧损失增加,燃烧效率低。

此外,低氧浓度会使得炉膛内某些地区成为还原性气氛,从而会降低灰熔点引起炉膛结渣与腐蚀。

因此该方法有一定的局限性。

3燃料分级燃烧燃料分级燃烧是将已生成的NOx在遇到烃根CHi和未完全燃烧产物H2、C、CnHm 时,以发生NO的还原反应。

利用这一原理,将80%~85%燃料送入一级燃烧区,在过量空气情况下燃烧。

4 烟气再循环把空气预热器前的一部分烟气与燃烧用的空气混合,通过燃烧器送入炉内,由于温度较低的惰性烟气进入炉内,达到了同时降低炉内温度水平和氧气浓度的目的。

经验表明,当烟气再循环率为15%~20%时,煤粉锅炉的NOx可以降低25%左右。

这一方法比较适合大型锅炉机组。

七.、稀酸水解纤维素生成葡萄糖后,葡萄糖会进一步反应,这对发酵产乙醇有什么影响?答:1)葡萄糖进一步分解,消耗了后续反应中的养分,不利于菌种的发酵。

2)葡萄糖分解产生了糠醛、有机酸等物质,对微生物的生长有抑制作用,限制了葡萄糖发酵成乙醇的工艺。

3)葡萄糖分解后产生的酸类物质,会降低体系的pH值,不利于后续发酵过程。

八.IC反应器是如何实现内循环的,它的优缺点有哪些?内循环的实现:进水由反应器底部进入第一反应室,与厌氧颗粒污泥均匀混合。

大部分有机物在这里被转化成沼气,所产生的沼气被第一厌氧反应室的集气罩收集,沼气将沿着提升管上升,沼气上升的同时把第一厌氧反应室的混合液提升至反应器顶的气液分离器,被分离出的沼气从气液分离器顶部的导管排走,分离出的泥水混合液将沿着回流管返回到第一厌氧反应室的底部,并与底部的颗粒污泥和进水充分混合,实现了混合液的内部循环,。

内循环的结果使第一厌氧反应室不仅有很高的生物量,很长的污泥龄,并具有很大的升流速度,使该室内的颗粒污泥完全达到流化状态,有很高的传质速率,使生化反应速率提高,从而大大提高第一反应室的去除有机物能力。

经过第一厌氧反应室处理过的废水,会自动地进入第二厌氧反应室被继续进行处理。

剩余有机物可被第二反应室内的厌氧颗粒污泥进一步降解,使废水得到更好的净化,提高了出水水质。

产生的沼气由第二厌氧反应室的集气罩收集,通过集气管进入气液分离器。

第二厌氧反应室的泥水在混合液沉淀区进行固液分离,处理过的上清液由出水管排走,沉淀的颗粒污泥可自动返回第二厌氧反应室。

由以上可以看出,IC反应器实际上是由两个上下重叠的UASB反应器串联组成。

用下面第一个UASB反应器产生的沼气作为动力,实现了下部混合液的内循环,。

上面的第二个UASB反应器继续进行后处理。

IC优点以厌氧接触工艺为代表的第一代厌氧反应器,污泥停留时间(SRT)和水力停留时间(HRT)大体相同,反应器内污泥浓度较低。

如果想达到较好的处理效果,废水在反应器内通常要停留几天到几十天之久。

而以UASB工艺为代表的第二代厌氧反应器,依靠颗粒污泥的形成和三相分离器的作用,使得污泥在反应器中滞留,实现了SRT>HRT,从而提高了反应器内污泥浓度,但是反应器的传质过程并不理想。

要改善传质效果,最有效的方法就是提高表面水力负荷和表面产气负荷。

然而高负荷产生的剧烈搅动又会使反应器内污泥处于完全膨胀状态,使原本SRT>HRT向SRT=HRT方向转变,污泥过量流失,处理效果变差。

IC反应器的优点体现在以下方面:(1)具有很高的容积负荷率。

由于IC反应器存在着内循环,第一反应室有很高的升流速度,传质效果很好,污泥活性很高,因而其有机容积负荷率比普通UASB反应器高许多,一般高出3倍以上。

(2)节省基建投资和占地面积。

由于IC反应器的容积负荷率大大高于UASB 反应器,IC反应器的有效体积仅为UASB反应器的1/4~1/3,所以可显著降低反应器的基建投资。

由于IC反应器不仅体积小,而且有很大的高径比,所以占地面积特别省,非常适用于占地面积紧张的厂矿企业。

小型的IC反应器可以工厂预制,大型的可在现场制作,施工工期短,安装简便,且IC反应器的土方量很小,可节省施工费用。

(3)靠沼气提升实现内循环。

不必外加动力厌氧流化床和膨胀颗粒污泥床的流化是通过出水回流由泵加压实现强制循环的,因此必须消耗一部分动力。

而IC反应器是以自身产生的沼气通过绝热膨胀做功为动力实现混合液的内循环的,不必另设泵进行强制内循环,从而可节省能耗。

(4)抗冲击负荷能力强。

由于IC反应器实现了内循环,循环流量与进水在第一反应室充分混合,使原废水中的有害物质得到充分稀释,降低了有害程度,并可防止局部酸化发生,从而提高了反应器的耐冲击负荷的能力。

(5)具有缓冲pH能力。

内循环流量相当于第一级厌氧的出水回流量,可利用COD转化的碱度,对pH起缓冲作用,使反应器内的pH保持稳定。

(6)出水的稳定性好于。

IC反应器的第一、二反应室,相当于上下两个UASB 反应器,它们串联运行,第一反应室有很高的有机容积负荷率,相当于起“粗”处理作用,第二反应室则具有较低的有机容积负荷率,相当于起“精”处理作用。

整个IC反应器实际上是两级厌氧处理。

一般情况下,两级厌氧处理比单级厌氧处理的稳定性好,出水也较稳定。

IC的问题IC主要存在的问题有下面几个方面。

(1)从构造上看,IC反应器内部结构比普通厌氧反应器复杂,设计施工要求高。

反应器高径比大,一方面增加了进水泵的动力消耗,提高了运行费用;另一方面加快了水流上升速度,使出水中细微颗粒物比UASB多,加重了后续处理的负担。

另外内循环中泥水混合液的上升还易产生堵塞现象,使内循环瘫痪,处理效果变差。

(2)发酵细菌通过胞外酶作用将不溶性有机物水解成可溶性有机物,再将可溶性的大分子有机物转化成脂肪酸和醇类等,该类细菌水解过程相当缓慢。

IC 反应器较短的水力停留时间势必影响不溶性有机物的去除效果。

(3)在厌氧反应中,有机负荷、产气量和处理程度三者之间存在着密切的联系和平衡关系。

一般较高的有机负荷可获得较大的产气量,但处理程度会降低。

因此,IC反应器的总体去除效率相比UASB反应器来讲要低些。

(4)缺乏在IC反应器水力条件下培养活性和沉降性能良好的颗粒污泥关键技术。

目前国内引进的IC反应器均采用荷兰进口的颗粒污泥接种,增加了工程造价。

九.可作为固体电解质膜的材料有哪些?离子交换膜是一种含有活性离子交换基团的高分子薄膜,具有导电能力,又具有离子选择透过的特性,还需要有很好的气密性。

此外还需要很好的化学稳定性和强度。

类型可以有:(很多,这些不是全部)1、全氟磺酸膜(PFSA)2、聚醚醚酮3、聚芳醚矾酮膜4、磺化聚砜膜5、磺化聚醚砜膜6、7、磺化聚芳醚酮(SPAEK-C)十.新能源中哪一种最有前途?为什么?见仁见智,无标准答案!十一. 对于金属氢化物储氢技术,你认为在什么地方需要改进?1)从实验和理论两方面着手,搞清楚影响储氢的关键因素和相应机理,包括储氢材料的组织结构、化学组成、表面性质及制备方法等,为新材料的发展提供理论基础;2)规模化储氢技术是氢能能否走向实用化的关键,因此开拓适应规模化生产的新型制备方法,也应该成为研究的一个重要研究领域;3) 将氢气的储存—释放系统作为整体,研究储氢材料的循环性能(即储氢量与使用次数的关系),发展实用的储氢系统。

4) 材料制备和合成工艺。

采用各种最适合自己体系的制备方法制备出综合性能优异的储氢材料。

如稀土- 镁- 镍储氢中, 制备单向性比较好、实际合金成分和设计成分一致的合金对该系列合金储氢性能至关重要; 制备出具有纳米级的金属有机骨架类聚合物可有效的提高该体系材料常温下的吸氢量。

5) 合理催化剂的使用。

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