南京工业大学《化学工程与工艺专业实验》思考题答案
(完整版)化工原理实验思考题答案
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,C p ,m ,γm 需用何温度? 答:需用定性温度求解,即:2)(b F t t t +=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。
化工工艺学思考练习题答案
化工工艺学思考练习题答案化工工艺学思考练习题答案化工工艺学是化学工程的重要分支,它研究的是化学工程过程中的各种工艺和技术。
在学习化工工艺学的过程中,我们常常会遇到一些思考练习题,这些题目旨在帮助我们巩固所学的知识,并提高我们的解决问题的能力。
下面是一些常见的化工工艺学思考练习题及其答案,希望对大家有所帮助。
1. 什么是化工工艺学?化工工艺学是研究化学工程过程中各种工艺和技术的学科。
它主要包括工艺流程设计、设备选择与设计、操作条件确定等内容。
化工工艺学的目标是实现化学工程过程的高效、安全和经济运行。
2. 为什么需要进行化工工艺学的研究?化工工艺学的研究可以帮助我们优化化学工程过程,提高生产效率,降低生产成本。
通过合理设计工艺流程和选择适当的设备,可以实现资源的最大利用和废物的最小排放。
此外,化工工艺学的研究还可以解决一些工艺上的难题,提高产品的质量和市场竞争力。
3. 什么是工艺流程设计?工艺流程设计是指将化学工程过程划分为一系列的步骤,并确定每个步骤的操作条件和所需设备的选择。
在工艺流程设计中,需要考虑原料的选择和处理、反应器的设计、分离和纯化等环节。
4. 工艺流程设计的基本原则有哪些?工艺流程设计的基本原则包括:合理利用资源,尽量减少废物产生;确保产品的质量和安全性;考虑生产的经济性和可行性;保证生产过程的稳定性和可控性。
5. 设备选择与设计的要点是什么?设备选择与设计的要点包括:根据工艺流程的特点和要求选择适当的设备;考虑设备的工作条件和安全性;确保设备的可靠性和稳定性;考虑设备的维护和清洁。
6. 如何确定操作条件?确定操作条件需要考虑多个因素,包括反应物的性质、反应速率和产物的选择性等。
在确定操作条件时,需要进行实验和数据分析,以找到最佳的操作条件。
7. 什么是反应器的设计?反应器的设计是指根据反应的特点和要求,选择合适的反应器类型和尺寸,并确定反应器的操作条件。
反应器的设计需要考虑反应速率、反应热和反应物的传质等因素。
化学工程与工艺专业实验_华东理工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
化学工程与工艺专业实验_华东理工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.产生Taylan不稳定的起因是什么?答案:密度梯度2.在气固相催化反应实验中,按一定的设计方法规划实验条件,改变温度和浓度进行实验,再通过作图和参数回归,便可获得方程。
答案:宏观动力学3.便于检测的强电解质盐类均可用作返混测定时的脉冲示踪剂。
答案:错误4.乙苯脱氢实验中,降低总压P可反应平衡常数Kn增大,从而增加了反应的平衡转化率,实验中降低乙苯分压的办法是加入。
答案:水5.温度较高时,乙苯脱氢反应还伴随有芳烃脱氢缩合及苯乙烯聚合生成焦油和焦碳等。
这些连串副反应的发生不仅使反应的选择性下降,而且极易使催化剂表面。
答案:结焦6.实验采用的脱氢催化剂为氧化铜系催化剂,主要活性成分为CuO。
答案:错误7.乙苯脱氢反应结束继续通一段时间的水的原因是为了防止催化剂失活。
答案:正确8.气固相催化反应中,消除外扩散阻力的方法是:答案:提高线速度9.一般而言,_____的温度有利于生成乙烯,_____的温度有利于生成乙醚。
答案:较高,较低10.实验室使用的内循环无梯度反应器的特点有哪些?答案:无梯度反应器结构紧凑_容易达到足够的循环量并维持恒温_反应器有高速搅拌部件_相对较快的达到稳定态11.在内循环无梯度反应器的ZSM-5 分子筛催化剂上发生的乙醇脱水过程伴有串联副反应。
答案:错误12.为何要研究液液传质系数KW或K0?答案:由KW或K0计算萃取塔的HOG_分析影响萃取设备效率的因素13.热量传递有对流、传导、辐射三种形式。
答案:正确14.液液相际的传质复杂程度高于气液相际的传质。
答案:正确15.内循环无梯度反应器是一种常用的微分反应器。
答案:正确16.进行返混实验时,计算机上显示的示踪剂出口浓度在2min内觉察不到变化时,即认为终点己到。
答案:正确17.刘易斯(Lewis)提出了用一个的容器,用于研究液液传质,通过分别控制两相的搅拌强度,可造成相内全混,界面无返混的理想流动状况。
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目录索引化工原理实验思考题答案 (1)实验1离心泵性能测定实验 (1)实验2吸收实验 (2)实验3连续精馏实验 (2)实验4管道流体阻力的测定 (2)实验5过滤实验 (3)实验6单项流动阻力测定 (3)实验7离心泵特性曲线的测定 (5)实验8恒压过滤参数的测定 (8)实验9 气~汽对流传热实验 (10)实验10 精馏塔的操作和塔效率的测定 (11)实验11 填料吸收塔流体力学特性实验 (12)实验12 固体流态化的流动特性实验 (14)实验13 板式塔流体流动性能的测定(筛板塔) (16)实验14 流化床干燥实验讲义 (18)实验1离心泵性能测定实验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、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。
3、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。
1、 流体通过干填料压降与湿填料压降有什么不同?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。
南京工业大学化工原理实验习题答案
1、填料吸收实验思考题(1)本实验中,为什么塔底要有液封?液封高度如何计算?答:保证塔内液面,防止气体漏出,保持塔内压力.0.1 设置液封装置时,必须正确地确定液封所需高度,才能达到液封的目的。
U形管液封所需高度是由系统内压力(P1 塔顶气相压力)、冷凝器气相的压力(P2)及管道压力降(h,)等参数计算确定的。
可按式(4.0.1-1)计算:H =(P1一P2)X10.2/Y一h-式中H.,-—最小液封高度,m;P1,—系统内压力;P2—受液槽内压力;Y—液体相对密度;h-—管道压力降(液体回流道塔内的管线)一般情况下,管道压力降(h-)值较小,可忽略不计,因此可简化为H=(P1一P2)X10.2/Y为保证液封效果,液封高度一般选取比计算所需高度加0. 3m-0. 5m余量为宜。
(2)测定填料塔的流体力学性能有什么工程意义?答:是确定最适宜操作气速的依据(3)测定Kxa 有什么工程意义?答:传质系数Kxa是气液吸收过程重要的研究的内容,是吸收剂和催化剂等性能评定、吸收设备设计、放大的关键参数之一(4)为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制?答:易溶气体的吸收过程是气膜控制,如HCl,NH3,吸收时的阻力主要在气相,反之就是液膜控制。
对于CO2的溶解度和HCl比起来差远了,应该属于液膜控制(5)当气体温度和液体温度不同时,应用什么温度计算亨利系数?答:液体温度。
因为是液膜控制,液体影响比较大。
2对流给热系数测定1. 答:冷流体和蒸汽是并流时,传热温度差小于逆流时传热温度差,在相同进出口温度下,逆流传热效果大于并流传热效果。
2.答:不凝性气体会减少制冷剂的循环量,使制冷量降低。
并且不凝性气体会滞留在冷凝器的上部管路内,致使实际冷凝面积减小,冷凝负荷增大,冷凝压力升高,从而制冷量会降低。
而且由于冷凝压力的升高致使排气压力升高,还会减少压缩机的使用寿命。
应把握好空气的进入,和空气的质量。
3.答:冷凝水不及时排走,附着在管外壁上,增加了热阻,降低传热速率。
南京工业大学化学工程与工艺专业实验》思考题答案
实验1二元体系汽液平衡数据测定1,实验测量误差及引起误差的原因答:(1)汽液两相平衡时,回流滴下来的流体速率平稳,大约每秒1~2滴,且在一段时间内温度维持不变。
2,影响汽液平衡数据测定的精确度的因素有哪些答:(2)影响准确度的因素有温度和压强,装置气密性,温度计灵敏度,折射仪读数准确性等。
实验3 二氧化碳临界现象观测及PVT关系的测定1,质面比常数K值对实验结果有何影响为什么答:任意温度任意压力下,质面比常数k均不变。
所以不会对实验结果又影响。
2,为什么测量25℃下等温线时,严格讲,出现第1个小液滴时的压力和最后一个小汽泡将消失时的压力应相等答:在出现第一个小液滴和最后一个汽泡消失过程中CO2处于汽液平衡状态。
根据相律得F=C-P+1=1-2+1=0,自由度为0,故过程中压力应为相等。
实验4 气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数1,无限稀释活度系数的定义是什么测定这个参数有什么作用答:定义:P29 公式(4-1),作用:通过测定两个组分的比保留体积和无限稀释下的活度系数,计算其相对挥发度.2,气相色谱基本原理是什么色谱仪有哪几个基本部分组成各起什么作用答:原理:因固定液对于样品中各组分溶解能力的差异而使其分离。
组成及作用:(1)载气系统气相色谱仪中的气路是一个载气连续运行的密闭管路系统。
整个载气系统要求载气纯净、密闭性好、流速稳定及流速测量准确。
(2)进样系统进样就是把气体或液体样品速而定量地加到色谱柱上端。
(3)分离系统分离系统的核心是色谱柱,它的作用是将多组分样品分离为单个组分。
色谱柱分为填充柱和毛细管柱两类。
(4)检测系统检测器的作用是把被色谱柱分离的样品组分根据其特性和含量转化成电信号,经放大后,由记录仪记录成色谱图。
(5)信号记录或微机数据处理系统近年来气相色谱仪主要采用色谱数据处理机。
色谱数据处理机可打印记录色谱图,并能在同一张记录纸上打印出处理后的结果,如保留时间、被测组分质量分数等。
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流体流动阻力的测定1.在测量前为什么要将设备中的空气排尽?怎样才能迅速地排尽?为什么?如何检验管路中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。
2.以水为介质所测得的λ~Re关系能否适用于其他流体?答:能用,因为雷诺准数是一个无因次数群,它允许d、u、、变化3.在不同的设备上(包括不同管径),不同水温下测定的λ~Re数据能否关联在同一条曲线上?答:不能,因为Re=duρ/μ,与管的直径有关离心泵特性曲线的测定1.试从所测实验数据分析,离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门?本实验中,为了得到较好的实验效果,实验流量范围下限应小到零,上限应到最大,为什么?答:关闭阀门的原因从试验数据上分析:开阀门意味着扬程极小,这意味着电机功率极大,会烧坏电机(2)启动离心泵之前为什么要引水灌泵?如果灌泵后依然启动不起来,你认为可能的原因是什么?答:离心泵不灌水很难排掉泵内的空气,导致泵空转而不能排水;泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏,即使电机的三相电接反了,泵也会启动的。
(3)泵启动后,出口阀如果不开,压力表读数是否会逐渐上升?随着流量的增大,泵进、出口压力表分别有什么变化?为什么?答:当泵不被损坏时,真空表和压力表读数会恒定不变,水泵不排水空转不受外网特性曲线影响造成的恒压过滤常数的测定1.为什么过滤开始时,滤液常常有混浊,而过段时间后才变清?答:开始过滤时,滤饼还未形成,空隙较大的滤布使较小的颗粒得以漏过,使滤液浑浊,但当形成较密的滤饼后,颗粒无法通过,滤液变清。
?2.实验数据中第一点有无偏低或偏高现象?怎样解释?如何对待第一点数据?答:一般来说,第一组实验的第一点Δθ/Δq会偏高。
因为我们是从看到计量桶出现第一滴滤液时开始计时,在计量桶上升1cm时停止计时,但是在有液体流出前管道里还会产生少量滤液,而试验中管道里的液体体积产生所需要的时间并没有进入计算,从而造成所得曲线第一点往往有较大偏差。
南京工业大学《化学工程与工艺专业实验》思考题答案
实验1 二元体系汽液平衡数据测定1,实验测量误差及引起误差的原因?答:(1)汽液两相平衡时,回流滴下来的流体速率平稳,大约每秒1~2滴,且在一段时间内温度维持不变。
2,影响汽液平衡数据测定的精确度的因素有哪些?答:(2)影响准确度的因素有温度和压强,装置气密性,温度计灵敏度,折射仪读数准确性等。
实验3 二氧化碳临界现象观测及PVT关系的测定1,质面比常数K值对实验结果有何影响?为什么?答:任意温度任意压力下,质面比常数k均不变。
所以不会对实验结果又影响。
2,为什么测量25℃下等温线时,严格讲,出现第1个小液滴时的压力和最后一个小汽泡将消失时的压力应相等?答:在出现第一个小液滴和最后一个汽泡消失过程中CO2处于汽液平衡状态。
根据相律得F=C-P+1=1-2+1=0,自由度为0,故过程中压力应为相等。
实验4 气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数1,无限稀释活度系数的定义是什么?测定这个参数有什么作用?答:定义:P29 公式(4-1),作用:通过测定两个组分的比保留体积和无限稀释下的活度系数,计算其相对挥发度.2,气相色谱基本原理是什么?色谱仪有哪几个基本部分组成?各起什么作用? 答:原理:因固定液对于样品中各组分溶解能力的差异而使其分离。
组成及作用:(1)载气系统气相色谱仪中的气路是一个载气连续运行的密闭管路系统。
整个载气系统要求载气纯净、密闭性好、流速稳定及流速测量准确。
(2)进样系统进样就是把气体或液体样品速而定量地加到色谱柱上端。
(3)分离系统分离系统的核心是色谱柱,它的作用是将多组分样品分离为单个组分。
色谱柱分为填充柱和毛细管柱两类。
(4)检测系统检测器的作用是把被色谱柱分离的样品组分根据其特性和含量转化成电信号,经放大后,由记录仪记录成色谱图。
(5)信号记录或微机数据处理系统近年来气相色谱仪主要采用色谱数据处理机。
色谱数据处理机可打印记录色谱图,并能在同一张记录纸上打印出处理后的结果,如保留时间、被测组分质量分数等。
《化学制药与工艺学实验》思考题参考答案概要
《化学制药与工艺学实验》思考题参考答案概要《化学制药与工艺学实验》思考题参考答案概要实验一苯甲酰苯胺的制备——Beckmann重排反应制酰胺1.Beckmann重排反应的原理?(属理论课范围,参考有关课本,此次不作要求)2.从反应式可以看出,用二苯甲酮制备二苯甲酮肟时,二苯甲酮与盐酸羟胺系等摩尔反应,但本实验中盐酸羟胺的摩尔数却是二苯甲酮的两倍,其目的是什么?简答:目的是促使二苯甲酮反应更加完全,提高产品得率。
因为该反应中,二苯甲酮为主要反应试剂,而盐酸羟胺相对廉价易得,加入过量的盐酸羟胺可以促进反应平衡向右移动。
3.制备得到的苯甲酰苯胺为何要用冰水洗涤而不是用常温水或热水?简答:因为苯甲酰苯胺在水中的溶解度随温度的升高而增大,难溶于冰水,而在温水或热水中溶解度逐渐增大,为了减少产品洗涤过程中的损失,保证收得率,制备得到的苯甲酰苯胺要用冰水洗涤而不是用常温水或热水。
实验二从黄连中提取小檗碱1.黄连用95%乙醇在热水浴中加热回流浸泡后,应如何进行抽滤(趁热抽滤、冷却后抽滤、或是冷热抽滤都可以)?为什么?简答:黄连用95%乙醇在热水浴中加热回流浸泡后,应趁热抽滤。
因为黄连用热乙醇浸提得到小檗碱乙醇溶液,其中的小檗碱微溶于水和乙醇,易溶于热水和热乙醇,热乙醇浸提液趁热抽滤时,小檗碱随热乙醇进入滤液中而得以回收。
若热乙醇浸提液冷却后再抽滤,则其中部分小檗碱随温度的下降而析出,过滤时将被除去而使得率受损。
2.在小檗碱的整个提取过程中,影响产品得率的因素有哪些?简答:影响产品得率的主要因素有:1)黄连的产地、质量(小檗碱含量);2)黄连粉的颗粒度(粉碎程度);3)抽提溶剂:种类、浓度、加量;(本实验已规定)4)浸提条件:温度、浸提时间、重复浸提次数;(本实验已规定)5)热乙醇浸提液抽滤时的温度(是否趁热抽滤);6)结晶过程中滴加浓盐酸的量(pH)、冰浴冷却温度及小檗碱盐酸盐结晶洗涤用水和丙酮的数量、温度和洗涤次数;7)各步转移(如热乙醇浸提滤液转移至浓缩烧瓶等)损失量。
大学化学实验课后思考题参考标准答案
⼤学化学实验课后思考题参考标准答案要靠近瓶颈内壁,不要接近瓶⼝,以免有溶液溢出。
待测液流完后,将烧杯沿玻璃棒向上稍提起,同时直⽴,是附着在烧杯嘴上的⼀滴溶液流回烧杯内。
残留在烧杯中的少许溶液,可⽤少量蒸馏⽔按上述⽅法洗3-4次,洗涤液转移合并到容量瓶中;定容并摇匀。
实验⼆酸碱标准溶液的配制与浓度的标定思考题:1)配制酸碱标准溶液时,为什么⽤量筒量取盐酸和⽤台秤称固体氢氧化钠,⽽不⽤移液管和分析天平?配制的溶液浓度应取⼏位有效数字?为什么答:因为浓盐酸容易挥发,氢氧化钠吸收空⽓中的⽔分和⼆氧化碳,准确量取⽆意义,只能先近似配制溶液浓度,然后⽤基准物质标定其准确浓度,,所以配制时不需要移液管和分析天平。
因为配制时粗配,配制的溶液浓度应取⼀位有效数字。
2)标定HCl溶液时,基准物,称0.13g左右,标定NaOH溶液时,称邻苯⼆甲酸氢钾0.5g左右,这些称量要求是怎么算出来的?称太多或太少对标定有何影响?答:根据滴定时所需盐酸或氢氧化钠的体积在20-25ml估算出来的。
因为滴定管在读数时会存在⼀定误差,消耗体积在20-25ml 时相对误差较⼩。
称太多,所需盐酸或氢氧化钠可能会超过滴定范围,⽽且会造成浪费;称太少,相对误差较⼤,不能满⾜误差要求。
3)标定⽤的基准物质应具备哪些条件?答:基准物质应具备:(1)组成物质应有确定的化学式;(2)纯度要求在99%以上;(3)性质稳定;(4)有较⼤的摩尔质量;(5)与待标定物质有定量的化学反应。
4)溶解基准物质时加⼊50ml蒸馏⽔应使⽤移液管还是量筒?为什么?答:⽤量筒。
因为基准物质的质量是⼀定的,加⼊50ml蒸馏⽔只是保证基准物质完全溶解,不影响定量反应有关计算,所以只需⽤量筒取⽤就可以了。
5)⽤邻苯⼆甲酸氢钾标定氢氧化钠溶液时,为什么选⽤酚酞指⽰剂?⽤甲基橙可以吗?为什么?答:邻苯⼆甲酸氢钾与氢氧化钠反应的产物在⽔溶液中显微碱性,酚酞的显⾊范围为pH8-10,可准确地指⽰终点。
化工专业实验操作及思考题
实验六:内循环反应器无梯度检验 实验步骤 (1)打开氮气、氢气压力阀,将氮气和氢气的压力调节至 0.15MPa 左右。 (2)调节主流气体、参考臂气体、工作臂气体流量,使其在规定的范围内。 (3)打开电路开关,打开计算机和实验程序,调节热导池电流 400(或 625)mA。 (4)按下列顺序点击程序采集数据。 关闭氢气阀,在有氮气的情况下,→点击池平衡→点击基线值→点击停止 采集→调节转速→通入氢气至信号最大→点击开始采集数据,同时关闭氢气阀 →当信号达到初始基线值→点击停止采集→存入数据(文件名)→打开数据处 理程序→填入设定值→点击调入参数→点击处理数据→记录有关数据→处理数 据。 调整主流气体搅拌速度,重复上述实验。 (6)实验结束,关转速,关闭电路系统,关闭氢气、氮气减压阀。关闭计算机。 思考题: 1. 无梯度内循环反应器的特点是什么? 答案:内循环反应器相当于一个连续搅拌釜式反应器,反应器内达到无梯度, 也就是流动的气体在反应器内达到完全返混,即实现了理想的全混流模型,消除 了浓度梯度和温度梯度。 2.清洗法测定停留时间分布的方法? 答案: 在反应器入口处突然中断主流气中的示踪气体,同时测定出口气体中示 踪气体的浓度随时间的变化。 3. 实验中用什么方法检测气体浓度的变化? 答案:采用热导鉴定器测出的电压值检测浓度的变化。 4.如何判定内循环反应器实现无梯度性能? 答案:如果反应器的停留时间分布函数的负对数[-lnF(t)]与时间(t)呈线性 关系, 则可判定内循环反应器实现无梯度性能。或者如果反应器的停留时间分布 密度函数的负对数[-lnF(θ)]与时间(t)呈线性关系,且斜率等于 1,也可判定 内循环反应器实现无梯度性能。
化工专业实验 实验一:气体定压比热容的测定 实验步骤 (1)开动风机,调节节流阀,使流量保持在额定值(0.5m3/h)附近,测出流量 计出口空气的干球温度( t0 )和湿球温度( tw ) 。 (2)逐渐提高电压至 50V。 (3)待出口温度稳定后,读出下列数据:每 10 L 气体通过流量计所需的时间 (τ , s ) ;比热容仪进口温度( t1 , C )和出口温度( t2 , C ) ;当大气压力 ( B ,mmHg ) 和流量计出口处的表压 ( ∆h ,mmH 2O ) ; 电热器的电压 (V , V) 、内阻(R, Ω) 和功率值。 (4)改变电压值,重复步骤 3,共测量三组数据。 (5) 实验结束后,先切断电源,让风机继续运行十五分钟左右再关闭。 思考题: 1、本实验测定气体定压比热容的基本原理是什么? 答案:可将本实验装置的本体部分简化为一开口稳定流动系统,本体部分保 温非常好,近似无散热损失,且系统对外并无功的输出,由开口稳定流动系统的 热力学第一定律:
化学工艺学思考题和部分答案
化学工艺学思考题和部分答案篇一:化学工艺学课后习题及答案化学工艺学课后习题及答案可能用到的相对原子质量: Na-23 Al-27 Si-27 O-16 C-12 H-1第一部分选择题(共20分)第1题—第10题,每小题只有一个选项符合题意。
每小题1分,共10分。
1.物质在不断的运动变化,属于物理变化的是A.冰雪消融B.大米酿酒C.木柴燃烧 D.铁钉生锈2.下列物质的用途中,利用其物理性质的是A.氧气用于切割金属 B.干冰用于人工降雨C.铁粉用作食品双吸剂 D.小苏打用于治疗胃酸过多3.下列生活用品是用金属材料制作而成的是A.陶瓷杯 B.不锈钢碗C.塑料盆 D.玻璃茶壶4.下图是初中化学常见的几个实验操作,其中错误的是A.除去H2中的CO2B.稀释浓硫酸C.点燃酒精灯 D.检查装置的气密性5.下列有关实验现象的描述,正确的是A.木炭在氧气中燃烧产生大量白烟 B.蛋白质遇浓硝酸变黄C.铁丝在空气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体D.打开装有浓硫酸的试剂瓶盖,一会儿瓶口会产生白雾6.近期中央电视台播出的很受观众欢迎,该节目主要介绍中国的美食及其制作方法。
“饮食健康”是人们普遍的生活追求,下列说法正确的是A.用甲醛浸泡海产品 B.在果汁中加入“塑化剂”使其口感更好C.在煲好的鸡汤中放入适当的加碘食盐D.用聚氯乙烯做食物保鲜膜7.根据你的生活经验和所学的化学知识,判断下列做法(或说法)不正确的是A.油锅着火时,迅速盖上锅盖B.用钢丝球洗刷铝制炊具C.铵态氮肥不能与草木灰混合施用 D.使用可降解塑料,可减少“白色污染”8.2013年1月16日央视的题目为“你了解吗”,是指大气中直径小于或等于微米的颗粒物,是形成灰霾天气的最大元凶。
下列做法对的治理不能起到积极作用的是A.建筑工地经常洒水降尘 B.露天焚烧伪劣产品C.香烟烟雾颗粒的直径大多在至微米,提倡不吸或少吸烟D.加强工业废气和汽车尾气的净化处理9.小华到水族馆参观时了解到:一些观赏鱼是从其他地方空运来的,而且必须密封。
(完整版)化工原理实验思考题答案
(完整版)化工原理实验思考题答案实验一流体流动阻力测定1.在对装置做排气工作时,是否一定要关闭流程尾部的出口阀?为什么?答:是的。
理由是:由离心泵特性曲线可知,流量为零时,轴功率最小,电机负荷最小,起到保护电机的作用。
2.如何检测管路中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。
3.以水做介质所测得的λ-Re 关系能否适用于其它流体?如何应用?答:(1)适用其他种类的牛顿型流体。
理由:从)/(Re,d ελΦ=可以看出,阻力系数与流体具体流动形态无关,只与管径、粗糙度等有关。
(2)那是一组接近平行的曲线,鉴于Re 本身并不十分准确,建议选取中间段曲线,不宜用两边端数据。
Re 与流速、黏度和管径一次相关,黏度可查表。
4.在不同设备上(包括不同管径),不同水温下测定的λ-Re 数据能否关联在同一条曲线上?答:只要/d ε相同,λ-Re 的数据点就能关联在一条直线上。
5.如果测压口、孔边缘有毛刺或安装不垂直,对静压的测量有何影响?答:没有影响.静压是流体内部分子运动造成的.表现的形式是流体的位能.是上液面和下液面的垂直高度差.只要静压一定.高度差就一定.如果用弹簧压力表测量压力是一样的.所以没有影响。
实验二离心泵特性曲线测定1.试从所测实验数据分析,离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门?答:由离心泵特性曲线可知,流量为零时,轴功率最小,电机负荷最小,起到保护电机的作用。
2.启动离心泵之前为什么要引水灌泵?如果灌泵后依然启动不起来,你认为可能的原因是什么?答:(1)离心泵不灌水很难排掉泵内的空气,导致泵空转却不排水;(2)泵不启动可能是电路问题或泵本身已经损坏,即使电机的三相电接反,仍可启动。
3.为什么用泵的出口阀门调节流量?这种方法有什么优缺点?是否还有其他方法调节流量?答:(1)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,从而起到调节流量的作用;(2)这种方法的优点时方便、快捷,流量可以连续变化;缺点是当阀门关小时,会增大流动阻力,多消耗能量,不经济;(3)还可以改变泵的转速、减小叶轮直径或用双泵并联操作。
化学工艺学课后习题及答案
第2章化学工艺基础2-3何谓化工生产工艺流程?举例说明工艺流程是如何组织的?答:化工生产工艺流程——将原料转变成化工产品的工艺流程。
教材上有2个例子。
2-4何谓循环式工艺流程?它有什么优缺点?答:循环流程的特点:未反应的反应物从产物中分离出来,再返回反应器。
循环流程的优点:能显著地提高原料利用率,减少系统排放量,降低了原料消耗,也减少了对环境的污染。
循环流程的缺点:循环体系中惰性物质和其他杂质会逐渐积累,对反应速率和产品产率有影响,必须定期排出这些物质以避免积累。
同时,大量循环物料的输送会消耗较多动力。
2-5何谓转化率?何谓选择性?对于多反应体系,为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标?答:转化率是指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的百分率。
选择性是指体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。
在复杂反应体系中,选择性表达了主、副反应进行程度的相对大小,能确切反映原料的利用是否合理。
有副反应的体系,希望在选择性高的前提下转化率尽可能高。
但是,通常使转化率提高的反应条件往往会使选择性降低,所以不能单纯追求高转化率或高选择性,而要兼顾两者,使目的产物的收率最高。
2-6催化剂有哪些基本特征?它在化工生产中起到什么作用?在生产中如何正确使用催化剂?答:三个基本特征:①催化剂是参与了反应的,但反应终了时,催化剂本身未发生化学性质和数量的变化。
②催化剂只能缩短达到化学平衡的时间,但不能改变平衡。
③催化剂具有明显的选择性,特定的催化剂只能催化特定的反应。
在化工生产中的作用主要体现在以下几方面:⑴提高反应速率和选择性。
⑵改进操作条件。
⑶催化剂有助于开发新的反应过程,发展新的化工技术。
⑷催化剂在能源开发和消除污染中可发挥重要作用。
在生产中必须正确操作和控制反应参数,防止损害催化剂。
催化剂使用时,必须在反应前对其进行活化,使其转化成具有活性的状态,应该严格按照操作规程进行活化,才能保证催化剂发挥良好的作用。
化工原理实验思考题标准标准答案
个人收集整理仅供参考学习实验 1单项流动阻力测定(1)启动离心泵前,为什么必须关闭泵地出口阀门?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? b5E2RGbCAP答:阻力实验水箱中地水位远高于离心泵,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:Z1P1g Z 2p2g,当p1p2时, Z1Z 2(4)怎样排除管路系统中地空气?如何检验系统内地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地空气带走. 关闭出口阀后,打开 U 形管顶部地阀门,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 . p1EanqFDPw(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,作出来地图一目了然 . DXDiTa9E3d(6)你在本实验中掌握了哪些测试流量、压强地方法?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,随流量地大小,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,再由已知地压差 ~电流回归式算出相应地压差,可测大流量下地压强差 . RTCrpUDGiT(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地流量刻度. 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形管压差计中地指示液冲走.(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,要在最短地时间,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地要求,阀门制做成顺关逆开 . 5PCzVD7HxA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 .1/36(11)假设将本实验中地工作介质水换为理想流体,各测压点地压强有何变化?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.Z1P1g u12 2 g Z 2p2g u222g ,∵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?往复泵地送液能力是否也可采用同样地调节方法?为什么? jLBHrnAILg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,管路和电机地损坏 . xHAQX74J0X(13)本实验用水为工作介质做出地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d、u、、变化.(14)本实验是测定等径水平直管地流动阻力,若将水平管改为流体自下而上流动地垂直管,从测量两取压点间压差地倒置 U型管读数 R到 P f地计算过程和公式是否与水平管完全相同?为什么? LDAYtRyKfE答:过程一样,公式(通式)相同,R 值地计算结果不同 .通式: p1 p2(A B ) gR B gz水平放置: z=0p1p2( A B )gR垂直放置: z=L (管长)p1p2( AB )gR gL(15)测试时为什么要取同一时刻下地瞬时数据?答:流体流动时,由于诸种原因,各参数地值是波动地,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?点在线地一侧还是两侧?怎样提高做图地精确度?做图最忌讳什么? Zzz6ZB2Ltk答:用曲线板或曲线尺画曲线,直尺画直线. 点应在线地两侧,以离线地距离最近为原则 . 最忌讳徒手描 .(17)实验结果讨论中,应讨论什么?答:(1)讨论异常现象发生地原因;(2)你做出来地结果(包括整理后地数据、画地图等)与讲义中理论值产生误差地原因 . ( 3)本实验应如何改进 . dvzfvkwMI1(18)影响流动型态地因素有哪些?用Re判断流动型态地意义何在?答:影响流动类型地因素有:内因:流动密度、粘度;外因:管径d、流速u,即R e du. 用它判断流动类型,什么样地流体、什么样地管子,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. rqyn14ZNXI(19)直管摩擦阻力地来源是什么?答:来源于流体地粘性F A u y 流体在流动时地内摩擦,是流体阻力地内因或依据.其外因或内部条件可表示为:内摩擦力F与两流体层地速度差成正比;与两层之间地垂直距离y 成反比;与两层间地接触面积A 与成正比 . EmxvxOtOco(20)影响直管阻力地因素是什么?如何影响?答:根据 h f lu 2 2d 直管助力与管长l、管经d、速度u、磨擦系数有关系.它与、2l 、u成正比,与d成反比.实验 2离心泵特性曲线地测定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可能是泵入口处地止逆阀坏了,水从管子又漏回水箱. ②电机坏了,无法正常工作 . SixE2yXPq5⑵为什么离心泵启动时要关闭出口阀门?答:防止电机过载 . 因为电动机地输出功率等于泵地轴功率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 . 6ewMyirQFL⑶离心泵特性曲线测定过程中 Q 0 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,做出来地图就有缺憾.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 为什么调节离心泵地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地流量?答:调节出口阀门开度,实际上是改变管路特性曲线,改变泵地工作点,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 . 也可以改变泵地转速、减少叶轮直径,生产上很少采用 . 还可以用双泵并联操作 . kavU42VRUs个人收集整理 仅供参考学习⑹ 正常工作地离心泵,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地是液面上地大气压与泵入口处真空度产生地压强差,将水从水箱压入泵体,由于进口管,安装阀门,无疑增大 这一段管路地阻力 而使流体无足够地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, 底阀地装设是否有利?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,目地是保持泵内始终充满水,防止气缚现象发生 . 从节能观点看,底阀地装设 肯定产生阻力而耗能. 既不耗能,又能防止水倒流,这是最好不过地 了. M2ub6vSTnP ⑻为什么停泵时,要先关闭出口阀,再关闭进口阀?答:使泵体中地水不被抽空,另外也起到保护泵进口处底阀地作用.⑼ 离心泵地特性曲线是否与连结地管路系统有关?答:离心泵地特性曲线与管路无关 . 当离心泵安装在特定地管路系统中工作时, 实际地工作 压头 和流 量不 仅与离 心泵 本身 地性 能有关 ,还 与管 路地 特性有 关. 0YujCfmUCw ⑽ 为什么流量越大,入口处真空表地读数越大,而出口处压强表地读数越小?答:流量越大,需要推动力即水池面上地大气压强与泵入口处真空度之间地压强差就越大 . 大气压不变,入口处强压就应该越小,而真空度越大,离心泵地轴功率N 是一定地 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:N N e QH 102, 当 N=恒量, Q 与 H 之间关系为: Q ↑H ↓而Hp g 而 H ↓P ↓所以流量增大,出口处压强表地读数变小. eUts8ZQVRd⑾ 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,称为泵地高效率区⑿ 离心泵地送液能力为什么可以通过出口阀地调节来改变?往复泵地送液能力是否采用同样地调节方法?为什么?答:离心泵用出口阀门地开、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、管路和电机地损坏 . 所以往泵不能用排出管路上地阀门来调节流量,一定采用回路调节装置 . GMsIasNXkA-3⒀ 试从理论上分析,实验用地这台泵输送密度为 1200 kg ·m 地盐水,(忽略粘度影响),在. sQsAEJkW5T . y6v3ALoS89相同量下泵地扬程是否变化?同一温度下地离心泵地安装高度是否变化?同一排量时地功率是否变化?答:本题是研究密度对离心泵有关性能参数地影响. 由离心泵地基本方程简化式:H T u2 c2 cos2g 可以看出离心泵地压头,流量、效率均与液体地密度无关,但泵地轴功率随流体密度增大而增大. 即:N N e QH 102ρ↑N↑.TIrRGchYzg 又因为H p p g u 2 2g H p p g其它因素不变地情况下g a11 f 0 1a1Hg↓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地理由 .答:蜗牛形泵壳,既减少流体动能地损失,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地冲击力,以免损坏.⒂ 离心泵铭牌上标地参数是什么条件下地参数?在一定转速下测定离心泵地性能参数及特性曲线有何实际意义?为什么要在转速一定地条件下测量?答:离心泵铭牌上标出地性能参数是指该泵运行时效率最高点地性能参数. 因为Q1Q2n1n2 ,12122,1213根据以上比例定律,转速对 Q、H H n n N N n nH、 N 均有影响 . 只有转速一定,离心泵性能曲线才能确定 . 7EqZcWLZNX⒃ 扬程地物理意义是什么?答:它是指离心泵对单位重量(1N)地液体能提供地有效能量,其单位为 m.即把 1N 重地流体从基准水平面升举地高度 . lzq7IGf02E⒄ 泵地效率为什么达到最高值后又下降?答:由 N N e QH 102当N不变时Q H当Q升高超过设计点后,Q与H地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地通路?如何切断?答:为保护压强表地指针,用夹子夹住通往压强表地管子.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 恒压过滤参数地测定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地体积, 使滤液地计量不准 .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:放出计量瓶中地液体, 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地空气,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 . zvpgeqJ1hk⑺ 怎样用放空阀调节系统内地真空度?旋塞顺时针旋转, 是开还是关 ?系统内地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地压强把吸附在吸滤器上地滤饼反冲到滤浆槽中?答:吸附在吸滤器上地滤饼, 用一般冲洗地方法不容易冲去, 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地滤液,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地存液量?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地存液量 . NrpoJac3v1⑿ 为什么 q 要取平均值 q ?作出 q 与q 地关系线?答:因为随着过滤进行,滤饼加厚,阻力增大,单位面积通过地滤液体积是变数,所以应该取平均值 . q ~q 的关系线 ,本处省略.⒀ 计算 2 K 时,在直线上取点地位置与计算结果有无关系?为什么?答:无关系 .q2q K2q e K是一条直线,斜率为 2 K 直线确定后,该线斜率是定6/36个人收集整理仅供参考学习⒁为什么q与q 关系线画在方格纸上?而p~ K 地关系线却标绘在双对数坐标纸上?答:因为 q ~q 地数值与p ~ K 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)实验中不合常规地实验现象;( 2)实验结论合不合理 . 找出原因;(3)产生误差地原因,找出改进地地办法 . 1nowfTG4KI⒃ 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 . 即过滤地推动力越大,所以过滤速度随之增加 . fjnFLDa5Zo⒄ 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地过滤. 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p 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. tfnNhnE6e5⒅ 恒压过滤时,随着过滤时间地增加,过滤速率如何变化?答:因为随着时间地推移,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,吸滤器上地滤饼或残渣是湿地,还比较容易冲洗. 如果隔一段时间,滤渣干了既堵塞了介质地孔隙,又牢牢粘附在吸滤器内,影响下次操作 . HbmVN777sL⒇恒压过滤时,如何保证溶液地浓度不变?答:①把抽滤瓶中地水倒回滤浆槽中. 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:保证测量地准确性 .⑸为什么待水沸腾 5 分钟后,才可调节空气流量旁路阀地开度?答:为使系统地换热充分恒定.⑹为什么实验结束先关电压表, 5 分钟后再关鼓风机?答:让鼓风机输送地冷气将系统中地热量尽快带走,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地准数关联式转化为线性关系.7/36个人收集整理仅供参考学习答:(1)测量地数据范围大 . (2)在双对数坐标系中函数关系为线性关系.⑼气- 汽换热地结果是什么?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地管子?答:为使不凝性地气体排出.⑾ 实验中使用地孔板流量计地设计原理是什么?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对组成孔板流量计地U形管中地指示液有何要求?答:不与被测流体反应,互溶.⒁所测压差与 U形管地粗细有无关系?答:没关系 .⒂所测压差与 U形管中地指示液地密度有无关系?答:有关系 .⒃压差与 U形管中地指示液地高度差有无关系?答:有关系 .⒄ 旁路阀中地空气流量与传热管中地空气流量地关系是什么?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:为使系统地换热充分恒定.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.m0.4⒇准数关联式 Nu=ARePr 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精馏塔地操作和塔效率地测定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,而两相地平衡组成已知.⑵求解 q 线方程时, C p,m,γm需用何温度?答:需用定性温度求解,即:t (t F t b ) 2⑶ 在实验过程中,发生瀑沸地原因是什么?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 . V7l4jRB8Hs⑸写出本实验开始时地操作步骤.答:①预热开始后,要及时开启塔顶冷凝器地冷却水,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 .8/36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. 83lcPA59W9④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. mZkklkzaaP⑹ 实验过程中,如何判断操作已经稳定,可以取样分析?答:判断操作稳定地条件是: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、塔底地折光率由高到底如何排列?答: 折光率由高到底地顺序是: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:可能地原因是: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:可能地原因是: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地太快?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,为什么塔板上地液层不是同时建立?答:精馏时,塔内地蒸汽从塔底上升,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 . AVktR43bpw⒀ 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、塔底产品地浓度如何改变?答:塔顶 x D下降, x W上升⒁ 如果加大回流比,其它操作条件不变,塔顶、塔底产品地浓度如何改变?答:塔顶 x D上升, x W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,实验室里有较浓地乙醇气味,试分析原因?答:原因可能是:塔顶冷凝器地冷却量不够,塔顶上升地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地液层之前,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 x D下降, x W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9/36⑴ 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地压降主要用来克服流经填料层地形状阻力 . 当填料层上有液体喷淋时,填料层内地部分空隙为液体所充满,减少了气流通道截面,在相同地条件下,随液体喷淋量地增加,填料层所持有地液量亦增加,气流通道随液量地增加而减少,通过填料层地压降将随之增加 . ORjBnOwcEd⑵ 填料塔地液泛和哪些因素有关?答:填料塔地液泛和填料地形状、大小以及气液两相地流量、性质等因素有关.⑶ 填料塔地气液两相地流动特点是什么?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 . 2MiJTy0dTT⑷ 填料地作用是什么?答:填料地作用是给通过地气液两相提供足够大地接触面积,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地影响?答:改变吸收剂用量是对吸收过程进行调节地最常用地方法,当气体流率G 不变时,增加吸收剂流率,吸收速率 N A增加,溶质吸收量增加,则出口气体地组成y2减小,回收率增大 . 当液相阻力较小时,增加液体地流量,传质总系数变化较小或基本不变,溶质吸收量地增加主要是由于传质平均推动力y m地增大引起,此时吸收过程地调节主要靠传质推动力地变化 . 当液相阻力较大时,增加液体地流量,传质系数大幅度增加,而平均推动力可能减小,但总地结果使传质速率增大,溶质吸收量增加 . 对于液膜控制地吸收过程,降低操作温度,吸收过程地阻力1 K y a m k y a 将随之减小,结果使吸收效果变好,y2降低,而平均推动力y m或许会减小.对于气膜控制地过程,降低操作温度,过程阻力 1 K y a m k y a 不变,但平均推动力增大,吸收效果同样将变好gIiSpiue7A⑹ 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:液封地目地是保证塔内地操作压强.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,应该注意地事项是什么?答:取样时,注意瓶口要密封,避免由于氨地挥发带来地误差.⑽为什么在进行数据处理时,要校正流量计地读数(氨和空气转子流量计)?答:流量计地刻度是以 20℃,1 atm地空气为标准来标定 . 只要介质不是 20℃,1 atm 地空气,都需要校正流量.⑾ 如果改变吸收剂地入口温度,操作线和平衡线将如何变化?答:平衡常数 m 增大,平衡线地斜率增大,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地浓度?答:利用吸收瓶 . 在吸收瓶中装入一定量低浓度地硫酸,尾气通过吸收瓶时,其中地。
化学工艺学思考题和部分答案
《化学工艺学》第二版米田涛主编部分思考题答案课后习题增加部分英语题型专业(词汇)催化裂化,catalytic cracking加氢裂化,hydrocracking延迟焦化,delayed coking凝析油(Natural gasoline)、石脑油(Naphtha)、轻柴油(Atmospheric gas oil)、粗柴油(Vacuum gas oil)、加氢裂化尾油(Hydrogenated tail oil) 苯(Benzene, ),甲苯(Toluene, ),二甲苯(Xylene, );乙烯,ethylene丙烯,propylene丁二烯,butadiene邻二甲苯(Ortho-xylene,)、对二甲苯(Para-xylene,)、间二甲苯(Met-xylene,)聚乙烯, polyethylene;聚氯乙烯, polyvinylchlorid聚苯乙烯, polystyrene第三章3-1根据热力学反应标准自由焓和化学键如何判断不同烃类的裂解反应难易程度、可能发生的裂解位置及裂解产物;解释烷烃、环烷烃及芳烃裂解反应规律。
造成裂解过程结焦生碳的主要反应是哪些?答:由表3-3 各种键能比较的数据可看出:○1同碳数的烷烃C-H键能大于C-C键能,断链比脱氢容易;○2烷烃的相对稳定性随碳链的增长而降低;○3异构烷烃的键能小于正构烷烃,异构烷烃更容易发生脱氢或断链。
由表3-4数值,可看出:○1烷烃裂解是强吸热反应,脱氢反应比断链反应吸热值更高;断链反应的标准自由焓有较大的负值,是不可逆过程,脱氢反应的标准自由焓是正值或为绝对值较小的负值,是可逆过程,受化学平衡的限制;○2乙烷不发生断链反应,只发生脱氢反应,生成乙烯;甲烷在一般裂解温度下不发生变化。
烷烃热裂解的规律:烷烃热裂解的一次反应主要有:①脱氢反应:RCH2-CH3↔CH=CH2+H2②断链反应:RCH2-CH2-R′↔RCH=CH2+R′H不同烷烃脱氢和断链的难易,可以从分子结构中键能数值的大小来判断。
南京工业大学化工原理课后习题答案8
《第八章固体干燥》习题解答1)已知空气的干燥温度为60℃,湿球温度为30℃,试计算空气的湿含量H,相对湿度,焓I和露点温度。
CtCtk P apkgkJIppkPapHkPapCtHKrCKrttHHppPHkPapCtdsssHtwHhtwwt ssst st swwww,,,4.184.18,18.2/44.960158.0249060)0158.088.101.1(11/18.20137.0923.19600137.009.1/242730)/](/)[(0272.0)/(622.0247.430=∴===⨯+⨯⨯+=∴==Φ∴=====∴==--==-===查表得由干空气求得此时由时时解:查表得αα2)利用湿空气的I—H图完成本题附表空格项的数值,湿空气的总压。
3)湿空气(=20℃,)经预热后送入常压干燥器。
试求:①将空气预热到100℃所需热量:②将该空气预热到120℃时相应的相对湿度值。
12.3)/(662.0/02.0,3.10164.1981202/(8.8380/22.088.101.188.101.1.1=ΦΦ-Φ===⋅⋅==∆=⋅⨯+=+=解得干气水时))绝干气)绝干气(比热)解:sssHHHpppHkgkgHkPakPapCCkgkJCtCQCKGkJHHC4)湿度为的湿空气在预热器中加热到128℃后进入常压等焓干燥器中,离开干燥器时空气的温度为49℃,求离开干燥器时露点温度。
解:I = (1.01+1.88H)t+2500H∵等焓∴I1 = I2∴(1.01+1.88H1)t1+2500H1 = (1.01+1.88H2)t2+2500H2(1.01+1.88⨯0.018) ⨯128+2500⨯0.018= (1.01+1.88H2) ⨯49+2500H2∴H2 = 0.0498 kg水/kg干气∵HpP p=-⨯0622.∴0049806221013105 ...=⨯⨯-pp∴p = 7510 Pa查表得t d = 40℃5)在一定总压下空气通过升温或一定温度下空气温度通过减压来降低相对湿度,现有温度为40℃,相对湿度为70%的空气。
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。
大二化工实验思考题(全)
1、流体的流动类型与雷诺数的值有什么关系?答:根据实验,流体在圆形直管内流动,Re≤2000(有的资料达到2300)时属于层流;Re >4000时则一般为湍流。
Re在2000~4000之间时,流动处于一种过渡可能是层流,可能是湍流,或是二者交替出现,主要由外界条件所左右。
2、顶端水槽为什么要进行这样设计?答:为了保持水压稳定从而使流速稳定。
对于一定温度的流体,在特定的圆管内流动,雷诺准数只与流速有关。
本实验是改变水在管内的速度,观察不同雷诺准数下流体流型的变化。
要想观察不同雷诺数下的流体类型,那么在某一雷诺准数下的流速要维持恒定。
假如顶上水槽的液面不断变化,那么管中流体的流速也会不断改变,无法达到实验要求。
所以,顶上水槽内的液面要维持恒定。
3、过滤刚开始时,为什么滤液经常是浑浊的?答:因为刚开始的时候滤布没有固体附着,所以空隙较大,浑浊液会通过滤布,从而滤液是浑浊的。
当一段时间后,待过滤液体中的固体会填满滤布上的空隙从而使固体颗粒不能通过滤布,此时的液体就会变得清澈。
4、料液浓度和过滤压强对K有影响么?答:K=2kΔp^(1-s),s为滤屏压缩性指数,对不可压缩滤饼,s=0.k=1/(μrc),μ为滤液黏度,r为比阻,c为浓度。
所以一般地讲,滤浆浓度越大,过滤常数K越小,滤浆浓度越小,K越大。
过滤压强Δp越大,过滤常数K也越大,反之则越小。
5、过滤的基本原理是什么?影响过滤速度的主要因素有那些?答:过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操作过程,即在外力的作用下,悬浮液中的液体通过固体颗粒层(即滤渣层)及多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来形成滤渣层,从而实现固、液分离。
影响过滤速度的主要因素有压力差△p,滤饼厚度L,滤饼和悬浮液的性质、组成、特性,悬浮液温度,过滤介质的阻力等。
6、测压管指示值是按什么规律变化的?为什么会这样变化?答:测压管指示值反应的是流体的势能。
当H不变时,流量增加,则测压管水头降下来;当改变H时,流量增加,测压管水头可能不变,也可能降,也可能升。
专升本《化学工程与工艺专业实验》_试卷_答案
专升本《化学工程与工艺专业实验》一、(共71题,共150分)1. 在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均相同或按一定的规律变化,这种误差称为________________。
(3分).标准答案:1. 系统误差;2. 正交实验设计法是研究____________、____________的一种高效.快速.经济的实验方法。
(3分).标准答案:1. 多因素;2. 多水平;3. 流体流过转子流量时的压强降随其流量增大而________。
(3分).标准答案:1. 不变;4. 孔板流量计的关系曲线应在____________坐标纸上标绘。
(3分).标准答案:1. 单对数;5. 直管摩擦阻力测定实验是测定________________的关系,在双对数坐标纸上标绘。
(3分).标准答案:1. λ与Re;6. 流量增大时离心泵入口真空度________、________出口压强将。
(3分).标准答案:1. 增大;2. 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________________________。
(3分).标准答案:1. 开循环冷却水;8. 在传热实验中将热电偶冷端放在冰水中的理由是________________________。
(3分).标准答案:1. 减小测量误差;9. 萃取实验中____为连续相,____为分散相。
(3分).标准答案:1. 水;2. 煤油;10. 过滤实验的主要内容________________________________________________。
(3分).标准答案:1. 测定某一压强下的过滤常数;11. 在流体流动阻力实验中必须保证高位水槽中始终有溢流,其原因是( ) (2分)A.只有这样才能保证有充足的供水量。
B.只有这样才能保证位压头的恒定。
C.只要如此,就可以保证流体流动的连续性。
.标准答案:B 12. 在离心泵实验中,若离心泵启动后抽不上水来,可能的原因是( ) (2分)A.开泵时,出口阀未关闭。
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实验1 二元体系汽液平衡数据测定1,实验测量误差及引起误差的原因?答:(1)汽液两相平衡时,回流滴下来的流体速率平稳,大约每秒1~2滴,且在一段时间内温度维持不变。
2,影响汽液平衡数据测定的精确度的因素有哪些?答:(2)影响准确度的因素有温度和压强,装置气密性,温度计灵敏度,折射仪读数准确性等。
实验3 二氧化碳临界现象观测及PVT关系的测定1,质面比常数K值对实验结果有何影响?为什么?答:任意温度任意压力下,质面比常数k均不变。
所以不会对实验结果又影响。
2,为什么测量25℃下等温线时,严格讲,出现第1个小液滴时的压力和最后一个小汽泡将消失时的压力应相等?答:在出现第一个小液滴和最后一个汽泡消失过程中CO2处于汽液平衡状态。
根据相律得F=C-P+1=1-2+1=0,自由度为0,故过程中压力应为相等。
实验4 气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数1,无限稀释活度系数的定义是什么?测定这个参数有什么作用?答:定义:P29 公式(4-1),作用:通过测定两个组分的比保留体积和无限稀释下的活度系数,计算其相对挥发度.2,气相色谱基本原理是什么?色谱仪有哪几个基本部分组成?各起什么作用? 答:原理:因固定液对于样品中各组分溶解能力的差异而使其分离。
组成及作用:(1)载气系统气相色谱仪中的气路是一个载气连续运行的密闭管路系统。
整个载气系统要求载气纯净、密闭性好、流速稳定及流速测量准确。
(2)进样系统进样就是把气体或液体样品速而定量地加到色谱柱上端。
(3)分离系统分离系统的核心是色谱柱,它的作用是将多组分样品分离为单个组分。
色谱柱分为填充柱和毛细管柱两类。
(4)检测系统检测器的作用是把被色谱柱分离的样品组分根据其特性和含量转化成电信号,经放大后,由记录仪记录成色谱图。
(5)信号记录或微机数据处理系统近年来气相色谱仪主要采用色谱数据处理机。
色谱数据处理机可打印记录色谱图,并能在同一张记录纸上打印出处理后的结果,如保留时间、被测组分质量分数等。
(6)温度控制系统用于控制和测量色谱柱、检测器、气化室温度,是气相色谱仪的重要组成部分。
3,测γ∞的计算式推导做了哪些合理的假设?答:(1)样品进样非常小,各组分在固定液中可视为处于无限稀释状态,服从亨利定律,分配系数为常数;(2)色谱柱温度控制精度可达到±0.1℃,可视为等温柱;(3)组分在汽、液两相中的量极小,且扩散迅速,时时处于瞬间平衡状态,可设全柱内任何点处于汽液平衡;(4)在常压下操作的色谱过程,气相可按理想气体处理。
实验5 非稳态法测定颗粒物料的导温系数1,本实验测定@的基本原理及方法?答:将初始温度均匀的试样管,迅速的置于一温度较高的恒温环境中,使其处于一维径向非稳态导热状态。
根据试样中心温度随时间t的变化规律来确定物料的导温系数。
2,本实验的边界条件属于第几类?答:第二类边界条件3,当Bi较大时,对所测定的α值将会产生何种影响?答:Bi越大意味着物体内部温度越不均匀,温度梯度越大,内部导热热阻起控制作用。
所测定的α值将会偏小。
4,查阅物料导温系数还有哪些测量方式?答:常用的方法还有1)稳态球壁导热测定法2)准稳态平壁导热测定法3)非稳态平壁导热测定法实验6 气相扩散系数的测定1,本实验中扩散的推动力是什么?答:系统的总压与扩散管口A组分的分压之差2,何谓稳态扩散?本实验属于稳态还是非稳态扩散过程?答:稳态扩散:扩散系数中,任一体积元在任一时刻流入的物质量与流出的相等,即任一点的浓度不随时间的变化而变化。
本实验属于稳态扩散过程。
3,你了解那些气相扩散系数的经验计算公式,如何获取?答: 1)公式6-84,气相扩散系数的常用单位和量级范围是什么?答:单位:m2/s 量级范围:10*-5~~10*-45,气体流量的大小,扩散管直径的粗细,水浴温度的高低对扩散系数有何影响?实验中还有哪些因素会影响测量的结果?答: 气体流量增大,扩散管直径增加,水浴温度变高都使扩散系数增加.实验中测高仪的读数和测试剂的浓度等会影响测量的结果.近似等于多少?为什么?如果精确处理,有何方6,扩散管管口处A组分的分压PA0法?近似等于0,空气流量较大而通过扩散进入空气主体的测试试剂很少.通过答: PA0气相色谱的方式精确计算PA0.实验8 连续均相反应器停留时间分布的测定1,示踪剂输入的方法有几种?为什么脉冲示踪法应该瞬间注入示踪剂?答:阶跃法和脉冲法保证它停留时间相同2,为什么要在流量U、转速n稳定一段时间后才能开始实验?答:保证流形稳定3,把脉冲法所得出口示踪剂浓度对时间作图,试问曲线下面积有何意义?答:Ft 停留时间分布函数4,改变流量对平均停留时间有什么影响?答:流量越大,平均停留时间越短。
实验9 气升式环流反应器流体力学及传质性能的测定1.是如何得以循环起来的?答:实验指导书P64,实验原理的第二段。
2.当进气量变化时,气含率、液体循环速度和氧体积传质系数是如何变化的?答:气量增加,气含率增加,液体循环速度增加,氧体积传质系数增加。
3. 气升式环流反应器是瘦高型还是矮胖型的传质性能好?答:瘦高型4.实验中所测的气含率、液体循环速度和氧体积传质系数这3个参数对指导工程放大有何意义?答:传递过程受系统规模的影响很大。
气含率是表征反应器流体力学性能的重要参数之一,反应器放大后气含率的壁效应可忽略。
通过对传质系数的实验测定来确定气体流量从而控制生物细胞的生长和代谢速率与小试时一致。
液体循环速度应正比于反应器的大小。
实验10 催化剂内扩散有效因子的测定1.外扩散阻力如何消除?答:消除外扩散可通过增加气速方式来使外扩散阻力消除。
2.本征反应动力学如何测定?答:首先应该排除内外扩散,然后利用固定床积分反应器,改变流量,测定转化率。
按X A-W/F A0作图,得到各等温条件下X A与W/F A0 的曲线,对组分A进行物料衡算有→得到X A 与W/F A0 的曲线等温线上的斜率就是该点的反应速率实验11 乙酸乙酯皂化反应动力学的测定1,如果NaOH 和CH 3COOC 2H 5起始浓度不相等,试问应怎样计算K 值?答:CH 3COOC 2H 5 +NaOH —> CH 3COONa+C 2H 5OHCA0 CB0CA0-CA CA0-CACA CB0-CA0+CA-rA=k*CA *CB+k*CA*(CB0-CA0+CA)=-dCA/dtKt=)(*000A A B A A A AC C C C dC C C +-⎰实验12 甲苯液相催化氧化制甲苯酸1,汽液反应器有哪些类型?各有什么特色? 类型:⑴气体以气泡形态分散在液相中的鼓泡塔反应器、搅拌鼓泡釜式反应器和板式反应器 ⑵液体以液滴状分散在气相中的喷雾、喷射和文氏反应器等;⑶液体以膜状运动与气相进行接触的填料塔反应器和降膜反应器等。
㈠ 鼓泡塔反应器特点:优点:⑴气体以小的气泡形式均匀分布,连续不断地通过气液反应层,保证了充足的气液接触面,使气液充分混合反应良好。
⑵结构简单,容易清理,操作稳定,投资和维修费用低⑶鼓泡反应器具有极高的储液量和相际接触面积,传质和传热效率较高,适用于缓慢化学反应和高度放热的情况。
⑷在塔的内、外都可以安装换热装置。
⑸与填料塔相比较,鼓泡塔能处理悬浮液体缺点:⑴为了保证气体沿截面的均匀分布,鼓泡塔的直径不宜过大,一般在2~3m 以内。
⑵鼓泡塔反应器液相轴向返混很严重,在不太大的高径比情况下可认为液相处于理想混合状态,因此较难在单一连续反应器中达到较高的液相转化率。
⑶鼓泡反应器在鼓泡时所耗压降较大。
适用于液体相也参与反应的中速、慢速反应和放热量大的反应㈡填料塔反应器填料塔反应器具有结构简单,压力降小,易于适应各种腐蚀介质和不易造成溶液起泡的优点。
填料反应器也有不少缺点:首先,它无法从塔体中直接移去热量,当反应热较高时必须借助增加液体喷淋量以显热形式带出热量;其次,由于存在最低润湿率的问题,在很多情况下需采用自身循环才能保证填料的基本润湿,但这种自身循环破坏了逆流的原则。
适用于瞬间反应、快速和中速反应过程。
㈢板式塔反应器优点:⑴将轴向返混降低至最小程度⑵可以在很小的液体流速下进行操作⑶ 能在单塔中直接获得极高的液相转化率缺点:⑴可以在板上安置冷却或加热元件,以适应维持所需温度的要求⑵板式塔反应器具有气相流动压降较大和传质表面较小适用于快速及中速反应㈣喷雾塔反应器结构较为简单,液体以细小液滴的方式分散与气体中,气体为连续相,液体为分散相,具有相接触面积大和气相压降小等优点。
喷雾塔反应器具有持液量小和液侧传质系数过小,气相和液相返混较为严重的缺点。
适用于瞬间、界面和快速反应,也适用于生成固体的反应。
㈤降膜反应器优点:借助于管内的流动液膜进行气液反应,管外使用载热流体导入或导出反应热还具有压降小和无轴向返混适用于瞬间、界面和快速反应,特别适用于较大热效率的气液反应过程。
㈥搅拌鼓泡釜式反应器特点:机械搅拌以增大传质效率发站起来的。
在机械搅拌的作用下反应器内气体能较好地分散成细小的气泡,增大气液接触面积。
适用于慢速反应㈦高速湍动反应器由于湍动的影响,加速了气膜传递过程的速率,因而获得很高的反应速率。
适用于瞬间反应。
3,增大通气量对反应有何影响?改用富氧作氧化剂如何?答:甲苯转化率随气通气量的增加而增加,有利于反应的向正方向进行.若改用富氧做氧化剂,有利于反应的向正方向进行.4,反应中为何要加入苯甲醛?反应时为何要加压进行?答:甲苯氧化制苯甲酸反应分为两步进行,首先甲苯氧化成苯甲醛,然后由苯甲醛再氧化为苯甲酸.加入苯甲醛可以提高苯甲酸的转化率,更有利于反应生成苯甲酸. 该反应为分子数减小的反应,随着压力的增大,甲苯的转化率和苯甲酸的收率均有提高.5,如何提高甲苯氧化的反应速度?如何增强气液间的传质?答:①用富氧作氧化剂,②适当增加温度通过增加扰动的方式增强气液间的传质,如增加一个搅拌桨等6,工业上生产苯甲酸的工艺有哪几种?答:苯甲酸工业生产方式有三种:甲苯液相空气氧化法,苄川三氯水解法,邻苯二甲酸酐脱羧法.其中甲苯液相空气氧化法由于技术成熟,原料易得,故应用最广.实验13 乙苯脱氢制苯乙烯1 为什么脱氢反应要在高温低压下进行烃类脱氢反应是吸热反应,△HΘ>0,其吸热量与烃类的结构有关,大多数脱氢反应在低温下平衡常数很小,由于△HΘ>0,随着反应温度升高而平衡常数增大,平衡转化率也升高.脱氢反应是分子数增加的反应,从热力学分析可知,降低总压力,可使产物的平衡浓度增大.2 提高转化率和产率有哪些措施1)可利用圆筒形辐射流动反应器,双蒸汽两端绝热反应器,多段径向流反应器来提高乙苯的转化率和收率2)降低反应器的压力利用多段绝热反应器,填充不同的催化剂,发挥催化剂的最大效果3)新型催化剂的研制3 反应中为何要加入水蒸气在水蒸气存在时,苯乙烯、乙烯等不饱和物在高温下会聚合、缩合产生焦油和焦,它们会覆盖在催化剂表面使催化剂活性下降。