化工原理实验思考题

化工原理实验思考题

对流传热系数的测定

1.实验中冷流体和蒸汽的流向，对传热效果有何影响?

无影响。因为Q=αA△t m，不论冷流体和蒸汽是迸流还是逆流流动，由

于蒸汽的温度不变，故△t m不变，而α和A不受冷流体和蒸汽的流向的影响，

所以传热效果不变。

2.蒸汽冷凝过程中，若存在不冷凝气体，对传热有何影响、应采取什么

措施？

不冷凝气体的存在相当于增加了一项热阻，降低了传热速率。冷凝器

必须设置排气口，以排除不冷凝气体。

3.实验过程中，冷凝水不及时排走，会产生什么影响？如何及时排走冷

凝水？

冷凝水不及时排走，附着在管外壁上，增加了一项热阻，降低了传热速

率。在外管最低处设置排水口，及时排走冷凝水。

4.实验中，所测定的壁温是靠近蒸汽侧还是冷流体侧温度？为什么？传热系数k 接近于哪种流体的

壁温是靠近蒸汽侧温度。因为蒸汽的给热系数远大于冷流体的给热系

数，而壁温接近于给热系数大的一侧流体的温度，所以壁温是靠近蒸汽侧温度。而总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数

5.如果采用不同压强的蒸汽进行实验，对α关联式有何影响？

基本无影响。因为α∝(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4，当蒸汽压强增加时，r 和△t

均增加，其它参数不变，故(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4变化不大，所以认为蒸汽压强对α关联式无影响。

实验五固体流态化实验

1.从观察到的现象，判断属于何种流化？

2.实际流化时，p为什么会波动？

3.由小到大改变流量与由大到小改变流量测定的流化曲线是否重合，为什么？4流体分布板的作用是什么？

实验六精馏

1．精馏塔操作中，塔釜压力为什么是一个重要操作参数，塔釜压力与哪些因素有关?

答（1）因为塔釜压力与塔板压力降有关。塔板压力降由气体通过板上孔口或通道时为克服局部阻力和通过板上液层时为克服该液层的静压力而引起，因而塔板压力降与气体流量（即塔内蒸汽量）有很大关系。气体流量过大时，会造成过量液沫夹带以致产生液泛，这时塔板压力降会急剧加大，塔釜压力随之升高，因此本实验中塔釜压力可作为调节塔釜加热状况的重要参考依据。（2）塔釜温度、流体的粘度、进料组成、回流量。

2．板式塔气液两相的流动特点是什么?

答：液相为连续相，气相为分散相。

3．操作中增加回流比的方法是什么，能否采用减少塔顶出料量D 的方法? 答：（1）减少成品酒精的采出量或增大进料量，以增大回流比；（2）加大蒸气量，增加塔顶冷凝水量，以提高凝液量，增大回流比。

5．本实验中进料状态为冷态进料，当进料量太大时，为什么会出现精馏段干板，甚至出现塔顶既没有回流也没有出料的现象，应如何调节?

答：进料量太大时，塔内的温度较低，组分达不到足够的温度，没有上升蒸汽，故精馏段干板，甚至出现塔顶既没有回流也没有出料的现象。

（1）减小进料量；（2）升高塔釜温度

6．在部分回流操作时，你是如何根据全回流的数据，选择一个合适的回流比和进料位置的?

答：通过全回流，可以通过作图法求得全回流理论板数NT，再根据总板效率，粗略算出塔板数，从而根据生产要求，确定回流比和进料位置。

7若进料浓度下降,进料口下降还是上升

进料组成的变化，直接影响精馏操作，当进料中重组分的浓度增加时，精馏段的负荷增加。对于固定了精馏段板数的塔来说，将造成重组份带到塔顶，使塔顶产品质量不合格。若进料中的轻组分的浓度增加时，提馏段的负荷增加。对于固定了提馏段塔板数的塔来说，将造成提馏段的轻组分蒸出不完全，釜液中轻组分的损失加大。同时，进料组成的变化还将引起全塔物料平衡和工艺条件的变化。组份变轻，则塔顶馏分增加，釜液排出量减少。同时，全塔温度下降，塔压升高。组份变重，情况相反。

进料组成变化时，可采取如下措施。

（1）改进料口。组份变重时，进料口往下改；组份变轻时，进料口往上改。（2）改变回流比。组份变重时，加大回流比；组份变轻时，减少回流比。（3）调节冷剂和热剂量。根据组成变动的情况，相应地调节塔顶冷剂和塔釜热剂量，维持顶、釜的产品质量不变。

8若测得单板效率超过100%作何解释

在进行精馏操作时,在塔板上由于液体流径长,造成塔板上有明显的浓度差异,使气体分布不

均匀而可能使塔板的单板效率超过100%.

吸收

1．水吸收空气中的二氧化碳属于气膜吸收还是液膜控制？

答：因为二氧化碳极不容易溶于水中，所以为液膜控制。

2．吸收过程的影响因素有哪些？

答：（1）吸收剂的流量、种类；（2）被吸收气体的流量；（3）吸收温度；（4）填料分布的均匀性；（5）吸收塔的压差；（6）吸收塔的液位。

3．气体温度与液体温度不同时，应按哪个温度计算相平衡常数？

答：按气体和液体温度的对数平均值计算。

4．当进气浓度不变时，欲提高溶液出口浓度，可采用哪些措施？

答：（1）降低温度；（2）降低进气的流量；（3）降低吸收剂的流量

5填料吸收塔塔底为什么有液封装置？采用了什么原理

这时采用液封装置是防止塔内气体(一般为有毒有害或者本来就是产品)外漏，造成污染环境或者浪费。还有稳定塔的气压。原理是利用一定高度液体产生的压力抵消塔内产生的压力产生平衡，隔离塔内外气体。

6 填料吸收塔传质系数测定实验中测定kxa有什么工程意义

传质系数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

7能否用自来水代替高位槽水？为什么

不能。因为自来水水压不稳，使整个体系成为不稳定体系

8填料塔的液泛和哪些因素有关？

直径一定的塔，可供气、液两相自由流动的截面是有限的。二者之一的流量若增大到某个限度，降液管内的液体便不能顺畅地流下；当管内的液体满到上层板的溢流堰顶时，便要漫到上层板，产生不正常积液，最后可导致两层板之间被泡沫液充满。这种现象，称为液泛。液泛开始时，塔的压降急剧上升，效率急剧下降。随后塔的操作遭到破坏。主要原因：降液管内液体倒流回上层板. 过量液沫夹带到上层板防止产生液泛的措施是：

(1)按规定的进料量操作；

(2)按规定的回流量操作。

实验八干燥

1、为什么在操作中要先开鼓风机送气，而后通电加热？

答：防止损坏风机。

2、某些物料在热气流中干燥，希望热气流相对湿度要小；某些要在相对湿度较大的热气流中干燥，为什么？