精馏塔实验思考题答案

化工基础实验思考题答案(2008-12-31 14:48:53)转载标签： 气缚反应器全混流示踪剂流体杂谈
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。



实验六 填料塔液侧传质膜系数的测定

1、强化吸收操作过程中，需考虑哪些因素？

答：流速和压强

2、你认为实验操作上，哪些因素对实验结果影响较大？如何改进？

答：空气中的二氧化碳对体系会有一定的影响，所以在取样分析时，应避免空气中的二氧化碳溶入样品中。



实验七 离心泵特性曲线的测定

1、根据本实验条件下得到有关性能和特性曲线与生产离心泵厂给出的数值进行比较？

答：基本一致

2、启动前为什么要引水灌泵？气缚现象指什么？气蚀现象又指什么？

答：因为如果离心泵在启动之前未充满液体，则泵内一部分空间被空气充满，由于空气的密度小，叶轮旋转产生的离心力小，致使液体难以吸入，此时叶轮虽然在旋转，却不能输送液体，并产生噪声，这种现象称为“气缚”。

气蚀是指当离心泵入口处压强低于液体在当地条件下的饱和蒸汽压，被吸入的流体在泵的入口处被气化，从低压区进入高压区，出现局部真空。周围的液体以极大的速度填补气泡凝结后出现的空间，产生很大的冲击力，损毁泵壳和叶轮。

3、为什么离心泵在启动时要关闭出口阀和断开功率表的开关？

答：1）因为涡轮流量计所显示的是瞬时流量时的转速，相应的功率表也是测相应时间的功率，所以当启动泵后，流量稳定后再打开开关，测得数据误差较小。

2）出口阀关闭时，Q最小，所以N最小；启动后，功率达到最大。

4、离心泵的流量调节通过什么方式进行？为什么在离心泵的进口管下安装单项阀？

答：1）通过控制阀来调节流体流量

2）单向底阀安装后使得泵停止工作时，泵中的水不会回流出去，保证泵中始终有水，可以避免每次使用之前都要灌水，气缚现象产生。



实验八 精馏实验

1、在精馏操作过程中，回流温度发生波动，对操作会产生什么影响？

答：馏出物的纯度可能不高，降低塔的分离效率。

2、在板式塔中，气体、液体在塔内流动时可能会出现几种操作现象？

答：5种

a、沸点气相 Δ=0

b、沸点液相 Δ=1

c、气-液相 0<Δ<1

d、冷液 Δ>1

e、过热蒸汽 Δ<0

3、如何判断精馏塔的操作是否正常合理？如何判断塔内的操作是否处于稳定状态？

答：1）看显示的温度是否正常

2）塔顶温度上升至设定的80摄氏度后，在一个较小的范围内波动，即处于稳定状态。