化工原理实验复习题(1)

化工原理实验复习题

思考题部分：

一、填料吸收塔吸收实验。

1、本实验中，为什么塔底要有液封？液封高度如何计算？

答：（1）液内正压，这时采用液封装置是防止塔内气体外漏，造成污染环境和浪费。（2）塔内真空，这时采用液封装置是防止塔外气体进入塔内影响吸收效率和增加后面的相关设备负担。必须正确地确定液封所需高度才能达到液封的目的。

计算方程：H=（（P1-P2）*10.2）／Y为保证液封高度效果，液封高度选取计算所需高度钾0.3～0.5m余量为例。

2、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内容，是吸收和催化剂等性能评定、吸收设备设计、放大的关键参数之一，从而可以找到填料层高度。

3、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：如氯化氢、氨气等吸收的阻力主要在气相，反之就是液膜控制，二氧化碳的溶解度和氯化氢比起来差远了，故应属于液膜控制。

4、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：用液体温度，求kxa。液体温度，由于亨利系数一般适用于稀溶液，这类溶解的传质过程属于液膜控制（m值大），液体影响的较大，故选择液体温度。

二、干燥实验

1、毛毡含水是什么性质的水分？

答：毛毡含有自由水和平衡水，其中干燥为除去自由水。

2、实验过程中干湿球温度计是否变化？为什么？

答：是变化的，当空气越干燥水分蒸发的越快，吸热越多，湿球温度计示数越低，两支温度

计的示数差别越大。如果空气的湿度越大，水分蒸发的越慢，两支温度计的示数差别越小。

3、恒定干燥条件是指什么？

答：干燥介质的湿度、温度、流速及与物料的接触方式都在整个干燥过程中均保持恒定。

4、如何判断实验已经结束了？

答：待毛毡质量稳定的时候即为实验终了时。

5、在70-80度的空气流中干燥经过相当长的时间是否得到绝干物料？

答：不能，因为不会存在绝对干燥，只会做到水的含量极其小而已，因为空气气流中存在水蒸汽。我们能做的就是尽可能减少水的含量而不能使水完全消失。

6、为什么在操作中要先开鼓风机送风而后再通电加热？

答：干燥过程中，如果先开加热器产生热量，没有鼓风机吹，将会使设备烧坏，先将风机打开电热器散发的热量便能及时地被风带走，鼓风机启动需要很大的电流，如果电热器打开会造成线路过载。先开鼓风机，有利于电路安全。

三、恒压过滤常数测定实验

1、通过实验你认为过滤的一维模型是否适用？

答：适用，用此模型能很好地描述这个过程且误差小。

2.当操作压强增强一倍其k值是否也增加一倍？要得到同样的过滤液，其过滤时间是否缩短了一半？

答：恒压过滤公式。当操作压强增加一倍，其k值也增加一倍，得到同样的滤液量，其过滤时间缩短了一半。

3、影响过滤速率的主要因素有哪些？

答：1.压力，2.滤饼结构，3.悬浮液中颗粒聚集状态，4.滤饼厚度增长。

4、滤浆浓度和操作压强对过滤常数k值有何影响？

答：滤浆浓度越大，过滤常数k值就越小，操作压强越大，过滤常数k值越大。

5、为什么过滤开始时滤液常常有点浑浊而过段时间后变清？

答：（1）过滤之初，滤液常常液体浑浊，是因为悬浮液中部分固体颗粒的粒径可能会小于介质孔道的孔径。过滤之初液体浑浊，但颗粒会在孔道内很快发生架桥现象（2）开始形成滤饼层滤液由混浊变为清澈。

四、筛板精馏塔实验

1、测定全回流和部分回流总板效率与单板效率时各需测几个参数？取样位置在何处？

答：需要测量塔顶跟塔釜的料液组成、温度、相对挥发度。取样位置分别在塔顶产品流出口，塔釜产品取样流出口。测定全回流单板效率压测定yn，yn+1、xn；分别取第n块塔板上下汽相及第n块板降液管内的液体；同时还应已知相平衡关系。

2、全回流是测定板式塔上第n、n-1层液相组成后，如何求得Xn*，部分回流时，又如何求Xn*?

答:如果为全回流则Xn*为所测的液相组成数据，若为部分回流的，我们需要获得蒸馏塔中的塔顶、塔釜的液相组成，求解其相平衡方程，代入方程即可求得Xn*。

或: (1)计算单板效率需测两个参数，分别是Xn和Xn-1,取样在相邻两块塔板间。计算总板效率同样需要测量两个参数，分别是XD和xw，取样在塔釜和塔顶。

(2)部分回流:EM=( Xn-1-Xn)/ ( Xn-1- X* )=( Xn-1-Xn)/ [Xn-1- f(Yn)]，Yn=LV. Xn-1+XD. (V-L)/V

全回流:EM=( Xn-1-Xn)/( Xn-1- X ' )=( Xn-1 -Xn)/ [ Xn-1- f(Yn)]，Yn= Xn-1

3.在全回流时，测得板式塔上第n、n-1层液相组成后，能否求出第n层塔板上的以气相组成变化表示的单板效率?

答:能，计算如下:其中f(Y)为气液平衡线对应的X值

EML=( Xn-1-Xn)/{Xn-1-f[L/N .Xn-1+XD. (V-L)/V]},EMV= EML/[ EML+m .

V/L(1- EML)]

4、查取进料液的汽化潜热时定性温度如何取值?答:水和乙醇的最低恒沸温度。答：如果为全回流则xn*为所测液相组成数据。若为部分回流，我们需要获得蒸馏塔中的塔板、塔釜的液相组成。求解共相平衡方程，代入方程即可求得。

第三题：取共泡点温度和进料温度的平均值为定性温度。

第四题，在进行精馏操作时在塔板上，由于液体流经长造成塔板上有明显的浓度差异使气体分布不均匀，而可能使塔板单板效率超过100%

欲知全回流与部分回流时的等板高度各需测取哪几个参数取样？位置应在何处？答：全回流：xd塔顶、xw塔釜取样，用酒精浓度计测得体积含量。部分回流时：各板取样，用酒精浓度计测得体积含量。

2:试分析实验结果成功或失败的原因，提出改进意见。答：实验过程基本成功进行，但仍存在以下两个问题：一、按理论来讲，当塔釜升温至八十五度左右就应该有回流出现，但在操作过程中，直至升温九十度左右才有回流，可能存在原因是塔釜乙醇含量较低。二：其次在全回流塔釜取样测定时未及时将试样降温就用酒精浓度计测量导致实验数据产生极大偏差。