传质实验补充思考题
实验七填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定

实验六 吸收实验(一)丙酮填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定一、实验目的1、了解填料吸收塔的结构和流程;2、了解吸收剂进口条件的变化对吸收操作结果的影响;3、掌握吸收总传质系数Kya 的测定方法。
二、实验内容1、测定吸收剂用量与气体进出口浓度y 1、y 2的关系;2、测定气体流量与气体进出口浓度y 1、y 2的关系;3、测定吸收剂及气体温度与气体进出口浓度y 1、y 2的关系; 三、实验原理吸收是分离混合气体时利用混合气体中某组分在吸收剂中的溶解度不同而达到分离的一种方法。
不同的组分在不同的吸收剂、吸收温度、液气比及吸收剂进口浓度下,其吸收速率是不同的。
所选用的吸收剂对某组分具有选择性吸收。
1、吸收总传质系数K y a 的测定传质速率式: N A =K y a ·V 填·△Ym (1)物料衡算式: G 空(Y 1-Y 2)=L(X 1-X 2) (2) 相平衡式: Y=mX (3)(1)和(2)式联立得: K y a=12()mG Y Y V Y -∆空填 (4)由于实验物系是清水吸收丙酮,惰性气体为空气,气体进口中丙酮浓度y 1>10%,属于高浓度气体吸收,所以: Y 1=111y y - ; Y 2= 221y y - ;G 空—空气的流量(由装有测空气的流量计测定),Kmol/m 2·h ;V 填—与塔结构和填料层高度有关; 其中:22112211ln)()(mX Y mX Y mX Y mX Y Y m -----=∆ (5)02=X ; )(211Y Y LGX -=空 ;L —吸收剂的流量(由装有测吸收剂的流量计测定), Kmol/m 2·h ; m---相平衡常数(由吸收剂进塔与出塔处装的温度计所测温度确定),吸收温度:附:流量计校正公式为:2出进t t t +=G G =, L/h (G N 为空气转子流量计读数) 单位变换:G A =空,Kmol/m 2·h ;(其中,A 为塔横截面积,PG n RT=)o L L M A=,Kmol/m 2·h ;(其中,L 0是水流量l/h ,M 0是水的摩尔质量)2、吸收塔的操作吸收操作的目标函数:y 2 或 η=影响y 2 有:1).设备因素;2).操作因素。
第5~9章 思考题答案

第五章思考题1. 在电极界面附近的液层中,是否总是存在着三种传质方式?为什么?每一种传质方式的传质速度如何表示?答:电极界面附近的液层通常是指扩散层,可以同时存在着三种传质方式(电迁移、对流和扩散),但当溶液中含有大量局外电解质时,反应离子的迁移数很小,电迁移传质作用可以忽略不计,而且根据流体力学,电极界面附近液层的对流速度非常小,因此电极界面附近液层主要传质方式是扩散。
三种传质方式的传质速度可用各自的电流密度J来表示。
2. 在什么条件下才能实现稳态扩散过程?实际稳态扩散过程的规律与理想稳态扩散过程有什么区别?答:当电极反应所消耗的反应粒子数和扩散补充来的反应粒子数相等,就可以达到一种动态平衡状态,即扩散速度与电极反应速度相平衡。
这时反应粒子在扩散层中各点的浓度分布不再随时间变化而变化,而仅仅是距离的函数;扩散层的厚度不再变化;离子的浓度梯度是一个常数,这就是稳态扩散过程。
理想条件下,人为地把扩散区和对流区分开了,因此理想稳态扩散过程中,扩散层有确定的厚度;而实际情况下,扩散区与对流区是相互重叠、没有明显界限的,只能根据一定的理论来近似求得扩散层的厚度。
二者在扩散层内都是以扩散作用为主。
因此二者具有相似的扩散动力学规律,但推导实际情况下的稳态扩散动力学公式需要借用理想稳态扩散的动力学公式。
3. 旋转圆盘电极和旋转圆环圆盘电极有什么优点?它们在电化学测量中有什么重要用途?答:旋转圆盘电极和旋转圆环圆盘电极上各点的扩散层厚度是均匀的,因此电极表面各处的电流密度分布均匀。
这克服了平面电极表面受对流作用影响不均匀的缺点。
它们可以测量并分析极化曲线,研究反应中间产物的组成及其电极过程动力学规律。
4. 试比较扩散层、分散层和边界层的区别。
扩散层中有没有剩余电荷?答:根据扩散传质理论,紧靠电极表面附近,有一薄层,此层内存在反应粒子的浓度梯度,这层叫做扩散层;电极表面的荷电粒子由于热运动而倾向于均匀分布,从而使剩余电荷不可能完全紧贴着电极表面分布,而具有一定的分散性,形成所谓分散层;靠近电极表面附近的液流层叫做边界层,越接近电极表面,其液流流速越小。
复习思考题

复习思考题第一章绪论1、分离过程是一个()a.熵减少的过程;b.熵增加的过程;c.熵不变化的过程;d. 自发过程2、组分i、j之间不能分离的条件是()a.分离因子大于1;b.分离因子小于1;c.分离因子等于13、平衡分离的分离基础是利用两相平衡时()实现分离。
a. 组成不等;b. 速率不等;c. 温度不等4.下述操作中,不属于平衡传质分离过程的是()a. 结晶;b. 吸收;c. 加热;d. 浸取。
5、下列分离过程中属机械分离过程的是():a.蒸馏;b. 吸收;c. 膜分离;d.离心分离。
6、当分离过程规模比较大,且可以利用热能时,通常在以下条件选择精馏法():a. 相对挥发度<1.05;b. 相对挥发度>1.05;c. 相对挥发度<1.5;d. 相对挥发度>1.5。
1、a;2、c;3、a;4、c;5、d;6、b1、何为分离过程?分离过程的特征?2、什么是分离剂、分离因子和固有分离因子?分离因子,它与固有分离因子有何不同?3、分离过程按有无物质传递现象发生分成几类?4、按所依据的物理化学原理不同,传质分离过程可分为那两类?5、说明分离过程的特征和与分离工程的区别?6、说明什么是逐级经验放大法。
名词解释分离过程分离因子分离剂固有分离因子机械分离过程传质分离过程平衡分离速率分离膜分离分离工程逐级经验放大法数学模型法第二章多组分分离基础1、约束变量关系数就是()a. 过程所涉及的变量的数目;b. 固定设计变量的数目;c. 独立变量数与设计变量数的和;d. 变量之间可以建立的方程数和给定的条件。
2、每一单股进料均有()个设计变量。
a. c;b. c +1;c. c +2;d. c +33、一般吸收过程,可调设计变量数为():a.5个;b.4个;c. 1个;d. 2个4、绝热操作的简单平衡级设计变量数为():a. 2c +3个;b. 2 c +4个;c. c +5个;d. 2 c +5个。
液液传质系数测定实验思考题

液液传质系数测定实验思考题
液液传质系数测定实验是通过测量物质在两种液体之间传递的速
度来确定传质系数。
在实验中,通常会使用扩散池或扩散装置来模拟
液液传质过程,通过调节实验条件如温度、浓度差等来控制传质速率。
以下是一些涉及实验思考的问题:
1. 在液液传质实验中,有哪些因素会影响传质速率?如何调控
这些因素来获得准确的传质系数?
2. 传质系数的单位是什么?它的物理意义是什么?
3. 实验中,一般如何确定传质速率?有哪些常用的测量方法?
4. 有没有其他方法可以测定液液传质系数?请列举几种,并比
较它们的优缺点。
5. 在实验中,如何检验实验结果的准确性和可靠性?有没有可
能产生误差?
6. 试想一下,在实际应用中,液液传质系数有什么重要的意义
和应用价值?
这些问题可以帮助我们对液液传质系数测定实验有更深入的理解,并进一步认识其中的关键因素和实验技术。
化工原理实验思考题

实验一伯努利方程实验1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么?测压管水头线(P-P)沿程可升可降。
而总水头线(E-E)沿程只降不升。
这是因为水在流动过程中,依据一边界条件,动能和势能可相互转换。
测点5至测点7,管收缩,部分势能转换成动能,测压管水头线降低。
测点7至测点9,管渐扩,部分动能又转换成势能,测压管水头线升高。
而据能量方程E1=E2+hw1-2, hw1-2为损失能量,是不可逆的,即恒有 hw1-2>0,故 E2恒小于E1,(E-E)线不可能回升。
(E-E) 线下降的坡度越大,即J越大,表明单位流程上的水头损失越大,如图2.3的渐扩段和阀门等处,表明有较大的局部水头损失存在。
2.流量增加,测压管水头线有何变化?为什么?答:有如下二个变化:(1)流量增加,测压管水头线(P-P)总降落趋势更显著。
这是因为测压管水头管道过流断面面积A为定值时,Q增大,就增大,而且随流量的增加阻力损失亦增大,管道任一过水断面上的总水E相应减小,故的减小更加显著。
(2)测压管水头线(P-P的起落变化更为显著。
因为对于两个不同直径的相应过水断面有式中为两个断面之间的损失系数。
管中水流为紊流时,接近于常数,又管道断面为定值,故Q增大,H亦增大,(P-P线的起落变化就更为显著。
3.测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题?答:测点2、3位于均匀流断面(如图),测点高差0.7cm,HP= 均为37.1cm(偶有毛细影响相差0.1mm),表明均匀流同断面上,其动水压强按静水压强规律分布。
测点10、11在弯管的急变流断面上,测压管水头差为7.3cm,表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。
由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”,而在急变流断面上其质量力,除重力外,尚有离心惯性力,故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。
在绘制总水头线时,测点10、11应舍弃。
4、试问避免喉管(测点7)处形成真空有哪几种技术措施?分析改变作用水头(如抬高或降低水箱的水位)对喉管压强的影响情况。
填料塔吸收实验报告思考题

填料塔吸收实验报告思考题填料塔吸收实验报告思考题思考题一:填料塔吸收实验的原理及应用填料塔吸收是利用液体吸收剂和气态污染物之间的接触反应,通过物质的传质和传质两个过程使气体中的污染物被吸收到液体中,从而达到净化气体的目的。
填料塔吸收器是一个重要的气体净化设备,广泛应用于化工、冶金、石油、电力等领域。
在填料塔吸收实验中,一种常见的应用是脱硫装置,即利用填料塔吸收二氧化硫,达到减少大气污染的目的。
填料塔中的吸收剂通常为碱性溶液,例如氢氧化钠或氨水。
气体含有二氧化硫被通过填料塔时,会与吸收剂发生反应,产生硫酸,从而使气体中的二氧化硫被吸收到液体中。
思考题二:填料塔吸收的工作原理与常用填料填料塔吸收的工作原理是利用填料塔内的填料提供了大量的表面积,增加液体与气体之间的接触面积,从而促进气体中污染物的吸收。
填料塔吸收器由一个塔筒和填料层组成,填料层中填充了大量的填料。
常见的填料有多孔陶瓷球、环状填料、波状填料等。
这些填料具有很高的孔隙率和表面积,可以提供大量的吸附表面,增加填料塔吸收器中的气液接触面积,从而提高气体净化效果。
填料的选择也取决于吸收剂和污染物的性质。
对于气体中的酸性物质,选择碱性填料更加适宜;而对于某些有机物,可选择陶瓷、活性炭等填料。
填料选择的合理性和填料塔结构的设计对填料塔吸收的效果至关重要。
思考题三:填料塔吸收实验的影响因素及优化方法填料塔吸收实验的效果受到多种因素的影响,为了提高填料塔吸收的效果,需要对这些影响因素进行优化。
以下是一些常见的影响因素和相应的优化方法:1. 塔筒高度:填料塔吸收器的塔筒高度影响气体和液体在填料塔中的停留时间,从而影响吸收效果。
一般来说,较高的塔筒可以提高气液接触时间,有利于增加吸附效率。
2. 填料种类:不同种类的填料对吸收效果有着不同的影响。
选择适合的填料种类,能够增加气液接触面积,提高吸附效率。
3. 液体流量:适当调整液体的流量可以提高填料塔吸收的效果。
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,翻开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,阻力系数及流体具体流动形态无关,只及管径、粗糙度等有关。
〔2〕那是一组接近平行的曲线,鉴于本身并不十分准确,建议选取中间段曲线,不宜用两边端数据。
及流速、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数据能否关联在同一条曲线上?答:只要/d ε一样,λ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.静压是流体内局部子运动造成的.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。
填料吸收塔的操作及吸收传质系数的测定解读

实验装置流程示意图
流程简介:
由空气压缩机1提供的空气,经压力定值器2 定值为2×104Pa,并经转子流量计4计量后,进 入内盛丙酮的丙酮汽化器5,产生丙酮和空气的 混合气,混合气从输气管道由塔底进入填料吸收 塔7,在塔内同自塔顶喷下的水逆流接触,被吸 收掉其中大部分丙酮后,从塔顶部气体出口9排 出。由恒压高位槽 13 底部流出的吸收剂(水), 经转子流量计 15 计量,流经电加热器 16 ,由塔 顶喷入吸收塔,吸收了空气中的丙酮后,由塔底 经液封装置11排入吸收液贮罐。
实验步骤(2)
6、调节空气流量计调节流量为400L/h,液体流 量为3L/h,注意稳定塔内压力,空压机压力及 保持塔底液位高度60%。 7、用气相色谱分析混合气中丙酮的进口浓度。 当平行实验误差小于5%时,即认为实验条件已 基本稳定。 8、在稳定操作条件下测定气体的进口、出口浓 度。并随时记录气体、塔顶和塔底的温度。
式中:G---气相流量(kmol/h); Y1、Y2---气相进、出塔浓度。
(2)气相平均推动力
可取塔底与塔顶推动力的对数平均值,
即
Y1 Y2 Ym ln(Y1 Y2 )
Y1 Y1 Y1* Y1 mX1
Y2 Y2 Y2* Y2 mX2
(3)气相总体积传质系数
吸收剂进口浓度对吸收的影响
调节吸收剂进口浓度X A,2是控制 和调节吸收效果的又一重要手段。 吸收剂进口浓度X A,2 降低,液相进口 处的推动力增大,全塔平均推动力 也会随之增大,这有利于吸收过程 吸收率的提高。
吸收剂入口温度对吸收的影响
吸收剂入口温度对吸收过程影响 也很大,这也是控制和调节吸收操作 的一个重要因素。降低吸收剂的温度, 使气体的溶解度增大,相平衡常数减 小,平衡线下移,平均推动力增大, 使吸收效果变好。
化工基础实验思考题

化工基础实验思考题实验一1. 实验时,当测量空气的转子流量计的转子在0刻度时,是否有气体流过?2. 转子流量计的流量曲线经过坐标原点吗?3. 当转子流量计的转子是锥形的,怎么读数?若是球形的,又如何读数?4. 当用空气校准的转子流量计测量氨气,则氨气的实际流量比转子高度的流量大还是小?为什么?5. 实验室自己制作的毛细管流量计为什么要进行校正?6. 毛细管流量计的进气活塞为什么要慢慢打开?7. 在转子流量计和湿式流量计的连接管中若积有少量水,在校正转子流量计时会出现什么现象?8. 校正湿式流量计时,若检漏时系统漏气,湿式流量计的压力会出现什么现象?9. 一个标准大气压是多少毫巴?实验二10. 离心泵在使用前,为什么要往泵内灌注满水?11. 流体流动阻力测定时,流体流动总管道、测压导管、压力计为什么要进行排气处理?12. 排气时如何防止压力计中的汞溢出?13. 如何判断排气已排好?14. 在本实验中,流量和流速是如何求得的?15. Mpa、mmHg和水柱三者之间的关系是什么?16. 在大多数情况下,离心泵的扬程和流量之间是什么关系?流量和泵效率之间又是什么关系?17. 离心泵的η总是指什么?你实验的η是多少?18. 在本实验中转速表有一定的波动性较难稳定成为某一固定数,你是如何记录转速的?实验三19. 汽-气对流实验中的冷、热流体是在管内流动还是在管外流动?其流向如何?20. 此实验中的ρ,μ,λ,Cp各采用什么温度时的值?21. 传热关内表面与冷流体之间的平均温差△tm怎么计算?22. 什么是强制对流?什么是自然对流?各举一例加以说明。
23. 流体传热的方式有哪几种?流体流动对传热有何影响?24. 简述孔板流量计的工作原理。
25. 开启加热釜电源开关之前应注意什么?为什么?26. 开启气泵电源开关之前应注意什么?为什么?27. 化工生产中常有的对流给热有哪几类?28. 流体未发生相变和发生相变时哪种情况下给热系数值较大?粘度大与粘度小的流体哪种的给热系数值大些,同压时,同种物质在液态和气态时哪种给热系数值大?29. 从传质推动力和传质阻力两方面分析吸收剂流量和吸收温度对吸收过程的影响?30. 填料吸收塔为什么必须有液封装置,液封装置是如何设计的?31. 请你设计保持吸收剂流量恒定的恒压高位槽,说明其原理。
学科基础实验部分思考题解答

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=ARemPr0.4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8 板式塔流体流动性能的测定(筛板塔)(1)试说明筛板塔的特点?答:结构简单,造价低廉,气体压降小,板上液面落差也小,操作弹性小,筛孔小时易堵塞。
化工原理实验思考题答案

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?液封装置是如何设计的?答:液封的目的是保证塔内的操作压强。
液封设置时:1、U形管作液封时,为防止管顶部积存气体,影响液体排放,应在最高点处设置放空阀或设置与系统相连接的平衡管道。
2、为使在停车时能放净管内液体,一般在U形管最低点应设置放净阀。
当需要观察管内液体流动情况,在出料管一侧可设置视镜。
3、由于液体被夹带或泄漏等原因造成液封液损失时,在工程设计中应采取措施保持液封高度。
在精馏操作中,塔釜压力为什么是一个重要的参数?塔釜压力与什么因素有关?精馏的原理是根据各物质在一定的温度下蒸汽分压不同,通过层层塔板液气交换而达到精馏(分离)的目的。
各物质在不同压力下其蒸汽分压是不同的,所以其操作压力是很重要的参数。
塔釜压力与各物质的物理性质有关,与操作温度和要求的精馏纯度相关。
板式塔气液两相的流动特点是什么板式塔上气液两相发生错流运动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的方法操作中增加回流比的方法是增加再沸器的蒸汽,增加上升气流量。
传质实验补充思考题

精馏实验补充思考题:1.塔釜(再沸器)预热过程中,如何判断塔中已有蒸汽上升?观察塔顶温度,如果塔顶温度开始急剧上升,则说明此时已有蒸汽到达塔顶。
2.塔顶第一块筛板至冷凝器之间的蒸汽管为何要那么高?使上升蒸汽逐渐降温,保证冷凝器能完全将蒸汽冷凝液化。
3.为了满足物料平衡条件,连续操作的塔釜中的残液是否一定要连续排出?为什么?否。
达到稳定操作条件后,由于塔釜截面足够大,残液量对于塔釜液面高度的影响可以忽略不计,同时残液的余热可使再沸器的能耗降低,因此,实验操作中塔釜残液无须连续排出,只有当液面过高时需排出部分残液以保证实验条件稳定。
4本实验室的酒精精馏实验是如何保证精馏过程处于常压操作的?在塔顶冷凝器的蒸汽侧开一小孔,用阀门与大气相通,使塔顶处于大气压状态。
注意小孔的位置应远离冷凝器的蒸汽入口,以免蒸汽还未冷凝就从小孔跑出。
5.全回流的特点是什么?实验开始阶段为何要先在全回流下操作?全回流特点:全塔无精馏段、提馏段之分,操作线为对角线,此时操作线距平衡曲线最远,气液两相间传质推动力最大,所需理论板数最少。
实验开始阶段在全回流下操作,让气液充分接触,使精馏塔尽快稳定、平衡,有利于减少达到稳定实验条件的时间,同时降低不合格产品导出。
6.冷液进料时,进料热状况参数q如何确定?冷回流时,塔内实际回流量如何确定(计算)?通过测量塔釜温度t b和进料温度t F再由相应的计算公式求得q。
通过测定塔顶温度t1和回流温度t c再由相应的计算公式求得部分蒸汽液化回流量ΔL,实际测得的表观回流量L c加上ΔL即是塔内实际回流量。
7.实验时,如何判断塔已处于稳定操作?改变塔顶浓度x D的最方便有效的方法是什么?观察回流量,当回流量达到一稳定值时,说明塔已处于稳定操作条件。
改变塔顶浓度的最有效方法为改变进料量。
8.精馏实验完毕后,有同学首先关闭原料泵,接着将塔顶冷凝器的冷却水进口阀关闭,随后停止加热并关闭系统电源。
指出该操作步骤的不妥之处,说明你的理由。
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。
《化工原理》实验思考题题目及答案

实验一流体流动阻力测定1、倒∪型压差计的平衡旋塞和排气旋塞起什么作用? 怎样使用?平衡旋塞是打开后,可以进水检查是否有气泡存在,而且能控制液体在U型管中的流量而排气旋塞,主要用于液柱调零的时候使用的,使管内形成气-水柱操作方法如下:在流量为零条件下,打开光滑管测压进水阀和回水阀,旋开倒置U型管底部中间的两个进水阀,检查导压管内是否有气泡存在。
若倒置U型管内液柱高度差不为零,则表明导压管内存在气泡,需要进行赶气泡操作。
开大流量,使倒置U型管内液体充分流动,以赶出管路内的气泡;若认为气泡已赶净,将流量阀关闭;慢慢旋开倒置U型管上部的放空阀,打开底部左右两端的放水阀,使液柱降至零点上下时马上关闭,管内形成气-水柱,此时管内液柱高度差应为零。
然后关闭上部两个放空阀。
2、如何检验测试系统内的空气已经排除干净?在流量为零条件下,打开光滑管测压进水阀和回水阀,旋开倒置U型管底部中间的两个进水阀。
若倒置U型管内液柱高度差不为零,则表明导压管内存在气泡,需要进行赶气泡操作。
知道,U型管高度差为零时,表示气泡已经排干净。
3、U型压差计的零位应如何调节?操作方法如下:在流量为零条件下,打开光滑管测压进水阀和回水阀,旋开倒置U型管底部中间的两个进水阀,检查导压管内是否有气泡存在。
若倒置U型管内液柱高度差不为零,则表明导压管内存在气泡,需要进行赶气泡操作。
开大流量,使倒置U型管内液体充分流动,以赶出管路内的气泡;若认为气泡已赶净,将流量阀关闭;慢慢旋开倒置U型管上部的放空阀,打开底部左右两端的放水阀,使液柱降至零点上下时马上关闭,管内形成气-水柱,此时管内液柱高度差应为零。
然后关闭上部两个放空阀。
4、测压孔的大小和位置、测压导管的粗细和长短对实验有无影响?为什么?有,有影响。
跟据公式hf=Wf/g=λlu平方/2d也就是范宁公式,是沿程损失的计算公式。
因此,根据公式,测压孔的长度,还有直径,都是影响测压的因素。
再根据伯努利方程测压孔的位置,大小都会对实验有影响。
填料塔吸收传质系数的测定

化工原理实验报告学院: 专业: 班级: 一、实验目的1.了解填料塔吸收装置的基本结构及流程; 2.掌握总体积传质系数的测定方法; 3.了解气相色谱仪和六通阀的使用方法。
二、实验原理气体吸收是典型的传质过程之一。
由于CO2气体无味、无毒、廉价,所以气体吸收实验常选择CO2作为溶质组分。
本实验采用水吸收空气中的CO2组分。
一般CO2在水中的溶解度很小,即使预先将一定量的CO2气体通入空气中混合以提高空气中的CO2浓度,水中的CO2含量仍然很低,所以吸收的计算方法可按低浓度来处理,并且此体系CO2气体的解吸过程属于液膜控制。
因此,本实验主要测定Kxa 和HOL 。
计算公式填料层高度Z 为OLOL x xxaZN H xx dx K L dZ z ⋅=-==⎰⎰*12式中: L 液体通过塔截面的摩尔流量,kmol / (m2·s);Kxa 以△X 为推动力的液相总体积传质系数,kmol / (m3·s); HOL 液相总传质单元高度,m ; NOL 液相总传质单元数,无因次。
令:吸收因数A=L/mG])1ln[(111121A mx y mx y A A N OL +----=测定方法(1)空气流量和水流量的测定本实验采用转子流量计测得空气和水的流量,并根据实验条件(温度和压力)和有关公式换算成空气和水的摩尔流量。
(2)测定填料层高度Z 和塔径D ;(3)测定塔顶和塔底气相组成y1和y2; (4)平衡关系。
本实验的平衡关系可写成 y = mx 式中: m 相平衡常数,m=E/P ;E 亨利系数,E =f(t),Pa ,根据液相温度由附录查得; P 总压,Pa ,取1atm 。
对清水而言,x2=0,由全塔物料衡算)()(2121x x L y y G -=-可得x1 。
三、实验装置 1.装置流程1-液体出口阀2;2-风机;3-液体出口阀1;4-气体出口阀;5-出塔气体取样口;6-U 型压差计;7-填料层;8-塔顶预分布器;9-进塔气体取样口;10-玻璃转子流量计(0.4~4m 3/h );11-混合气体进口阀1;12-混合气体进口阀2;13-孔板流量计;14-涡轮流量计;15-水箱;16-水泵图7-1 吸收装置流程图本实验装置流程:由自来水源来的水送入填料塔塔顶经喷头喷淋在填料顶层。
化工原理实验思考题

实验一伯努利方程实验1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么?测压管水头线(P-P)沿程可升可降。
而总水头线(E-E)沿程只降不升。
这是因为水在流动过程中,依据一边界条件,动能和势能可相互转换。
测点5至测点7,管收缩,部分势能转换成动能,测压管水头线降低。
测点7至测点9,管渐扩,部分动能又转换成势能,测压管水头线升高。
而据能量方程E1=E2+hw1-2, hw1-2为损失能量,是不可逆的,即恒有 hw1-2>0,故 E2恒小于E1,(E-E)线不可能回升。
(E-E) 线下降的坡度越大,即J越大,表明单位流程上的水头损失越大,如图2.3的渐扩段和阀门等处,表明有较大的局部水头损失存在。
2.流量增加,测压管水头线有何变化?为什么?答:有如下二个变化:(1)流量增加,测压管水头线(P-P)总降落趋势更显著。
这是因为测压管水头管道过流断面面积A为定值时,Q增大,就增大,而且随流量的增加阻力损失亦增大,管道任一过水断面上的总水E相应减小,故的减小更加显著。
(2)测压管水头线(P-P的起落变化更为显著。
因为对于两个不同直径的相应过水断面有式中为两个断面之间的损失系数。
管中水流为紊流时,接近于常数,又管道断面为定值,故Q增大,H亦增大,(P-P线的起落变化就更为显著。
3.测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题?答:测点2、3位于均匀流断面(如图),测点高差0.7cm,HP= 均为37.1cm(偶有毛细影响相差0.1mm),表明均匀流同断面上,其动水压强按静水压强规律分布。
测点10、11在弯管的急变流断面上,测压管水头差为7.3cm,表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。
由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”,而在急变流断面上其质量力,除重力外,尚有离心惯性力,故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。
在绘制总水头线时,测点10、11应舍弃。
4、试问避免喉管(测点7)处形成真空有哪几种技术措施?分析改变作用水头(如抬高或降低水箱的水位)对喉管压强的影响情况。
吸收实验实验报告思考题(3篇)

第1篇一、实验目的理解与探讨1. 实验目的的重要性:为什么在吸收实验中明确实验目的是如此关键?2. 实验目的的多样性:在吸收实验中,实验目的可以包括了解设备操作、研究传质速率、分析不同操作条件对吸收效果的影响等。
这些目的之间有何联系和区别?二、实验原理与应用3. 传质速率方程的适用范围:在实验中,我们使用传质速率方程来描述吸收过程。
请讨论该方程在哪些条件下适用,以及不适用时可能的原因。
4. 亨利定律在吸收实验中的应用:亨利定律在吸收实验中如何帮助我们理解气体在液体中的溶解行为?5. 实验原理与实际操作的差异:实验原理与实际操作之间存在哪些差异?这些差异对实验结果有何影响?三、实验方法与步骤6. 实验设备的选取:在吸收实验中,为什么选择特定的实验设备(如填料塔、筛板塔等)?7. 实验步骤的合理性:请分析实验步骤的合理性,以及每一步骤对实验结果的影响。
8. 实验误差的来源与控制:在吸收实验中,有哪些常见的误差来源?如何控制和减小这些误差?四、实验数据记录与分析9. 数据记录的准确性:为什么实验数据记录的准确性对实验结果至关重要?10. 数据分析方法的选择:在吸收实验中,有哪些常用的数据分析方法?如何选择合适的方法?11. 实验结果与预期结果的比较:实验结果与预期结果存在差异时,可能的原因有哪些?五、实验结果与讨论12. 吸收速率与影响因素的关系:请分析实验结果,探讨吸收速率与填料塔结构、气体流量、液体流量等因素之间的关系。
13. 吸收效率与解吸效率的比较:在吸收和解吸实验中,如何比较两者的效率?14. 实验结果的应用:实验结果在工业生产中有什么实际应用?六、实验改进与展望15. 实验方案的改进:针对本次实验,有哪些方面可以改进以提高实验效果?16. 实验技术的进步:随着实验技术的进步,吸收实验有哪些新的发展趋势?17. 实验研究的拓展:在吸收实验的基础上,有哪些研究方向可以进一步拓展?通过以上思考题的探讨,有助于我们更深入地理解吸收实验的原理、方法、结果及其在实际应用中的重要性。
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。
化工原理实验课后思考题答案

实验流体流动阻力的测定1、进行测试系统的排气工作时,是否应关闭系统的出口阀门?为什么?答:在进行测试系统的排气时,不应关闭系统的出口阀门,因为出口阀门是排气的通道,若关闭,将无法排气,启动离心泵后会发生气缚现象,无法输送液体。
2、如何检验系统内的空气已经被排除干净?答:可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数,在开机前若真空表和压力表的读数均为零,表明系统内的空气已排干净;若开机后真空表和压力表的读数为零,则表明,系统内的空气没排干净。
3、在U形压差计上装设“平衡阀”有何作用?在什么情况下它是开着的,又在什么情况下它应该关闭的?答:用来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的,其作用对象是系统的阻力,平衡阀能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配,各支路同时按比例增减,仍然满足当前气候需要下的部份负荷的流量需求,起到平衡的作用。
平衡阀在投运时是打开的,正常运行时是关闭的。
4、U行压差计的零位应如何校正?答:先打开平衡阀,关闭二个截止阀,即可U行压差计进行零点校验。
5、为什么本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘?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。
离心泵特性曲线的测定1、离心泵启动前为什么要先灌水排气?本实验装置中的离心泵在安装上有何特点?答:为了防止打不上水、即气缚现象发生。
2、启动泵前为什么要先关闭出口阀,待启动后,再逐渐开大?而停泵时,也要先关闭出口阀?答:防止电机过载。
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精馏实验补充思考题:
1.塔釜(再沸器)预热过程中,如何判断塔中已有蒸汽上升?
观察塔顶温度,如果塔顶温度开始急剧上升,则说明此时已有蒸汽到达塔顶。
2.塔顶第一块筛板至冷凝器之间的蒸汽管为何要那么高?
使上升蒸汽逐渐降温,保证冷凝器能完全将蒸汽冷凝液化。
3.为了满足物料平衡条件,连续操作的塔釜中的残液是否一定要连续排出?为什么?
否。
达到稳定操作条件后,由于塔釜截面足够大,残液量对于塔釜液面高度的影响可以忽略不计,同时残液的余热可使再沸器的能耗降低,因此,实验操作中塔釜残液无须连续排出,只有当液面过高时需排出部分残液以保证实验条件稳定。
4本实验室的酒精精馏实验是如何保证精馏过程处于常压操作的?
在塔顶冷凝器的蒸汽侧开一小孔,用阀门与大气相通,使塔顶处于大气压状态。
注意小孔的位置应远离冷凝器的蒸汽入口,以免蒸汽还未冷凝就从小孔跑出。
5.全回流的特点是什么?实验开始阶段为何要先在全回流下操作?
全回流特点:全塔无精馏段、提馏段之分,操作线为对角线,此时操作线距平衡曲线最远,气液两相间传质推动力最大,所需理论板数最少。
实验开始阶段在全回流下操作,让气液充分接触,使精馏塔尽快稳定、平衡,有利于减少达到稳定实验条件的时间,同时降低不合格产品导出。
6.冷液进料时,进料热状况参数q如何确定?冷回流时,塔内实际回流量如何确定(计算)?
通过测量塔釜温度t b和进料温度t F再由相应的计算公式求得q。
通过测定塔顶温度t1和回流温度t c再由相应的计算公式求得部分蒸汽液化回流量ΔL,实际测得的表观回流量L c加上ΔL即是塔内实际回流量。
7.实验时,如何判断塔已处于稳定操作?改变塔顶浓度x D的最方便有效的方法是什么?
观察回流量,当回流量达到一稳定值时,说明塔已处于稳定操作条件。
改变塔顶浓度的最有效方法为改变进料量。
8.精馏实验完毕后,有同学首先关闭原料泵,接着将塔顶冷凝器的冷却水进口阀关闭,随后停止加热并关闭系统电源。
指出该操作步骤的不妥之处,说明你的理由。
关闭原料阀后应先停止加热,待运转一段时间后再关闭冷却水。
若过早停水,酒精蒸汽未经冷却而直接排至大气,一方面浪费酒精,另一方面有失火的危险。
9.本实验室的精馏实验中,用什么方法测量物料的浓度?
本实验物料为乙醇—水溶液,样品含量用酒度计测出。
读数经换算表可查得相应的体积分数,再经计算可获得物料浓度。
吸收实验补充思考题:
1.吸收实验装置包括水,空气,氨气,尾气分析等四个子系统.操作时,启动和停机的顺序是什么? (1)开机顺序
①准备好尾气分析器;
②开动供水系统:首先打开出水端阀门,再慢慢打开进水阀;
③开动空气系统:先全开旁通阀,再启动风机;
④开动氨气系统:首先放松减压阀弹簧使自动减压阀处于关闭状态,然后打开顶阀,此时
自动减压阀压力表会有示值。
然后关闭氨气流量计前调节阀,再缓缓压紧减压阀弹簧使阀门打开,低压氨气压力表,至50-80kPa时即可停止,然后用流量计前调节阀调节氨气流量;
⑤打开尾气分析器阀门;
(2)停机顺序
⑥关闭尾气分析器阀门;
⑦关闭氨气系统:用流量计前调节阀调节氨气流量至0;松开氨瓶减压阀弹簧使得自动减压阀关闭,再关闭顶阀;
⑧关闭空气系统:持续通气待残留的氨气被吸收后,全开旁通阀,然后关闭风机;
⑨关闭供水系统:先关闭进水阀,再关闭出水端阀门;
2.为何调节空气流量用旁路调节?为何要测取流量计前的空气压强?
正位移泵使用旁路调节阀。
第2问看第5题第1问-_-b。
3.尾气浓度的分析方法?说明尾气流量计所测的流量与尾气中氨的浓度的关系.
化学吸收法。
尾气中氨气的浓度等于标准状态下所通过的空气与氨气的体积比,标准状态下的空气体积可由理想气体状态方程求出;标准状态下通过的氨气浓度可由氨气与吸收剂(硫酸)的反应求得。
4.填料塔底部的液封装置(U形管)有何作用?
利用位压头,防止进入吸收塔的气体漏出。
5.空气和氨气转子流量计前的表压计有何作用?为什么要测定水的流量?
测定实验条件下气流的压强,可将实验条件下的气体流量值换算成标准状态下的气体流量值。
根据吸收时的物料衡算可知,L(xb-xa)=V(yb-ya)。
通过测定水流量L,可求出液相浓度xb。
6.转子流量计上的流量刻度通常是在哪种状态下标定的?说明空气转子流量计的标定状态与使用状态,标准状态的关系
通常是在工业校准状态(20℃,101.33kPa)下标定的。
空气转子流量计的标定状态温度为20℃,压强为101.33kPa;使用状态温度为实验温度,压强为实验时压强;标准状态温度为0℃,压强为101.33kPa。
实验计算时通常将空气流量换算成标准状态下的流量值。
干燥实验补充思考题:
1.本实验室的干燥装置的恒定干燥条件是怎样实现的?蝶阀和风机进出口的片式阀门的作用分别是什么?
本干燥装置采用大量热空气干燥少量湿物料,并采用自动控温的方法来实现恒定干燥条件。
蝶阀作用:调节空气流量。
注意启动后不能全关,以免烧坏电热器。
片式阀门作用:风机入口处用于调节吸入的新鲜空气量;风机出口处用于调节排出的废气量。
2.向湿球温度计加水时应注意什么?
应注意加入水量不能超过排气管口,否则测出的温度实际为水的温度。
3.本实验室的干燥装置的温度自动控制系统由什么组成?控温时,如果发现红灯一直亮着,继电器不动作,意味着什么?怎样处理?
由继电器、温度传感器、加热器组成。
意味着管道内气流温度过高,应打开空气通气阀,通入新鲜空气。
4.在干燥实验中,如果湿球温度计指示的温度值上升了,可能的原因有哪些?
原因:1、湿球温度纱布上的水逐渐蒸发导致水量不足
2、由于实验采用部分废气循环的干燥过程,干燥气流的湿度逐渐上升
3、空气流速下降
5.你在本实验室所做的干燥实验是采用全新鲜空气作为干燥介质,还是采用部分废气循环的干燥过程?比较采用全新鲜空气和采用部分废气循环对干燥过程的热效率和干燥速率的影响有何差异?
采用部分废气循环的干燥过程。
采用全新鲜空气的干燥过程较好地保证了恒定的气流湿度,干燥速率较为恒定且相对较快,但因需持续将新鲜空气加热,且废气被排出,余热无法得到利用,因此热效率较低。
采用部分废气循环的干燥过程使得废气余热得到充分的利用,热效率相对较高,但由于废气湿度相对新鲜空气有所升高,导致气流湿度可能无法恒定,干燥速率较不稳定,可通过调节新鲜空气和废气的比例来实现较为恒定的干燥条件。