化工原理試驗(yàn)習(xí)題答案

1、1 1、填料吸收實(shí)驗(yàn)思考題(1)(1)本實(shí)驗(yàn)中，為什么塔底要有液封？液封高度如何計(jì)算？答：保證塔內(nèi)液面，防止氣體漏出，保持塔內(nèi)壓力.0.1.0.1 設(shè)置液封裝置時(shí)，必須正確地確定液封所需高度，才能達(dá)到液封的目的。U U 形管液封所需高度是由系統(tǒng)內(nèi)壓力(P1(P1 塔頂氣相壓力)、冷凝器氣相的壓力(P2)(P2)及管道壓力降(h,)(h,)等參數(shù)計(jì)算確定的?？砂词?4.0.1-1)(4.0.1-1)計(jì)算：H=(P1H=(P1 一 P2)X10.2/YP2)X10.2/Y 一 h-h-式中H.,H.,-最小液封高度，m;m;P1,P1,一系統(tǒng)內(nèi)壓力；P2P2受液槽內(nèi)壓力；Y-Y-液體相對(duì)密度；h-

2、h-管道壓力降(液體回流道塔內(nèi)的管線(xiàn)) )一般情況下，管道壓力降(h-)(h-)值較小，可忽略不計(jì)，因此可簡(jiǎn)化為H=(P1H=(P1P2)X10.2/YP2)X10.2/Y為保證液封效果，液封高度一般選取比計(jì)算所需高度加 0.3m-0.5m0.3m-0.5m 余量為宜。(2)(2)測(cè)定填料塔的流體力學(xué)性能有什么工程意義？答：是確定最適宜操作氣速的依據(jù)(3)(3)測(cè)定 KxaKxa 有什么工程意義？答：傳質(zhì)系數(shù) KxaKxa 是氣液吸收過(guò)程重要的研究的內(nèi)容，是吸收劑和催化劑等性能評(píng)定、吸收設(shè)備設(shè)計(jì)、放大的關(guān)鍵參數(shù)之一(4)(4)為什么二氧化碳吸收過(guò)程屬于液膜控制？答：易溶氣體的吸收過(guò)程是氣膜控制

3、，如 HCl,NH3HCl,NH3 吸收時(shí)的阻力主要在氣相，反之就是液膜控制。對(duì)于 CO2CO2 的溶解度和 HClHCl 比起來(lái)差遠(yuǎn)了，應(yīng)該屬于液膜控制(5)(5)當(dāng)氣體溫度和液體溫度不同時(shí)，應(yīng)用什么溫度計(jì)算亨利系數(shù)?答：液體溫度。因?yàn)槭且耗た刂疲后w影響比較大。2 對(duì)流給熱系數(shù)測(cè)定1 1 .答：冷流體和蒸汽是并流時(shí)，傳熱溫度差小于逆流時(shí)傳熱溫度差，在相同進(jìn)出口溫度下，逆流傳熱效果大于并流傳熱效果。2 2 .答：不凝性氣體會(huì)減少制冷劑的循環(huán)量，使制冷量降低。并且不凝性氣體會(huì)滯留在冷凝器的上部管路內(nèi)，致使實(shí)際冷凝面積減小，冷凝負(fù)荷增大，冷凝壓力升高，從而制冷量會(huì)降低。而且由于冷凝壓力的升高致使

4、排氣壓力升高，還會(huì)減少壓縮機(jī)的使用壽命。應(yīng)把握好空氣的進(jìn)入，和空氣的質(zhì)量。3 3.答：冷凝水不及時(shí)排走，附著在管外壁上，增加了熱阻，降低傳熱速率。在外管最低處設(shè)置排水口，及時(shí)排走冷凝水。4 4. .答：靠近蒸氣溫度因?yàn)檎魵饫淠齻鳠崮は禂?shù)遠(yuǎn)大于空氣膜系數(shù)。5 5 . .答：基本無(wú)影響。因?yàn)?a a8(8(p2gp2g 入 3r/d0At)1/43r/d0At)1/4, ,當(dāng)蒸汽壓強(qiáng)增加時(shí)，r r 和 A At t均增加，其它參數(shù)不變，故( (p2gp2g 入 3r/d0At)1/43r/d0At)1/4 變化不大，所以認(rèn)為蒸汽壓強(qiáng)對(duì) a a關(guān)聯(lián)式無(wú)影響。3、離心泵特性曲線(xiàn)測(cè)定1 1、關(guān)閉閥門(mén)的原

5、因從試驗(yàn)數(shù)據(jù)上分析：開(kāi)閥門(mén)意味著揚(yáng)程極小，這意味著電機(jī)功率極大，會(huì)燒壞電機(jī)。2 2、離心泵不灌水很難排掉泵內(nèi)的空氣，導(dǎo)致泵空轉(zhuǎn)而不能排水；泵不啟動(dòng)可能是電路問(wèn)題或是泵本身已損壞，即使電機(jī)的三相電接反了，泵也會(huì)啟動(dòng)的。3 3、用出口閥門(mén)調(diào)解流量而不用崩前閥門(mén)調(diào)解流量保證泵內(nèi)始終充滿(mǎn)水，用泵前閥門(mén)調(diào)節(jié)過(guò)度時(shí)會(huì)造成泵內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓，使葉輪氧化，腐蝕泵。還有的調(diào)節(jié)方式就是增加變頻裝置，很好用的。4 4、當(dāng)泵不被損壞時(shí)，真空表和壓力表讀數(shù)會(huì)恒定不變，水泵不排水空轉(zhuǎn)不受外網(wǎng)特性曲線(xiàn)影響造成的。5 5、不合理，安裝閥門(mén)會(huì)增大摩擦阻力，影響流量的準(zhǔn)確性6 6、本題是研究密度對(duì)離心泵有關(guān)性能參數(shù)的影響。由離心泵的基

6、本方程簡(jiǎn)化式可以看出離心泵的壓頭，流量、效率均與液體的密度無(wú)關(guān)，但泵的軸功率隨流體密度增大而增大即：密度增大 N N 增大，又因?yàn)槠渌蛩夭蛔兊那闆r下 HgJHgJ 而安裝高度減小。4、流體流動(dòng)阻力的測(cè)定1 1、是的，因?yàn)橛呻x心泵特性曲線(xiàn)知，流量為零時(shí)，軸功率最小，電動(dòng)機(jī)負(fù)荷最小，不會(huì)過(guò)載燒毀線(xiàn)圈。2 2、在流動(dòng)測(cè)定中氣體在管路中，對(duì)流動(dòng)的壓力測(cè)量產(chǎn)生偏差，在實(shí)驗(yàn)中一定要排出氣體，讓流體在管路中流動(dòng)，這樣流體的流動(dòng)測(cè)定才能準(zhǔn)確。當(dāng)流出的液體無(wú)氣泡是就可以證明空氣已經(jīng)排干凈了。3 3、可以用于牛頓流體的類(lèi)比，牛頓流體的本構(gòu)關(guān)系一致。應(yīng)該是類(lèi)似平行的曲線(xiàn)，但雷諾數(shù)本身并不是十分準(zhǔn)確，建議取中間段曲

7、線(xiàn)，不要用兩邊端數(shù)據(jù)。4 4、一次改變一個(gè)變量，是可以關(guān)聯(lián)出曲線(xiàn)的，一次改變多個(gè)變量時(shí)不可以的5 5、沒(méi)有影響.靜壓是流體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)造成的.表現(xiàn)的形式是流體的位能是上液面和下液面的垂直高度差.只要靜壓一定.高度差就一定.如果用彈簧壓力表測(cè)量壓力是一樣的.所以沒(méi)有影響.5、液液萃取實(shí)驗(yàn)1 1、水相是重相，是連續(xù)相2 2、3 3、輕相從塔底進(jìn)入，作為分散相向上流動(dòng)，經(jīng)塔頂分離段分離后由塔頂流出；重相由塔頂進(jìn)入，作為連續(xù)相向下流動(dòng)至塔底經(jīng)兀形管流出。輕、重兩相在塔內(nèi)呈逆向環(huán)流狀態(tài)。4 4、6、恒壓過(guò)濾常數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)1 1、是適用、用此模型能很好的描述這個(gè)過(guò)程且誤差小2 2、答：恒壓過(guò)濾公式：q2+2

8、qqe=q2+2qqe=KP(4-46)(4-46)當(dāng)操作壓強(qiáng)增加一倍，其 K K 值也增加 1 1 倍。得到同樣的濾液量，其過(guò)濾時(shí)間縮短了 1 1半3 3、壓力、濾餅結(jié)構(gòu)、懸浮液中顆粒的聚集狀態(tài)、濾餅厚度增長(zhǎng)4 4、濾漿濃度越大，過(guò)濾常數(shù) K K 值越小。操作壓強(qiáng)越大，過(guò)濾常數(shù) K K 值越大。5 5、過(guò)濾之初，液體渾濁。懸浮液中部分固體顆粒的粒徑可能會(huì)小于介質(zhì)孔道的孔徑，但顆粒會(huì)在孔道內(nèi)很快發(fā)生架橋”現(xiàn)象，開(kāi)始形成濾餅層，濾液由渾濁變?yōu)榍宄骸?、洞道干燥實(shí)驗(yàn)思考題(1)(1)毛氈含水是什么性質(zhì)的水分？答：結(jié)合水與物料結(jié)合能力很強(qiáng)的水分，存在于如細(xì)胞壁中、微孔中，不易除去。說(shuō)明：這種結(jié)合能力

9、包括：化學(xué)力和物理化學(xué)力等強(qiáng)結(jié)合力。非結(jié)合水結(jié)合力較弱，包括機(jī)械附著于固體表面的水分，這種水分容易由干燥操作去。(2)(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中干、濕球溫度計(jì)是否變化？為什么？答：是變化的，當(dāng)空氣越干燥時(shí)，水分蒸發(fā)的越快，吸熱越多，濕球溫度計(jì)的示數(shù)越低，兩支溫度計(jì)的示數(shù)差別越大。如果空氣的濕度越大，水分蒸發(fā)的越慢，兩支溫度計(jì)的示數(shù)差別越小。(3)(3)恒定干燥條件是指什么？答：干燥介質(zhì)的溫度、濕度、流速及與物料的接觸方式，都在整個(gè)干燥過(guò)程中均保持恒定。(4)(4)如何判斷實(shí)驗(yàn)已經(jīng)結(jié)束？答：待毛氈質(zhì)量穩(wěn)定時(shí)，即為實(shí)驗(yàn)終了時(shí)8 8、篩板精儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)1 1、測(cè)量全回流和部分回流總板效率與單板效率時(shí)各需測(cè)幾個(gè)參數(shù)？

10、答：全回流：塔頂，塔底取樣，用折光儀測(cè)得其組成。塔釜取樣部分回流：各板取樣，用折光儀測(cè)得其組成。對(duì)其塔頂取樣匚_Yn-YnJEMV2 2、yn-yn+3 3、查取進(jìn)料液的汽化潛熱時(shí)定性溫度取何值？答：水和乙醇的最低恒沸溫度。4 4、若測(cè)得單板效率超過(guò) 100%100%做何解釋?zhuān)看穑涸诰珒?chǔ)操作中，液體沿精儲(chǔ)塔板面流動(dòng)時(shí)，易揮發(fā)組分濃度逐漸降低，對(duì) n n板而言，其上液相組成由 X Xn-i的高濃度降為 XnXn 的低濃度，尤其塔板直徑較大、液體流徑較長(zhǎng)時(shí)，液體在板上的濃度差異更加明顯，這就使得穿過(guò)板上液層而上升的氣相有機(jī)會(huì)與濃度高于 XnXn 的液體相接觸，從而得到較大程度的增濃。YnYn 為離開(kāi)第 n n 板上各處液面的氣相平均濃度， 而 Yn*Yn*是與離開(kāi)第 n n 板的最終液相濃度 X Xn n 成平衡的氣相濃度，Y Yn有可能大于 Y Yn*,致使 Y Yny yn+1,此時(shí)，單板效率EMV就超過(guò) 100%100%5 5、這次實(shí)驗(yàn)，總的來(lái)說(shuō)，做的不是很順利。剛開(kāi)始時(shí)不知道如何下手，整個(gè)團(tuán)隊(duì)都在那摸索，所以費(fèi)時(shí)較多。到后來(lái)，因?yàn)橛幸慌_(tái)阿貝折射儀不能使用，故而又要等著其他同學(xué)測(cè)完。但最后，得到的結(jié)果中，我們組的數(shù)據(jù)要優(yōu)于其他組的，這讓我們由衷的感到欣慰。覺(jué)得自己付出了還是有收獲的。在這此實(shí)驗(yàn)中，剛開(kāi)始對(duì)實(shí)際塔板數(shù)不會(huì)數(shù)，經(jīng)過(guò)