化工原理实验考题答案.doc

离心泵特性能曲线与串并联总特性曲线的测定1、流体流经离心泵所获能量以何种方式存在： 1、动能 2、位能 3、静压能2、开启离心泵有时候不出水，为什么？怎么办？ 不能形成真空，发生气缚，打开所有开关，灌水排气。3、试述离心泵并联线路及仪表作用。（对照装置）4、试述离心泵并联线路及仪表作用。（对照装置）5、离心泵并联时两泵相同的参数是什么？扬程出口压力6、离心泵串联时两泵相同的参数是什么？流量7为什么在启动时要关闭出口阀门？ 离心泵在零载荷启动时功率最小，从而保护电机。8流量如何测得？用体积法，见装置9、阀门何方向为开启 逆时针液-液套管换热器传热系数的测定1、 试述换热器的工作原理1、对于液液不变相换热系统，由热量衡算知：2、换热器的换热量：（考虑误差后的数值）3、传热速率方程：4、本次实验即用实验法测量换热器的传热系数K：2、 如何改变换热器的冷水流向：四个换向阀同时到位（顺流或逆流）3、 冷水流量如何调节？把流量计上的阀门开至最大，然后通过调节自来水龙头来调节流量。4、 试述操作步骤(开实验的顺序)总电源加热器（三个）冷水热水水泵开关5、 实验中需记录那些数据热水流量、冷水流量、热水出口温度、冷水出口温度6、 对照装置，说出换热器中热水流动的路线7、 对照装置，说出换热器中冷水逆流时流动的路线8、 对照装置，说出如何读取温度值。9、 为何冷水的流量要小而热水的流量要大 要使冷水的温升大，从而减少系统误差液体流量的测定与流量计的校正1、 孔板式流量计特点？变压差流量计，结构简单，阻力损失大。2、 变截面流量计的使用条件为（从雷诺数角度考虑）雷诺数不能太小（4000），因为流动需要是湍流3、 孔板式流量计与文氏管流量计的各自流量系数哪个大：后者大4、 为何孔板式流量计的下游测压孔在小孔的后方而不在小孔处？因为流速的最小截面积在小孔的下游处5、 试述实验中两种获得流量的方法通过压强差计算，或在标准流量计上读数。6、 文氏管流量计的特点？ 变压差流量计，结构精细，阻力损失小。7、 为什么流量计下游测得压力小流管截面积小，有连续性方程知，流速增加，从而，由柏努利方程知其压力必然变小。8、 对照装置，说出测点如何分布 真对出口阀的五个开度，调整入口阀五个开度9、 试述伯努力方程：（忽略损耗项） 列管换热器的操作和传热系数的测定1、试述换热器的工作原理1、对于液液不变相换热系统，由热量衡算知：2、换热器的换热量：（考虑误差后的数值）：3、传热速率方程：4、本次实验即用实验法测量换热器的传热系数K：2试述水、电、气的开关顺序打开顺序：水空气电热；关闭顺序：电热空气（T入c, ，故壁温接近于蒸汽温度。4. 给热系数的测定实验，热交换器中蒸汽为什么必须从上边进？冷凝水借助重力作用便于排出。5. 给热系数的测定实验，热交换器中为什么要先进水后，才能开启蒸汽阀门？ 如不充满水，蒸汽先进入热交换器，使装置内温度偏高，可能导致管壁温过高，烧毁内部元件。而且若先开启蒸汽阀，会对管壳内存有的冷水加热，致其蒸发很快，导致在管内壁形成不凝性气膜，影响传热效果。精馏塔的操作与塔板效率的测定1. 精馏塔的操作与塔板效率的测定实验，什么是全回流？全回流的操作特点有哪些？全回流指塔顶产品全部回流入塔，没有进料，没有出料。在生产中无任何意义，但易于达到平衡，常用于科研及工业装置的开停车及排除故障时用。2. 精馏塔的操作与塔板效率的测定实验，精馏塔有几部分组成？ 塔顶冷凝器、精馏段、提馏段、塔釜再沸器。3. 精馏塔的操作与塔板效率的测定实验，如何判定精馏塔的操作已经达到稳定？ 塔顶及塔釜的温度达到稳定。3. 精馏塔的操作与塔板效率的测定实验，当回流比RRmin时精馏塔是否还能进行操作？如何确定操作回流比？还能进行操作，但达不到预期分离效果。通常取Rmin的 1.1-1.2倍作为操作回流比。4. 精馏塔的操作与塔板效率的测定实验，塔板效率受哪些因素影响?受回流比，塔内蒸汽速率，进料热状况等因素影响。5. 精馏塔的操作与塔板效率的测定实验，精馏塔的常压操作怎样实现？常压操作要开启塔顶放空阀。6. 精馏塔的操作与塔板效率的测定实验，塔釜加热时对精馏塔的操作参数有什么影响？你认为塔釜加热量主要消耗在哪？与回流量有无关系？塔釜加热对回流比和空塔气速皆有影响。热量主要消耗在产生热蒸汽中。与回流量有关系，回流比大小直接影响精馏操作的分离效果和能耗。实验一 流体流动阻力的测定步骤1. 检查水箱水量，液面处于距离水箱上缘约15cm高度2. 打开水箱与泵连接管路间的阀门，关闭待测管路进水阀门，打开水泵电源3. 选择实验管路1，把对应的进口阀打开，并在出口阀最大开度下，保持全流量流动510min4. 压差计排气a. 关闭出口阀，此时为零流量高扬程状态b. 打开两个球阀（管和线之间的阀门）c. 关闭压差计阀门3,4,5，打开阀门1和2，使水流经压差计d. 关闭阀门1和2，打开阀门5,4,3，使压差计中的水在1atm下流出压差计e. 关闭阀门5,4，3，打开阀门1和2，水重新流入压差计。此时压差计中液面相平图2 倒U型管压差计1低压侧阀门；2高压侧阀门；3进气阀门； 4平衡阀门；5出水阀门5. 调节出口阀，让流量从0.8到4 m3/h范围内变化，建议每次实验变化0.5 m3/h左右。由小到大或由大到小调节管路总出口阀，每次改变流量，待流动达到稳定后，读取各项数据，共作10组实验点。主要获取实验参数为：流量Q、测量段压差P，及流体温度t。6. 打开管路2的进口阀，关闭管路1的进口阀。对管路2重复步骤 3，4,5实验二 列管换热器步骤1. 确定装置进水阀关闭（水流量计阀门），打开水管供水阀，将水流量调节至20 l/h2. 打开空气流量计放空阀，启动鼓风机电源。调节空气流量计放空阀使气体流量为12m3/h3. 依次打开加热器仪表板开关，加热电源开关。4. 调节加热电压（最大不超过100V），使空气进口温度稳定在95。保持空气进口温度稳定在95约10min后，记录水出、进口温度，空气的出口温度5. 保持空气流量不变，依次调节水流量计阀门至 40 l/h,60 l/h,重复步骤46. 依次改变空气流量至14， 16 m3/h, 重复水流量为20， 40， 60 m3/h, 重复步骤47. 实验完毕。将加热电压回零，关闭加热电源开关。待空气温度降至60以下，关闭鼓风机电源。关闭仪表板加热开关。8. 关闭水流量计阀门。关闭水管供水阀。实验三 流量计的校正和流体流量的测定操作步骤：1. 关闭上、下游阀门。启动水泵，稍开流量计泄压阀门。2. 缓慢打开流量阀门，驱赶管路内和压差计中的气泡。使管路中的流体为均一流体。注意不要让液体从压差计中喷出。3. 体积法校正转子流量计，对比测定流量与转子流量计误差4. 标定孔板或文氏流量计：a. 计算出湍流状态Re=5000的最小流量b. 同时调节上、下游阀门，使压差计示数达到最大量程。，此时转子流量计示数为最大流量(标定文氏流量计时，此时对应最大流量已超出转子流量计量程，需用体积法测定)c. 调节转子流量计流量示数在最小和最大流量之间均匀取10个测量点，每一个测量点下，读取记录压差计读数，同时测量水的温度5. 实验完毕，依次关闭上游阀门，下游阀门。停泵。实验六 恒压过滤常数测定实验操作步骤：1. 在配料罐中配制含CaCO31030（wt. %）的水悬浮液2. 打开空气压缩机。注意配料罐进气阀门的开度，使气体通入配料罐，将罐中悬浮液搅拌均匀。鼓气的时候应将配料罐顶盖合上。3. 待配料罐悬浮液均匀后，首先打开压力罐泄压阀门，再打开配料罐与压力罐之间的进料阀门。使悬浮液流入压力罐。从视镜中观察料浆达到2/3处时，关闭进料阀门。关闭配料罐进气阀门。4. 装板框。注意板框方向，顺序，滤布贴好要防止固体颗粒流出。拧紧板框。5. 过滤过程：a. 鼓泡。使空气通过0.1 MPa 阀门，进入压力罐，将压力罐中悬浮液搅拌均匀。此时要掌握手动控制气压稳定。b. 过滤：将板框中间的双面板下通孔切换阀开到通孔通路状态。打开进板框前料液进口的两个阀门。c. 同时打开滤出清液出口的两个阀门，滤液流出，同时，开始计时。每次滤出清液300ml结束一次计时。同时启动下一个300ml清液计时。注意，此过程中要手动调节压力罐进气阀门和泄压阀门，保持过滤压力稳定。d. 待滤液呈逐滴状态流出时，结束计时。最后一次体积不足300ml则舍弃。e. 关闭进板框前料液进口阀门。将板框中间的双面板下通孔切换阀关闭6. 反洗: 打开水管供水阀门，打开清水罐进水阀门。待清水罐满后，打开进板框两个清水进口。清洗滤饼至水流出清澈。7. 关闭0.1 MPa 进气阀门。拆下过滤板框，称量滤饼质量。清洗板框及滤布。8. 开启0.2（0.3）MPa阀门。重复步骤4,5,6注意：考试中分组操作实验，不要一直在观看，或者只记录数据，要轮流动手操作。 液液转盘萃取将煤油配制成含苯甲酸的混合物（配制成饱和或近饱和），然后把它灌入轻相槽内。注意：勿将饱和固体倒入槽内，防止固体颗粒堵塞煤油输送泵的入口。接通水管，将水灌入萃取塔内，通过调节形管上的阀门控制水面高度。通过调节转速来控制外加能量的大小，在操作时转速逐步加大，中间会跨越一个临界转速（共振点），一般实验转速可取100500转/分。水在萃取塔内搅拌流动，并连续运行5min后，开启分散相煤油管路，调节体积流量水10L/h，煤油11L/h（质量流量比调为1:1）。待分散相在塔顶凝聚一定厚度的液层后，再通过连续相出口管路中形管上的阀门开度来调节两相界面高度，操作中应维持上集液板中两相界面的恒定。取样分析。采用酸碱中和滴定的方法测定进料液组成、萃余相组成和萃取相组成。改变两次转速，重复步骤，来分别测取效率、NOR、HOR，从而判断外加能量对萃取过程的影响。实验结束，先关掉煤油流量计及轻相泵，把水流量调稍大，把塔内煤油排出，往复几次，勿把水排到萃余相槽。回收煤油，塔内水相排出。五. 给热系数的测定实验操作步骤：检查水蒸气发生器的水位：首先打开水蒸气发生器右下角的进水开关，再打开自来水开关，多于2/3以上即可。 加热：打开配电盘上的开关，启动手动加热，加热到60度左右，打开仪表及冷水，保持一定流量。 放不冷凝气体：蒸汽加热到100度左右，小心打开水蒸气发生器上面的放空阀，30秒钟左右停止。放出冷凝水:当仪表盘各个温度值稳定后，打开冷凝水开关，放空冷水。测量凝水的体积：放空的同时开始计时，每次冷却时间间隔为15分钟，放出冷凝水，用量筒测定，同时记录表盘各个参数。改变冷水流量，重复实验步骤。关电源，停自来水。关电源时应注意先关仪器上的开关，再关总开关；关水时注意先关总开关，再关水龙头开关。六.填料吸收塔液侧传质膜系数测定实验操作步骤：打开电源：打开配电盘上的开关，开关向上为开。通自来水：小心打开自来水开关，使高位槽的水保持溢流状态。通二氧化碳气体：先打开气体钢瓶总阀门（顺时针为开），再打开减压阀（顺时针为开），减压阀表压力为0.1，通入气体流量为0.2。（10分）予液泛：关闭填料塔下端相连的三通管的开关，使填料塔充满水，发生液泛一次，打开三通管开关，让水流出。（10分）取样：稳定10分钟后，用量筒取20毫升的样品。（10分）中和滴定：取10毫升0.1M的氢氧化钡溶液，放入三角瓶，加入1-2滴酚酞，再加入20毫升样品，用盐酸滴定，记录所用盐酸的体积。（15分）用自来水代替样品做两次空白实验，取平均值（5分）关气体和自来水，关电源：关气体要注意先关总阀门，再关减压阀；关电源时应注意先关仪器上的开关，再关总开关；关水时注意先关总开关，再关水龙头开关。（10分）七.填料塔流体力学特性实验实验操作步骤：干料情况开风机：先打开配电盘上的开关，再打开风机上的开关。（10分）调节空气流量：用空气流量计调节气体流量，在8-25之间取8个数值。同时测定空气流量和对应的压差数值。（15分）湿料情况打开自来水开关：打开自来水开关应注意不要开的过大，（10分）调水的流量：水的流量保持100（10分）调节空气流量：对于空气流量的控制，应注意接近液泛点时，取较小的流量单位。超过液泛点后，应再作出2个数据点（15分）测定空气流量和对应的压差数值：测定并记录有关数据。（10分）关电源和自来水：先关闭用电器上的开关，再关闭总开关（即配电盘上的开关）（10分）。八.精馏的操作与塔板效率的测定实验操作步骤： 检查塔釜液位情况：塔釜液位计中的液面在2/3以上。（防止损坏塔釜加热器）（10分）打开塔顶放空阀：打开塔顶放空阀的原因是本实验要求是在常压下的精馏。（10分）打开电源加热：先打开配电盘的开关，再打开塔釜加热和塔身伴热开关。（10分）关闭塔身伴热：当回流分配器中有回流时，关闭塔身伴热。（10分）打开冷却水：当回流分配器中有回流时，打开冷却水。（10分）取样：打开冷却水一小时之后，用注射器分别取第一块塔板与塔釜的样品。（10分）测定折光率：恒温槽应控制温度为25摄氏度，用阿贝折光仪测定25摄氏度时的样品折光率。（10分）关电源和自来水：关电源时应注意先关仪器上的开关，再关总开关。关水时注意先关总开关，再关水龙头开关。液液转盘萃取1请分析比较萃取实验装置与吸收、精馏实验装置的异同点？答：它们的共同点都是传质设备；不同点是吸收、精馏实验装置是气体与液体间的质量传递，而萃取实验装置是液体与液体间的质量传递。2说说本萃取实验装置的转盘转速是如何调节和测量的？从实验结果分析转盘转速变化对萃取传质系数与萃取率的影响。答：转速通过变频器进行调节，转速传感器测量。转速增大，萃取传质系数也增大，萃取率也提高。3测定原料液、萃取相、萃