化工原理实验报告

1、实践创新基础报告姓 名： 班级学号： 指导教师： 日 期： 成 绩： 南京工业大学化学工程与工艺专业实验名称: 流体流动阻力测定实验一、 实验目的1 测定流体在圆直等径管内流动时的摩擦系数与雷诺数Re的关系，将测得的Re曲线与由经验公式描出的曲线比较；2 测定流体在不同流量流经全开闸阀时的局部阻力系数3 掌握流体流经直管和阀门时阻力损失的测定方法，通过实验了解流体流动中能量损失的变化规律4 学会倒U形差压计 1151差压传感器 Pt温度传感器和转子流量计的使用方法5 观察组成管路的各种管件 阀门，并了解其作用。6 掌握化工原理实验软件库的使用二、实验装置流程示意图及实验流程简述 来自高位水槽的

2、水从进水阀1首先流经光滑管11上游的均压环，均压环分别与光滑管的倒U形压差计和1151压差传感器15的一端相连，光滑管11下游的均压环也分别与倒U形压差计和1151压差传感器的另一端相连。当球阀3关闭且球阀2开启时，光滑管的水进入粗糙管12，粗糙管上下游的均压环分别同时与粗糙管的倒U形压差计和1151压差传感器的两端相连。当球阀5关闭时，从粗糙管下来的水流经铂电阻温度传感器18，然后经流量调节阀6及流量计16后，排入地沟。当球阀2关闭且球阀3打开时，从光滑管来的水就流入装有闸阀4的不锈钢管13，闸阀两端的均压环分别与一倒U形压差计的两端相连，最后水流经流量计，再排入地沟。三、简述实验操作步骤及

3、安全注意事项1 操作步骤（1）排管路中的气泡。打开阀1、2、3、6， 排除管路中的气泡，直至流量计中的水不含气泡为至，然后关闭阀6。（2）1151压差传感器排气及调零。 排除两个1151压差传感器内气泡时，只要打开压差传感器下面的考克7、8、9、10，当软管内水无气泡时，排气结束，此过程可反复多次，直至无气泡为至。 压差传感器排气结束后，用螺丝刀调节压差传感器背后Z旋扭，使相应的仪表数字显示在0左右，压差传感器即可进入实验状态。 （3）U形压差计内及它们连接管内的气泡的排除。 关闭倒U形压差计上方的放空阀，打开U形压差计下方的排水考克，再打开U形压差计下方与软管相连的左右阀，关闭左右阀中间的平

4、衡阀，直到玻璃管中水不出现气泡，然后关闭U形压差计下方与软管相连的左右阀，打开上方的放空阀和下方的排水考克，令玻璃管内水位下降到适当高度，再打开左右阀中间的平衡阀，倒U形压差计两玻璃管内的水位会相平，否则重复上过排汽过程，直至两玻璃管内的水位相平。 测定光滑管直管阻力、粗糙管直管阻力、局部阻力的三个倒U形压差计的排气方法相同，再此不再一一介绍。特别注意的是，实验过程不能碰撞玻璃管，以免断裂。（4）直管阻力的测定。 打开阀2，关闭阀3，调节阀6，流量从2m3 /h开始，分别记录相应的光滑管及粗糙管的倒U形压差计两玻璃管内的指示剂高度差，流量每次增加1 m3/h, 直至最大流量。在测量过程应密切注

5、意转子流量计中的流量变化，因为四套实验装置的水流量会相互干扰。（5） 局部阻力的测定。关闭阀2，排开阀3，调即阀6，取三个不同的流量，如2、3、4m3/h,记录相应指示剂高度差。水温可在最后测，测一次即可。2 注意事项 开关阀门时，一定要缓慢开关，以防止仪表受损。 四、实验装置的主要设备仪器一览表表1 主要实验仪器设备一览表设备仪器名称型号规格主要参数备注被测光滑直管段管径d0.008m；  管长L1.69m 被测粗糙直管段管径 d0.010m；  管长L1.69m被测局部阻力直管径 d0.015m；管长 L1.2

6、m；压力传感器LXWY    测量范围: 200 KPa  直流数字电压表   PZ139   离心泵:    WB70/055 流量: 8(m3h)  扬程: 12(m)  电机功率: 550(W)  玻璃转子流量计 LZB401001000(Lh)    玻璃转子流

7、量计  LZB10  10100(Lh)五、学习体会与建议 检验系统内的空气已经被排除干净 ,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。  本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘, 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，做出来的图一目了然。实验名称: 离心泵性能特性曲线测定实验一、 实验目的1测定恒定转速下某离心泵的流量(V)与扬

8、程(He)、轴功率(Na)、及效率()之间的曲线关系。2测定改变转速下某离心泵的流量(V)与扬程(He)、轴功率(Na)、及效率()之间的曲线关系。3测定串联 并联 下某离心泵的流量(V)与扬程(He)、轴功率(Na)、及效率()之间的曲线关系。4 了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作5 掌握离心泵的调节方法和涡轮流量传感器及智能流量积算仪的工作原理和使用方法。6 学会轴功率的两种测量方法：马达天平法和自动扭矩法。7 了解电动调节阀 压力传感器和变频器的工作原理和使用方法。8 学会化工原理实验软件库的使用。二、实验装置流程示意图及实验流程简述离心泵正常工作时，水由底阀进入离心泵的叶轮，获得机

9、械能后离开泵壳，经出口阀、旁路或出口阀、电动调节阀流入出水管，途经涡轮流量计，水最后流入循环水箱。三、简述实验操作步骤及安全注意事项操作步骤1. 灌泵. 首先给离心泵灌泵。轻轻打开真空表旁的自来水水阀，注意，千万不能开大，否则会损坏真空表。当泵壳上的塑料放空管有水溢出时，说明泵壳内充满了水，可关闭自来水水阀。2. 开启电源. 依次打开总电源开关、仪表电源开关，把水泵电源放在“直接”位置，此时水泵停止，按钮“红灯”亮。“转速测量仪”显示值、“温度压力巡检仪”显示值及“智能流量积算仪”显示值都为零。3. 启动离心泵. 按水泵启动按钮绿键，打开电动调节阀电源，按“流量自动调节仪”的向上键至100，表

10、示电动调节阀处于最大流量，待“智能流量积算仪”、“温度压力巡检仪”、“转速测量仪”显示值稳定后，记录下转速n、水温t、压力表读数P2表、真空表读数P1真、流量读数V；同时在马达天平上添加砝码使测功臂尖头与固定准星对齐，记录下砝码的总千克数P。然后按向下键，依次降低电动调节阀的流量，分别记录下相应的有关实验数据。实验测定结束后，按水泵停止按钮红键，关闭电动调节阀电源、水泵电源、仪表电源，总电源仍处于开启状态。4. 启动计算机，进入化工原理实验软件库，处理实验数据，如三条性能曲线规律性不好，须重做实验。注意事项1 实验开始时，灌泵用的进水阀门开度要小，以防进水压力过大损坏真空表。2 在使用开始时扭

11、矩传感仪构子要取下，在测数据是装上。每测一组数据后立即取下，当测下一组数据时在装上。四、实验装置的主要设备仪器一览表表1 主要实验仪器设备一览表设备仪器名称型号规格主要参数备注卧式离心泵流量扬程15m 功率370W涡轮流量计流量0.58 m3/h压力表Y-100型00.6Mpa真空表0.10Mpa数字型功率表精度1.0级蓄水箱容积约80L五、学习体会与建议 1  离心泵不灌水很难排掉泵内的空气，导致泵空转而不能排水；泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏，即使电机的三相电接反了，泵也会启动的。   2 用出口阀门调解流量而不用泵前阀门调解流量保

12、证泵内始终充满水，用泵前阀门调节过度时会造成泵内出现负压，使叶轮氧化，腐蚀泵。还有的调节方式就是增加变频 装置。实验名称: 恒压过滤常数测定实验一、 实验目的1了解恒压板框压滤机的结构，学会恒压过滤的操作方法，验证过滤基本原理。2掌握测定恒压过滤常数K、滤布阻力当量滤液量qe、当量过滤时间e、及滤饼压缩性指数S的方法。3 了解操作压力对过滤速率的影响。4 了解压力定值调节阀和滤液量自动测量仪的工作原理和使用方法。5 掌握化工原理实验软件库的使用二、实验装置流程示意图及实验流程简述由配料槽配好的碳酸钙水悬浮液由压缩空气输送至压力槽，用压力定值调节阀调节压力槽内的压力至实验所需的压力，打

13、开进料阀，碳酸钙水悬浮液依次进入板框压滤机的每一个滤框进行过滤，碳酸钙则被截留在滤框内并形成滤饼，滤液被排出板框压滤机外由带刻度的量筒收集。三、简述实验操作步骤及安全注意事项 操作步骤.1 开启电源。开启控制面板上的总电源开关，打开空气压缩机电源开关、24V（DC）电源开关和仪表电源开关；2. 配料、下料。依次打开阀、和阀，用空气将碳酸钙与水搅拌混合均匀，注意阀不要开太大，以免碳酸钙悬浮液从配料槽中喷出。打开阀，将混合好的碳酸钙悬浮液输送至压力料槽，使液位处于视镜的二分之一处，然后关闭阀、。3. 组装板框压滤机。将滤布用水浸湿，正确安装好滤板、滤布和滤框，然后用螺杆压紧。注意，板、布、框的表面

14、一定要清洗干净，不能带有滤饼，布不能起绉，否则过滤时会渗漏严重。4. 调节压力。打开阀，打开控制面板上的压力定值调节阀开关，再打开阀和阀，调节第一个恒压过滤的压力，当控制面板上的测量仪显示压力稳定后，便可开始做过滤实验。5. 测定不同压力下，得到一定滤液容量所需时间。（1）准备好量筒和秒表，打开悬浮液进料阀，滤液从汇集管流出开始计时。当量筒内的滤液量每次约为800mL时，开始切换量筒和秒表，记录下8个和相应的8个过滤时间，滤液倒入塑料桶，再倒回配料槽。（2） 第一个恒压过滤实验做完后，关闭悬浮液进料阀，关闭阀和阀，打开阀，调节第二个恒压过滤的压力，当控制面板上的测量仪显示压力稳定后，便可开始做

15、过滤实验， 重复步骤5，记录下8个和相应的8个过滤时间。（3） 第二个恒压过滤实验做完后, 关闭悬浮液进料阀，关闭阀, 打开阀和阀，调节第三个恒压过滤的压力，当控制面板上的测量仪显示压力稳定后，便可开始做过滤实验， 重复步骤5，记录下8个和相应的8个过滤时间，关闭进料阀和阀和阀。6将剩余的悬浮液压回配料槽。打开阀和，利用压力料槽内的余压将剩余的悬浮液压回配料槽，然后关闭阀、。慢慢打开阀，将压力料槽内的余压排放掉，并打开阀、将压力定值阀内的压力退回至零，然后再关闭。7. 关闭电源。 关闭控制面板上的空气压缩机电源、24伏直流电源、仪表电源及总电源。8拆洗板框压滤机。 松开螺杆，拆下滤板、滤布和滤

16、框，放在存有滤液的塑料桶内清洗滤饼直至干净为止。塑料桶里的悬浮液应倒回配料槽。注意事项1 滤饼 滤液要全部回收到配料槽。2 电磁阀 压力定值调节阀的顺序不能搞错。 压力设定顺序为1# 3# 2# ，否则压力定值阀会漏气。四、实验装置的主要设备仪器一览表表1 主要实验仪器设备一览表设备仪器名称型号规格主要参数备注 搅拌器KDZ-1 过滤板 160*180*11（mm） 滤布 过滤面积 0.0475m2  5计量桶长327mm、宽286mm 五、学习体会与建议1 本实验的目的是通过恒压过滤实验验证过滤基本原理

17、，实验时要注意夹滤布要对牢板上的洞，安装滤板和滤框用螺旋压紧时，千万不要把手指压伤，先慢慢转动手轮使板框合上，然后再压紧。 2 影响过滤速率的主要因素有过滤压强、过滤介质、过滤面实验名称: 对流给热系数测定实验一、 实验目的1. 测定水蒸汽在圆直水平管外冷凝给热系数0及冷流体(空气或水)在圆直水平管内的强制对流给热系数i。2. 观察水蒸汽在圆直水平管外壁上的冷凝状况。3 掌握热电阻测温方法。4 掌握计算机自动控制调节流量的方法。5 了解涡轮流量传感器和智能流量积算仪的工作原理和使用方法。6 了解电动调节阀 压力传感器和变频器的工作原理和使用方法。7 掌握化工原理实验软件库的使用。二、

18、实验装置流程示意图及实验流程简述水蒸汽自蒸汽发生器途经阀、阀由蒸汽分布管进入套管换热器的环隙通道，冷凝水由阀、阀排入水沟。冷流体水或来自由变频器控制的旋涡气泵产生的空气依次经过阀或电动调节阀、涡轮流量计、水或空气流量调节阀进入套管换热器的内管，被加热后排入下水道或放空。三、简述实验操作步骤及安全注意事项空气水蒸汽系统1. 开启电源。依次打开控制面板上的总电源、仪表电源。2. 启动旋涡气泵, 调节手动调节阀使风量最大。3. 排蒸汽管道的冷凝水。打开阀、阀，排除套管环隙中积存的冷凝水，然后适当关小阀，注意阀不能开得太大，否则蒸气泄漏严重。4. 调节蒸汽压力。打开阀，蒸汽从蒸汽发生器沿保温管路流至阀

19、；慢慢打开阀，蒸汽开始流入套管环隙并对内管的外表面加热，控制蒸汽压力稳定在0.02MPa, 不要超过0.05MPa，否则蒸汽不够用。5. 分别测定不同流量下所对应的温度。当控制面板上的巡检仪显示的11个温度、压力数据及智能流量积算仪上显示的空气流量稳定后，记录下最大空气流量下的全部的温度、压力、流量数据。然后再调节阀，分别取最大空气流量的1/2及1/3，分别记录下相应流量下的稳定的温度和压力数据，这样总共有3个实验点。6. 实验结束后，关闭蒸汽阀和阀，关闭仪表电源及总电源。水水蒸汽系统 操作步骤、方法基本上同空气水蒸汽体系一样，只是冷流体由空气改为冷水，实验点仍然取3个。注意事项1 一定要在套

20、管换热器内管输入以一定量的水或空气，方可开启蒸汽阀门，且必须在排除蒸汽管线上原积存的冷凝水后，才可把蒸汽通入套管换热器中。2 操作过程中，压力一般控制在0.05Mpa以下。3 开始通入蒸汽时，要缓慢通入换热器中，由冷态变为热态不得少于20分钟。四、实验装置的主要设备仪器一览表表1 主要实验仪器设备一览表设备仪器名称型号规格主要参数备注紫铜管直径16*1.5 mm 长度1010mm外套玻璃管直径112*6 mm长度1010 mm漩涡气泵XGB-12型风量0-90 m3/h 风压 12kPa压力表0-0.1MPa电动调节阀QSVP-16K涡轮流量计LWQ-15型五、学习体会与建议实验中，冷凝水不及

21、时排走，附着在管外壁上，增加了一项热阻，降低了传热速率。在外管最低处设置排水口，及时排走冷凝水。采用不同压强的蒸汽进行实验，对关联式基本无影响。因为(2g3r/dt)1/4，当蒸汽压强增加时，r和均增加，其它参数不变，故(2g3r/dt)1/4变化不大，所以认为蒸汽压强对关联式无影响实验名称: 固体流态化实验 一 实验目的 1 观察聚式和散式流化现象。2 测定床层的堆积密度和空隙率3 测定流体通过颗粒床层时的压降pm与空塔气速u的曲线和临界流化速umf二、实验装置流程示意图及实验流程简述对空气石英砂体系，流动的空气由鼓风机4提供，依次经过气体流量调节阀3、气体转子流量计2、

22、温度计1及气体分布板后，穿过石英砂组成的床层，最后床层顶部10排出。空气的流量由气体流量计读出，空气通过床层的压降由U形压差计读出，床层高度的变化由标尺杆测出。 对水石英砂体系，其实验装置流程与空气石英砂体系大体相似。三、简述实验操作步骤及安全注意事项1 操作步骤（1）用木棒轻轻敲打床层，使床层高度均匀一致，并测量出首次静床高度； （2）打开电源，启动风机； （3）调节气体流量从最小刻度开始，然后气体流量每次增加0.5m3/h，同时记录下相应的空气流量、空气温度、床层压降等上行原始数据。最大气体流量以不把石英砂带出床层为准。 （4）调节气体量从上行的最大

23、流量开始，每次减少0.5m3/h，直至最小流量，记录相应的下行原始实验数据。 （5）测量结束后，关闭电源，再次测量经过流化后的静床高度。比较两次静床高度的变化。 （6）在临界流化点之前必须保证有六点以上数据，且在临界流化点附近应多测几个点。四、实验装置的主要设备仪器一览表表1 主要实验仪器设备一览表设备仪器名称型号规格主要参数备注流化床尺寸300×50×500mm分水床、气床两个风机风量450 m3/h，风压120mmH2O,效率66%，轴功率750W水泵微型家用增压泵功率：120W蓄水箱容积约35L气体转子流量计LZB-F液体转子流量计LZBF五、学习

24、体会与建议1 流体分布板的作用 ：使流体均匀分布，防止流体的不良初始分布使传递效率急剧下降2 实际流化时，由压差计测得的广义压差会有波动，为正常现象实验名称: 精馏实验一、实验目的1 掌握全回流时板式精馏塔的的全塔效率、单板效率及填料精馏塔等板高度的测定方法。2 熟悉精馏塔的基本结构及流程。3 掌握连续精馏塔的操作方法。4 确定部分回流时不同回流比对精馏塔效率的影响。5 了解LMI电磁微量计量泵 塔釜液位自动控制 回流比和电热自动控制的工作原理和操作方法。6 了解气相色谱仪的使用方法。7 学会化工原理使用软件库的使用。二、实验装置流程示意图及实验流程简述冷却水经转子流量计计量后进入全凝器的底部

25、，然后从上部流出。由塔釜产生的蒸汽穿过塔内的塔板或填料层后到达塔顶，蒸汽全凝后变成冷凝液经集液器的侧线管流入回流比控制器，一部分冷凝液回流进塔，一部分冷凝液作为塔顶产品去贮槽2。原料从贮槽由进料泵输送至塔的侧线进料口。塔釜液体量较多时，电磁阀会启动工作，釜液就会自动由塔釜进入贮槽。三、简述实验操作步骤及安全注意事项操作步骤1配制乙醇质量百分数为20%的乙醇水溶液。配制后，从加料漏斗加入塔釜，液位处于玻璃液位计的2/3高度处，并打开塔顶放空阀。注意，釜液位不能过低，否则电加热器会烧坏。2调节冷却水流量。调节冷却水进口阀，使水流量稳定在500L/h左右。3接通电源。接通控制面板上的仪表电源，接通塔

26、釜电加热器电源，手动调节电压，刚开始加热电压可高些如200220V，等塔釜温度稳定在九十几度也即釜温接近泡点时，电压降至100120V左右，注意加热电压不能太高，否则会出现淹塔现象。4取样分析当全回流出现并稳定20分钟后，此时塔顶温度、塔釜温度及各测温点的温度不再发生变化，全回流处于稳定状态，从取样口取塔顶产品样送色谱分析室分析乙醇含量XD，从取样口取塔釜产品样送色谱分析室分析乙醇含量XW。注意事项1 塔顶放空阀一定要打开。2 液料一定要加到设定液位的2/3处才可打开加热管电源。3 部分回流时，进料泵电源开启前务必先打开进料阀，否则会损害进料泵。四、实验装置的主要设备仪器一览表表1 主要实验仪

27、器设备一览表设备仪器名称型号规格主要参数备注蒸馏釜108×4×400mm电热棒SRY-2-1型1KW 冷凝器换热面积0.7m2转子流量计LZB-6五、学习体会与建议1塔釜加热对精馏操作的参数有什么影响：塔釜加热会改变上升蒸汽的量，若进料量以及组成不变的话，则精馏段的上升蒸汽的量也会改变，在保证一定的生产任务的前提下，操作回流比会发生变化，进而改变精馏段操作线以及提留段操作线的位置，对精馏操作产生影响。塔釜加热量主要消耗在塔顶的冷却量上，若塔釜加热量增加，则塔顶冷却量增加，同时回流量增加，所需的塔板数减少，但是，这是以增加能耗为代价的。2 如何判断塔的操作已达到稳定:当出现回

28、流现象的时候，就表示塔的操作已稳定。就可以测样液的折射率了。实验名称: 吸收（解吸）实验一、 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 测定填料塔的流体力学性能；4 了解气体空塔速度和液体喷淋密度对总体积传质系数的影响；5 了解气相色谱仪和六通阀在线检测CO2浓度和测量方法；6 学会化工原理实验软件库的使用。二、实验装置流程示意图及实验流程简述1装置流程本实验装置流程如图61所示：水经转子流量计后送入填料塔塔顶再经喷淋头喷淋在填料顶层。由风机输送来的空气和由钢瓶输送来的二氧化碳气体混合后，一起进入气体混合稳压罐，然后经转子流量计计量后进入塔底，与水在

29、塔内进行逆流接触，进行质量和热量的交换，由塔顶出来的尾气放空，由于本实验为低浓度气体的吸收，所以热量交换可略，整个实验过程可看成是等温吸收过程。2主要设备（1）吸收塔：高效填料塔，塔径100mm，塔内装有金属丝网板波纹规整填料，填料层总高度2000mm.。塔顶有液体初始分布器，塔中部有液体再分布器，塔底部有栅板式填料支承装置。填料塔底部有液封装置，以避免气体泄漏。（2）填料规格和特性：金属丝网板波纹填料：型号JWB700Y，填料尺寸为100×50mm，比表面积700m2/m3。（3）转子流量计；介质条 件最大流量最小刻度标定介质标定条件空气6m3/h0.1 m3/h空气20 1.01

30、33×105PaCO2160 L/h10 L/h空气20 1.0133×105Pa水1000L/h20 L/h水20 1.0133×105Pa（4）气泵：层叠式风机，风量090m3/h，风压40kPa；（5）二氧化碳钢瓶；（6）气相色谱仪（型号：SP6801）；（7）色谱工作站：浙大NE2000。三、简述实验操作步骤及安全注意事项1 实验步骤（1）熟悉实验流程及弄清气相色谱仪及其配套仪器结构、原理、使用方法及其注意事项；（2）打开仪表电源开关及风机电源开关；（3）开启进水总阀，使水的流量达到400L/h左右。让水进入填料塔润湿填料。（4）塔底液封控制：仔细调节阀门

31、的开度，使塔底液位缓慢地在一段区间内变化，以免塔底液封过高溢满或过低而泄气。（5）打开CO2钢瓶总阀，并缓慢调节钢瓶的减压阀（注意减压阀的开关方向与普通阀门的开关方向相反，顺时针为开，逆时针为关），使其压力稳定在0.1Mpa左右；（6）仔细调节空气流量阀至1m3/h，并调节CO2调节转子流量计的流量，使其稳定在100L/h160 L/h；（7）仔细调节尾气放空阀的开度，直至塔中压力稳定在实验值；（8）待塔操作稳定后，读取各流量计的读数及通过温度数显表、压力表读取各温度、压力，通过六通阀在线进样，利用气相色谱仪分析出塔顶、塔底气相组成；（9）改变水流量值，重复步骤（6）（7）（8）。（10）实验完毕，关闭CO2钢瓶总阀，再关闭风机电源开关、关闭仪表电源开关，清理实验仪器和实验场地。2 注意事项（1）固定好操作点后，应随时注意调整以保持各量不变。（2）在填料塔操作条件改变后，需要有较长的稳定时间，一定要等到稳定以后方能读取有关数据。四、实验装置的主要设备仪器一览表表1 主要实验仪器设备一览表设备仪器名称型号规格主要参数备注吸收塔塔径100mm金属丝网波纹规整填料JWB-700Y尺寸100mm*100mm比面积700m