化工原理实验答案

1、实验四1. 实验中冷流体和蒸汽的流向，对传热效果有何影响 ？无影响。因为Q=a也tm,不论冷流体和蒸汽是迸流还是逆流流动，由 于蒸汽的温度不变，故 t不变，而a和A不受冷流体和蒸汽的流向的影响， 所以传热效果不变。2. 蒸汽冷凝过程中，若存在不冷凝气体，对传热有何影响、应采取什么措施？不冷凝气体的存在相当于增加了一项热阻，降低了传热速率。冷凝器 必须设置排气口，以排除不冷凝气体。3. 实验过程中，冷凝水不及时排走，会产生什么影响？如何及时排走冷凝水？冷凝水不及时排走，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。4. 实验中，所测定的壁温是靠近蒸汽侧还

2、是冷流体侧温度？为什么？传热系数k接近于哪种流体的壁温是靠近蒸汽侧温度。因为蒸汽的给热系数远大于冷流体的给热系数，而壁温接近于给热系数大的一侧流体的温度，所以壁温是靠近蒸汽侧温度。而总传热系数K 接近于空气侧的对流传热系数5. 如果采用不同压强的蒸汽进行实验，对a关联式有何影响？基本无影响。因为a* （ P 2gX 3r/卩doA t），当蒸汽压强增加时，r和 t 均增加，其它参数不变，故（P 2g入3”卩doAt）变化不大，所以认为蒸汽压强 对a关联式无影响。实验五固体流态化实验1. 从观察到的现象，判断属于何种流化？2. 实际流化时，P为什么会波动？3. 由小到大改变流量与由大到小改变流量

3、测定的流化曲线是否重合，为什么？4流体分布板的作用是什么？实验六精馏1. 精馏塔操作中，塔釜压力为什么是一个重要操作参数，塔釜压力与哪些因素有关？答（1）因为塔釜压力与塔板压力降有关。塔板压力降由气体通过板上孔口或通道时为克服 局部阻力和通过板上液层时为克服该液层的静压力而引起，因而塔板压力降与气体流量（即塔内蒸汽量）有很大关系。气体流量过大时，会造成过量液沫夹带以致产生液泛，这时塔板 压力降会急剧加大，塔釜压力随之升高，因此本实验中塔釜压力可作为调节塔釜加热状况的 重要参考依据。（2）塔釜温度、流体的粘度、进料组成、回流量。2. 板式塔气液两相的流动特点是什么 ？答：液相为连续相，气相为分散

4、相。3. 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？答：（1）减少成品酒精的采出量或增大进料量，以增大回流比；（2）加大蒸气量，增加塔 顶冷凝水量，以提高凝液量，增大回流比。5.本实验中进料状态为冷态进料，当进料量太大时，为什么会出现精馏段干板，甚至出现 塔顶既没有回流也没有出料的现象，应如何调节 ？答：进料量太大时，塔内的温度较低，组分达不到足够的温度，没有上升蒸汽，故精馏段干 板，甚至出现塔顶既没有回流也没有出料的现象。（1）减小进料量；（ 2）升高塔釜温度6在部分回流操作时， 你是如何根据全回流的数据， 选择一个合适的回流比和进料位置的 ? 答：通过全回流，可以通过作

5、图法求得全回流理论板数 NT,再根据总板效率，粗略算出塔 板数，从而根据生产要求，确定回流比和进料位置。7 若进料浓度下降 , 进料口下降还是上升进料组成的变化， 直接影响精馏操作， 当进料中重组分的浓度增加时，精馏段的负荷增加。 对于固定了精馏段板数的塔来说， 将造成重组份带到塔顶， 使塔顶产品质量不合格。 若进料的轻组分的浓度增加时，提馏段的负荷增加。 对于固定了提馏段塔板数的塔来说， 将造成提馏段的轻组分蒸出不完全，釜液中轻组分的损失加大。同时，进料组成 馏分增加，釜液排出量减少。同时，全塔温度 下降，塔压升高。组份 变重，情况相反。的变化还将引起全塔物料平衡和工艺条件的变化。组份变轻，

6、 则塔顶进料组成变化时，可采取如下措施。1）改进料口。组份变重时，进料口往下改；组份变轻时，进料口 往上改。2）改变回流比。组份变重时，加大回流比；组份变轻时，减少回 流比。3）调节冷剂和热剂量。根据组成变动的情况，相应地调节塔顶冷 剂和塔釜热剂量，维持顶、釜的产品质量不变。8 若测得单板效率超过 100%作何解释在进行精馏操作时 ,在塔板上由于液体流径长 , 造成塔板上有明显的浓度差异 ,使气体分布不 均匀而可能使塔板的单板效率超过 100%.吸收1水吸收空气中的二氧化碳属于气膜吸收还是液膜控制？答：因为二氧化碳极不容易溶于水中，所以为液膜控制。2吸收过程的影响因素有哪些？答：（ 1）吸收剂

7、的流量、种类； （2）被吸收气体的流量； （3）吸收温度； （4）填料分布的均匀性； （5） 吸收塔的压差； （ 6）吸收塔的液位。3气体温度与液体温度不同时，应按哪个温度计算相平衡常数？ 答：按气体和液体温度的对数平均值计算。4当进气浓度不变时，欲提高溶液出口浓度，可采用哪些措施？ 答：（ 1）降低温度； （ 2）降低进气的流量； （3）降低吸收剂的流量5 填料吸收塔塔底为什么有液封装置？采用了什么原理这时采用液封装置是防止塔内气体 （ 一般为有毒有害或者本来就是产品 ）外漏，造成污染环境 或者浪费。还有 稳定塔的气压。 原理是利用一定高度液体产生的压力抵消塔内产生的压力产生 平衡，隔离塔内

8、外气体。6 填料吸收塔传质系数测定实验中测定 kxa 有什么工程意义传质系数是气液吸收过程重要的研究的内容，是吸收剂和催化剂等性能评定、吸收设备设计、放大的关 键参数之一7 能否用自来水代替高位槽水？为什么不能。因为自来水水压不稳，使整个体系成为不稳定体系8 填料塔的液泛和哪些因素有关 ？直径一定的塔，可供气、液两相自由流动的截面是有限的。二者之一的流量若增大到某个限 度，降液管内的液体便不能顺畅地流下；当管内的液体满到上层板的溢流堰顶时，便要漫到 上层板，产生不正常积液，最后可导致两层板之间被泡沫液充满。这种现象，称为液泛。液 泛开始时，塔的压降急剧上升，效率急剧下降。随后塔的操作遭到破坏。

9、 主要原因：降液管 内液体倒流回上层板 . 过量液沫夹带到上层板 防止产生液泛的措施是：（1）按规定的进料量操作；（2）按规定的回流量操作。实验八 干燥1、为什么在操作中要先开鼓风机送气，而后通电加热？答：防止损坏风机。2、某些物料在热气流中干燥，希望热气流相对湿度要小；某些要在相对湿度较大的热气流中干燥，为什么？3 物料厚度不同时，干燥速率曲线又如何变化？4、湿物料在70C80C的空气流中经过相当长时间的干燥，能否得到绝干物5 实验过程中干、湿球温度计是否变化？为什么？6 如何判断实验已经结束？ 答：当物料恒重时,可判断实验已经结束 。7 恒定干燥条件是指什么？ 指干燥介质的温度、湿度、流速

10、及与物料的接触方式，都在整个干燥过程中均 保持恒定 流化床干燥1、固体流态化的过程包括 固定床 流化床 气力输送2、下列叙述正确的是 固体颗粒层用气体进行的流态化的形式为聚式流 I 化 体颗粒层用液体进行的流态化的形式为散式流 l 化3、聚式流 o 床的不正常操作现象主要有沟流与节涌 l 其中沟流产生的原因 粒粒度小 气流速度小 分布板开孔率小4、聚式流 o 床的不正常操作现象主要有沟流与节涌 l 其中节涌产生的原因为 粒粒度大 气流速度大 床层高径比大5、在实验过程中I空气m过预热器后，未发生变化的参数为 湿度6、在实验过程中 l 测得的床层温度与物料表面温度较为近似， 在恒速干燥阶段， 其

11、值与下列选项中的哪些参数相同： 湿球温度 绝热饱和湿度7、在干燥过程中 l 若增加干燥介质空气的流速，则有 气速增加，物料的干燥 速度变大 气速增加，临界湿含量的值变大 气速增加，平衡湿含量的值不变8、在实验过程中 I 若进口空气的性质恒定,预热器的出口温度越高,则 干燥 速度越高 临界湿含量越高9、在降速干燥阶段，若空气的干球温度为 t，湿球温度为tW,露点为td，物料表面温度为tm,则有tm > tw10、在干燥过程中 l 若待干燥物料定，改变干燥介质空气的性质，下列参数不发生变化的是 结合水分 气体扩散系数测量过程中泵1、下面操作正确的是。开始测量数据后，不要改变水浴温度。要一直开

12、启。2、实验中使用的游标卡尺的精度为。 0.1mm吸收系数1、下列关于体积传质系数与液泛的关系正确的是：Kya随液泛程度先增加后减2、正确应用亨利定律与拉乌尔定律计算的过程是：吸收计算应用亨利定律 精馏计算应用拉乌尔定律3、判别填料塔压降 P与气速u和喷淋量I的关系：u越大， P越大I越大， P越大 4、判断下列诸命题是否正确？喷淋密度是指单位时间通过单位面积填料层的液体体积5、干填料及湿填料压降-气速曲线的特征：对干填料u增大 P/Z增大 对湿 填料u增大 P/Z增大 6、测定压降 - 气速曲线的意义在于：选择适当的风机7、测定传质系数 kya 的意义在于：计算填料塔的高度 确定填料层高度8

13、、为测取压降 - 气速曲线需测下列哪组数据？测塔压降、 空气转子流量计读数、 空气温度、空气压力和大气压9、传质单元数的物理意义为：反映了物系分离的难易程序 它反映相平衡关系 和进出口浓度状况10、HoG的物理意义为： 它仅反映设备效能的好坏（高低）11、温度和压力对吸收的影响为：T增高P减小，Y2增大X1减小T降低P增大，Y2减小X1增大12、气体流速U增大对KYa影响为：U增大，KYa增大一、精馏（乙醇水）实验1、精馏操作回流比 : 越大越好 越小越好2、精馏段与提馏段的理论板 : 不一定 精馏段比提馏段多或少3、当采用冷液进料时 , 进料热状况 q 值 : q>14、全回流在生产中

14、的意义在于： 用于开车阶段采用全回流操作 产品质量达不到要求时采用全回流操作 用于测定全塔效率5、精馏塔塔身伴热的目的在于：防止塔的内回流6、全回流操作的特点有： F=0， D=0， W=07、本实验全回流稳定操作中，温度分布与哪些因素有关？当压力不变时， 温度分布仅与组成的分布有关8、判断全回流操作达到工艺要求的标志有：浓度分布基本上不随时间改变而改变 温度分布基本上不随时间改变而改变9、塔压降变化与下列因素有关：气速 塔板型式不同10、如果实验采用酒精 - 水系统塔顶能否达到 98%（重量）的乙醇产品？ （注:%酒精 -水系统的共沸组成 ） 若进料组成大于 % 塔釜可达到 98%以上的酒精

15、 若 进料组成大于 % 塔顶不能达到 98%以上的酒精11、冷料回流对精馏操作的影响为：XD增加，塔顶T降低 12、当回流比RvRmin时，精馏塔能否进行操作？能操作，但塔顶得不到合格产13、在正常操作下，影响精馏塔全效率的因素是：物系，设备与操作条件14、精馏塔的常压操作是怎样实现的？塔顶成品受槽顶部连通大气 15、全回流操作时，回流量的多少受哪些因素的影响？受塔釜加热量的影响16、为什么要控制塔釜液面高度？为了防止加热装置被烧坏为了使精馏塔的操 作稳定 为了使釜液在釜内有足够的停留时间上升气速17、塔内上升气速对精馏操作有什么影响？上升气速过大会引起液泛过大会造成过量的液沫夹带 上升气速过

16、大会使塔板效率下降18、实验 9 流化床干燥实验讲义 物料去湿的方法有哪些？本实验所用哪种方法？ 方法有机械去湿，吸附去湿，供热去湿。本实验所用方法供热去湿中的对流干燥。 对流干燥过程的特点是什么？板压降的大小与什么因素有关？与上升蒸气速度有关 与塔釜加热量有关答： 答：当温度较高的气体与湿物料直接接触时，气固两相间所发生的是热质同时传递的过程。 空气的湿度是如何定义的答：空气湿度的定义为每千克绝干空气所带有的水汽量，单位是kg水/ kg绝干气。 相对湿度是如何定义的？ 答：空气中的水汽分压与一定总压及一定温度下空气中水汽分压可能达到的最大值之比定义 为相对湿度。 湿球温度是指什么温度？跟什么

17、有关？答：湿球温度是 大量空气与少量水长期接触后水面的温度，它是空气湿度和干球温度的函 数。 湿空气的比容如何定义的？计算式是什么？答：湿空气的比容是指1kg干气及其所带的Hkg水所占的总体积。-3 -3H = (X 10-+X 10-H) (t+273) 结合水与非结合水如何定义的？两者的基本区别是什么？ 答：借化学力或物理力与固体相结合的水统称为结合水； 非结合水是指机械地附着与固体表 面或颗粒堆积层中的大空隙中未与固体结合的那部分水。 两者的基本区别是其表现的 平衡蒸汽压不同。 本实验中物料的含水量 w 是用何仪器测得的？如何使用该仪器？ 答：本实验中物料的含水量 w 是用水分快速测定仪来测定的。 常用工业干燥器有哪几种？本实验所用哪种类型的干燥器？ 答：常用工业干燥器有厢式干燥器、 喷雾干燥器、气流干燥器、 流化干燥器、转筒干燥器等。 本实验所用是流化干燥器。 本实验中所用的被干燥物料是什么？有什么特点？ 答：变色硅胶。有颜色遇水由蓝变白的特点且耐热性比较好，有好的吸水性。(11) 实验中风机旁路阀应如何？放空阀又应如何 答：实验中风机旁路阀一定不能全观、放空阀