化工原理实验答案

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=αA△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△tm不变，而α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α关联式有何影响？基本无影响。因为α∝(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4，当蒸汽压强增加时，r和△均增加，其它参数不变，故(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4对α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。若进料中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，则塔顶馏分增加，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。

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。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l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若待干燥物料一定，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1、下面操作正确的是。开始测量数据后，不要改变水浴温度。测量过程中泵要一直开启。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少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Δp与气速u和喷淋量l的关系：u越大，Δp越大l越大，Δp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、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）实验精馏操作回流比:越大越好越小越好精馏段与提馏段的理论板:不一定精馏段比提馏段多或少当采用冷液进料时,进料热状况q值:q>1全回流在生产中的意义在于：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精馏塔塔身伴热的目的在于：防止塔的内回流全回流操作的特点有：F=0，D=0，W=0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:95.57%酒精-水系统的共沸组成)若进料组成大于95.57%塔釜可达到98%以上的酒精若进料组成大于95.57%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R<Rmin时，精馏塔能否进行操作？能操作，但塔顶得不到合格产品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上升气速过大会造成过量的液沫夹带上升气速过大会使塔板效率下降18、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实验9流化床干燥实验讲义⑴物料去湿的方法有哪些？本实验所用哪种方法？答：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。⑵对流干燥过程的特点是什么？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。⑶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㎏水/㎏绝干气。⑷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。⑸湿球温度是指什么温度？跟什么有关？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。⑹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。=（2.83×10-3+4.56×10-3H）（t+273）⑺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。⑻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。⑼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。⑽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。⑾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、放空阀实验前后应全开，实验中应全关。⑿实验操作中升压要注意什么？答：升压一定要缓慢升压，以免损坏装置⒀干燥器