《化工原理》實(shí)驗(yàn)思考題題目及答案.doc
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實(shí)驗(yàn)一 流體流動(dòng)阻力測(cè)定 1、倒∪型壓差計(jì)的平衡旋塞和排氣旋塞起什么作用? 怎樣使用? 平衡旋塞是打開(kāi)后,可以進(jìn)水檢查是否有氣泡存在,而且能控制液體在U型管中的流量 而排氣旋塞,主要用于液柱調(diào)零的時(shí)候使用的,使管內(nèi)形成氣-水柱 操作方法如下: 在流量為零條件下,打開(kāi)光滑管測(cè)壓進(jìn)水閥和回水閥,旋開(kāi)倒置U型管底部中間的兩個(gè)進(jìn)水閥,檢查導(dǎo)壓管內(nèi)是否有氣泡存在。若倒置U型管內(nèi)液柱高度差不為零,則表明導(dǎo)壓管內(nèi)存在氣泡,需要進(jìn)行趕氣泡操作。 開(kāi)大流量,使倒置U型管內(nèi)液體充分流動(dòng),以趕出管路內(nèi)的氣泡;若認(rèn)為氣泡已趕凈,將流量閥關(guān)閉;慢慢旋開(kāi)倒置U型管上部的放空閥,打開(kāi)底部左右兩端的放水閥,使液柱降至零點(diǎn)上下時(shí)馬上關(guān)閉,管內(nèi)形成氣-水柱,此時(shí)管內(nèi)液柱高度差應(yīng)為零。然后關(guān)閉上部?jī)蓚€(gè)放空閥。 2、如何檢驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)的空氣已經(jīng)排除干凈? 在流量為零條件下,打開(kāi)光滑管測(cè)壓進(jìn)水閥和回水閥,旋開(kāi)倒置U型管底部中間的兩個(gè)進(jìn)水閥。若倒置U型管內(nèi)液柱高度差不為零,則表明導(dǎo)壓管內(nèi)存在氣泡,需要進(jìn)行趕氣泡操作。知道,U型管高度差為零時(shí),表示氣泡已經(jīng)排干凈。 3、U型壓差計(jì)的零位應(yīng)如何調(diào)節(jié)? 操作方法如下: 在流量為零條件下,打開(kāi)光滑管測(cè)壓進(jìn)水閥和回水閥,旋開(kāi)倒置U型管底部中間的兩個(gè)進(jìn)水閥,檢查導(dǎo)壓管內(nèi)是否有氣泡存在。若倒置U型管內(nèi)液柱高度差不為零,則表明導(dǎo)壓管內(nèi)存在氣泡,需要進(jìn)行趕氣泡操作。 開(kāi)大流量,使倒置U型管內(nèi)液體充分流動(dòng),以趕出管路內(nèi)的氣泡;若認(rèn)為氣泡已趕凈,將流量閥關(guān)閉;慢慢旋開(kāi)倒置U型管上部的放空閥,打開(kāi)底部左右兩端的放水閥,使液柱降至零點(diǎn)上下時(shí)馬上關(guān)閉,管內(nèi)形成氣-水柱,此時(shí)管內(nèi)液柱高度差應(yīng)為零。然后關(guān)閉上部?jī)蓚€(gè)放空閥。 4、測(cè)壓孔的大小和位置、測(cè)壓導(dǎo)管的粗細(xì)和長(zhǎng)短對(duì)實(shí)驗(yàn)有無(wú)影響?為什么? 有,有影響。跟據(jù)公式 hf=Wf/g=λlu平方/2d也就是范寧公式,是沿程損失的計(jì)算公式。因此,根據(jù)公式,測(cè)壓孔的長(zhǎng)度,還有直徑,都是影響測(cè)壓的因素。再根據(jù)伯努利方程 測(cè)壓孔的位置,大小都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響。 5、在測(cè)量前為什么要將設(shè)備中的空氣排凈?怎樣能迅速地排凈? 因?yàn)槿绻O(shè)備含有氣泡的話,就會(huì)影響U型管的讀數(shù),讀數(shù)不準(zhǔn)確,便會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。要迅速排凈氣體,首先要開(kāi)大流量,使倒置U型管內(nèi)液體充分流動(dòng),以趕出管路內(nèi)的氣泡;若認(rèn)為氣泡已趕凈,將流量閥關(guān)閉。 6、在不同設(shè)備(包括相對(duì)粗糙度相同而管徑不同)、不同溫度下測(cè)定的λ-Re數(shù)據(jù)能否關(guān)聯(lián)在同一條曲線上? 答,不能,因?yàn)?,跟住四個(gè)特征數(shù),分別是長(zhǎng)徑比l/d,雷諾數(shù)Re,相對(duì)粗糙度 E/d,還有歐拉數(shù)Eu=wf/u的平方。即使相對(duì)粗糙度相同的管,管徑和溫度不同都會(huì)影響雷諾數(shù)及摩擦系數(shù)λ。他們得到的λ-Re曲線圖都不同。例如,由于溫度的改變,會(huì)影響液體的粘度改變,還有液體密度的改變。因此,摩擦系數(shù)的公式中,λ=64μ/ρud=64/Re因此,溫度的改變會(huì)影響,摩擦系數(shù)和雷諾數(shù)的改變。因此,他們不是在同一條曲線上,但能反映在同一副圖中,作出比較。 7、以水為工作流體所測(cè)得的λ-Re關(guān)系能否適用于其他種類的牛頓型流體?為什么? 不能,因?yàn)?,每一種流體他們的流體密度還有年度都不同,都會(huì)影響摩擦系數(shù)λ和雷諾數(shù)Re的大小變化,根據(jù)公式λ=64μ/ρud=64/Re,在相同的粗糙度管中,得出的關(guān)系曲線也是不同的。因此,用水得出的λ-Re關(guān)系不能用于其它種類的牛頓型流體。 8、測(cè)出的直管摩擦阻力與設(shè)備的放置狀態(tài)有關(guān)嗎?為什么? 有影響的,因?yàn)?,不同的放置狀態(tài)會(huì)影響液體的流速。而流速的不同,直接反應(yīng)在公式λ=64μ/ρud=64/Re,因此他們不同的放置位置,也會(huì)影響雷諾數(shù)和摩擦系數(shù),雖然,單位體積的流體的沿程損失是一樣,就是R1=R2=R3,管內(nèi)流動(dòng)總阻力順勢(shì),還是要考慮摩擦系數(shù)和流速,因此Wf=λlu平方/2d,直管阻力還要考慮摩擦因素的影響。 9、如果要增加雷諾數(shù)的范圍,可采取哪些? 答:設(shè)備一定時(shí),選用大密度或小粘度的流體;流體一定時(shí),增大管徑,二者均可通過(guò)調(diào)節(jié)流體流速得到較大范圍雷諾數(shù)的狀態(tài) 實(shí)驗(yàn)二:離心泵 1、分析為什么離心泵啟動(dòng)前要灌泵?在啟動(dòng)前為何要關(guān)閉調(diào)節(jié)閥? 答:離心泵啟動(dòng)前,必須將泵內(nèi)灌滿液體,至泵殼頂部的小排氣旋塞開(kāi)啟時(shí)有液體冒出為止,以保證泵和吸入管內(nèi)無(wú)空氣積存。停泵前亦應(yīng)先關(guān)閉調(diào)節(jié)閥,以免壓出管路內(nèi)的液體倒流入泵內(nèi)使葉輪受沖擊而損壞。 2、分析氣縛現(xiàn)象與氣蝕現(xiàn)象的區(qū)別。 答:因泵入口處變徑引起氣體積存而形成氣囊,大量氣體吸入泵內(nèi),導(dǎo)致吸不上液體的現(xiàn)象,稱為氣縛現(xiàn)象。當(dāng)Pk降至被輸送液體的飽和蒸汽壓時(shí),將發(fā)生沸騰,所生成的蒸汽泡在隨液體從入口向外周流動(dòng)中,又因壓力迅速加大而急劇冷凝,使液體以很大的速度從周?chē)鷽_向氣泡中心,產(chǎn)生頻率很、瞬時(shí)壓力很大的沖擊,這種現(xiàn)象稱為氣蝕。 3、根據(jù)什么條件來(lái)選擇離心泵? 答:(1)先根據(jù)所輸送的液體及操作條件確定泵的類型 (2)再根據(jù)所要求的流量與壓頭確定泵的型號(hào) (3)若被輸送液體的粘度和密度與水相差較大時(shí),應(yīng)核算泵的特性參數(shù):流量、壓頭和軸功率。 4、試分析允許汽蝕余量與泵的安裝高度的區(qū)別。 答:離心泵的安裝位置與被吸入液體液面的垂直高度,稱為安裝高度。安裝高度的高低直接影響到離心泵能否正常輸送液體。為避免發(fā)生氣蝕,就要求泵的安裝高度不超過(guò)某一定值,我們采用氣蝕余量來(lái)表示泵的吸上性能。用氣蝕余量確定泵的安裝高度。 5、當(dāng)改變流量調(diào)節(jié)閥開(kāi)度時(shí),壓力表和真空表的讀數(shù)按什么規(guī)律變化? 答:出口閥門(mén)開(kāi)大時(shí),出口壓力減小,壓力表讀數(shù)增大,流量隨之增大(這是離心泵的一種特性)。真空表的讀數(shù)增大,這是因?yàn)殡S著流量增大,吸水管的壓力損失增大,管內(nèi)壓強(qiáng)降低,反映在進(jìn)口真空表的讀數(shù)增大(注意真空值增大,壓強(qiáng)是減小的)。(百度里的是——真空表負(fù)壓變大,壓力表逐漸減?。? 6、用孔板流量計(jì)測(cè)流量時(shí),應(yīng)根據(jù)什么選擇孔口尺寸和壓差計(jì)的量程? 孔板流量計(jì)時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)拿娣e比以期兼顧到U形壓差計(jì)適宜的讀數(shù)和允許的壓力降 7、從你所得的特性曲線中分析,如果要增加該泵的流量范圍,你認(rèn)為可以采取哪些措施? 允許氣蝕余量Hs = 7m,若選用密度比水輕的苯作介質(zhì),允許氣蝕余量將如何變化?為什么? 若要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)在線測(cè)控,應(yīng)如何選用測(cè)試傳感器及儀表? 8離心泵啟動(dòng)前為什么要先灌水排氣?本實(shí)驗(yàn)裝置中的離心泵在安裝上有何特點(diǎn)? 離心泵是靠大氣壓工作.水泵工作時(shí)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn).在泵體內(nèi)形成一個(gè)低氣壓區(qū).這樣大氣壓就將低處的水壓入進(jìn)水管中.而泵體中的水又由于離心力被甩到出水管.這樣水就源源不斷的被抽上來(lái)了.如果不灌水排氣,管內(nèi)與管外的氣壓相等就不能將水抽上來(lái). 9啟動(dòng)泵前為什么要先關(guān)閉出口閥,待啟動(dòng)后,再逐漸開(kāi)大?(而停泵時(shí),也要先關(guān)閉出口閥?這問(wèn)上面有) 離心泵啟動(dòng)時(shí)流量最小時(shí),啟動(dòng)電流最小,有利于降低泵啟動(dòng)電流,而旋渦泵屬于容積式泵,若啟動(dòng)時(shí)出口閥沒(méi)有關(guān)閉,泵出口的壓力會(huì)很高,嚴(yán)重時(shí)將打壞旋渦輪泵的葉輪。 (3)離心泵的特性曲線是否與連接的管路系統(tǒng)有關(guān)? 答:特性曲線與管路無(wú)關(guān),因?yàn)闇y(cè)量點(diǎn)在電機(jī)兩端,管路的大小,長(zhǎng)短與流量無(wú)關(guān),只是與流速有關(guān)。 (4)離心泵的流量增大時(shí),壓力表與真空表的數(shù)值將如何變化?為什么? 答:壓力表讀數(shù)增大,真空表的讀數(shù)增大。出口閥門(mén)開(kāi)大時(shí),出口壓力減小,壓力表讀數(shù)增大,流量隨之增大(這是離心泵的一種特性)。真空表的讀數(shù)增大,這是因?yàn)殡S著流量增大,吸水管的壓力損失增大,管內(nèi)壓強(qiáng)降低,反映在進(jìn)口真空表的讀數(shù)增大(注意真空值增大,壓強(qiáng)是減小的)。 (5)離心泵的流量可通過(guò)泵的出口閥調(diào)節(jié),為什么? 離心泵在固定的轉(zhuǎn)速下?lián)P程是固定的,調(diào)節(jié)出口閥就調(diào)節(jié)了導(dǎo)流面積,可以使用這種方法調(diào)節(jié)流量。當(dāng)閥小時(shí),管阻大,電機(jī)的有效功率低,流量小;當(dāng)閥大時(shí),管阻小,電機(jī)的有效功率高,流量大。 (6)離心泵在其進(jìn)口管上安裝調(diào)節(jié)閥門(mén)是否合理?為什么? 離心泵的進(jìn)出口通常都安裝有閥門(mén),如果有水封裝置,可以不必裝進(jìn)口閥門(mén),但流量要使用出口閥門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)。 實(shí)驗(yàn)三 恒壓過(guò)濾 (1)在過(guò)濾實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)操作壓強(qiáng)增加一倍時(shí),其K值是否也會(huì)增加一倍?當(dāng)要得到同樣的過(guò)濾量時(shí),其過(guò)濾時(shí)間是否縮短了一半 答:在過(guò)濾實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)操作壓強(qiáng)增加一倍時(shí),由K=2p1-s/ur0c可見(jiàn),K值還隨r0和u(黏度)影響,而r0和u(黏度)都為實(shí)驗(yàn)常數(shù),若考慮濾餅的可壓縮性,應(yīng)計(jì)入r隨過(guò)濾壓力的變化,故或受壓力影響而變化,所以不能確定K值是否增加一倍;同理,當(dāng)要得到同樣的過(guò)濾量時(shí),見(jiàn)書(shū)本P105-3-36可見(jiàn),時(shí)間也不一定縮短一半。 (2)為什么過(guò)濾開(kāi)始時(shí),濾液常有些混濁,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后濾液才轉(zhuǎn)清? 因?yàn)閯傞_(kāi)始時(shí),濾布上沒(méi)有濾渣阻隔,部分幼細(xì)的粉劑通過(guò)了過(guò)濾層;又或因操作有差,濾布和濾板還沒(méi)有粘合好,懸濁液沒(méi)有通過(guò)濾布過(guò)濾完全,而一會(huì)兒之后,留在濾布上的濾餅增厚,同樣起到了過(guò)濾阻隔作用,把細(xì)微的粉狀物也隔離在過(guò)濾器中。 (3)哪些因素影響過(guò)濾速度? 和過(guò)濾壓差、比阻、濾液濃度黏度、濾餅厚度有關(guān),關(guān)聯(lián)式子為書(shū)本P105-3-36。 課本上的題目 ⑵實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中 第一點(diǎn)有無(wú)偏低或偏高現(xiàn)象?怎樣解釋?如何對(duì)待第一點(diǎn)數(shù)據(jù)? 可見(jiàn)我組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中第一點(diǎn)沒(méi)有偏高或偏低現(xiàn)象,若有偏高,應(yīng)由于濾布和濾板未吻合好,兩者間或有空氣阻隔,若偏低則因?yàn)V布上的濾渣較少,甚至在一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)懸濁液,濾液無(wú)阻隔地通過(guò),而使之單位過(guò)濾量的時(shí)間縮短。 ⑶△q取大一點(diǎn)好還是取小一點(diǎn)好?同一次實(shí)驗(yàn)△q不同,所得出的K、qe會(huì)不會(huì)不同?作直線求K及qe時(shí),直線為什么要通過(guò)矩形頂邊的中點(diǎn)? △q應(yīng)適當(dāng)?shù)娜?,估算?shí)驗(yàn)總用時(shí),大概取7~8個(gè)點(diǎn),可平均取或取不同的△q,得出的k、qe影響不大;而因?yàn)槲覀兯愠鰜?lái)的△t/△q是該過(guò)濾量段的平均時(shí)間,其值在表示該濾液量中段更顯其準(zhǔn)確性,所以一般取矩形頂邊中點(diǎn),而一般作圖時(shí),可先算出其q的算術(shù)平均值,用之作圖。 ⑷濾漿濃度和過(guò)濾壓強(qiáng)對(duì)K有何影響? 濾漿濃度越大濾漿的黏度也越大,K值將越??;過(guò)濾壓強(qiáng)的增大,同時(shí)影響比阻和壓縮指數(shù),但總體來(lái)說(shuō)K值也會(huì)隨之增大。 ⑸⑹見(jiàn)資料的第⑴⑶題答案。 (實(shí)驗(yàn)四 氣-汽對(duì)流傳熱實(shí)驗(yàn)) (1)、本實(shí)驗(yàn)中空氣和蒸氣的流向.對(duì)傳熱效果有什么影響? 答:無(wú)影響。因?yàn)镼=ɑA△tm.不論冷流體和蒸汽是順流還是逆流流動(dòng),由于蒸汽的溫度不變,故△tm不變,而ɑ和A不受冷流體和蒸汽的影響,故傳熱效果不變。 (2)、在汽-氣對(duì)流實(shí)驗(yàn)中,采用同一換熱器,在流體流量及進(jìn)口溫度均不發(fā)生變化的時(shí)候,兩種流體流動(dòng)方式由逆流改為并流,總傳熱系數(shù)是否發(fā)生變化?為什么 答:發(fā)生變化,因?yàn)樵诹黧w流量及進(jìn)口溫度均不發(fā)生變化的條件下,逆流時(shí)的對(duì)數(shù)平均溫差恒大于并流時(shí)的,且逆流總是優(yōu)于并流,故總傳熱系數(shù)是會(huì)發(fā)生變化的。 (3)、在汽-氣對(duì)流實(shí)驗(yàn)中,測(cè)定的壁面溫度是接近空氣側(cè)的溫度,還是接近蒸汽側(cè)的溫度?為什么? 答:接近蒸汽溫度,因?yàn)檎羝淠齻鳠崮は禂?shù)a(蒸汽)>> a(空氣)。 (4)、環(huán)隙間飽和蒸汽的壓強(qiáng)發(fā)生變化.對(duì)管內(nèi)空氣傳熱膜系數(shù)的測(cè)越是否會(huì)發(fā)生影響? 答:不會(huì)發(fā)生影響,當(dāng)汽壓強(qiáng)增加時(shí),r和均增加,其它參數(shù)不變,所以認(rèn)為對(duì)管內(nèi)空氣傳熱膜系數(shù)的測(cè)定無(wú)影響 書(shū)本上的思考題 實(shí)驗(yàn)五,填料塔 1.風(fēng)機(jī)為什么要用旁通閥調(diào)節(jié)流量? 答:因?yàn)槿绻挥门酝ㄩy,在啟動(dòng)風(fēng)機(jī)后,風(fēng)機(jī)一開(kāi)動(dòng)將使系統(tǒng)內(nèi)氣速突然上升可能碰壞空氣轉(zhuǎn)子流量計(jì)。所以要在風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后再通過(guò)關(guān)小旁通閥的方法調(diào)節(jié)空氣流量。 2. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析吸收過(guò)程是氣膜控制還是液膜控制? 答:實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,相平衡常數(shù)m很小,液相阻力m/kx也很小,導(dǎo)致總阻力1/ky基本上為氣相阻力1/ky所決定,或說(shuō)為1/ky所控制,稱為氣膜控制。 3. 在填料吸收塔塔底為什么必須有液封裝置?液封裝置是如何設(shè)計(jì)的? 答:塔底的液封主要為了避免塔內(nèi)氣體介質(zhì)的逸出,穩(wěn)定塔內(nèi)操作壓力,保持液面高度。 填料吸收塔一波采用U形管或液封罐型液封裝置。 液封裝置是采用液封罐液面高度通過(guò)插入管維持設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)一定壓力,從而防止空氣進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)或介質(zhì)外泄。 U形管型液封裝置是利用U形管內(nèi)充滿液體,依靠U形管的液封高度阻止設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)物料排放時(shí)不帶出氣體,并維持系統(tǒng)內(nèi)一定壓力。 4. 要提高氨水濃度(不改變進(jìn)氣濃度)有什么方法?又會(huì)帶來(lái)什么問(wèn)題? 答:要提高氨水濃度,可以提高流量L,降低溫度Ta 吸收液濃度提高,氣-液平衡關(guān)系不服從亨利定律,只能用公式進(jìn)行計(jì)算。 5. 溶劑量和氣體量的多少對(duì)傳質(zhì)系數(shù)有什么影響?Y2如何變化(從推動(dòng)力和阻力兩方面分析其原因)? 答:氣體量增大,操作線AB的斜率LS/GB隨之減小,傳質(zhì)推動(dòng)力亦隨之減小,出口氣體組成上升,吸收率減小。 實(shí)驗(yàn)六 精餾塔 (a)在精餾操作過(guò)程中,回流溫度發(fā)生波動(dòng),對(duì)操作會(huì)產(chǎn)生什么影響? 答:餾出物的純度可能不高,降低塔的分離效率。 (b)在板式塔中,氣體、液體在塔內(nèi)流動(dòng)中,可能會(huì)出現(xiàn)幾種操作現(xiàn)象? 答:4種:液泛,液沫夾帶,漏液 (c)如何判斷精餾塔內(nèi)的操作是否正常合理?如何判斷塔內(nèi)的操作是否處于穩(wěn)定狀態(tài)? 答:1)看顯示的溫度是否正常 2)塔頂溫度上升至設(shè)定的80攝氏度后,在一個(gè)較小的范圍內(nèi)波動(dòng),即處于穩(wěn)定狀態(tài) (d) 是否精餾塔越高,產(chǎn)量越大? 答:不是。因?yàn)橛?R =L/D可以知道,餾出液的產(chǎn)量與回流比有關(guān),而與塔高無(wú)關(guān) (e)精餾塔加高能否得到無(wú)水酒精? 答:不能.因?yàn)楫?dāng)乙醇的摩爾質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到 89 . 4 %時(shí),將與水在 78 . 15 ℃ 形成恒沸混合物,所以將精餾塔加高也不能得到無(wú)水酒精。 (f)結(jié)合本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明影響精餾操作穩(wěn)定的因素有哪些? 答:主要因素包括操作壓力、進(jìn)料組成和熱狀況、塔頂回流、全塔的物料平衡和穩(wěn)定、冷凝器和再沸器的傳熱性能,設(shè)備散熱情況等 (g) 操作中加大回流比應(yīng)如何進(jìn)行?有何利弊? 答:加大回流比的措施,一是減少餾出液量,二是加大塔釜的加熱速率和塔頂?shù)睦淠俾? 加大回流比能提高塔頂餾出液組成xD,但能耗也隨之增加。 (h) 精餾塔在操作過(guò)程中,由于塔頂采出率太大而造成產(chǎn)品不合格時(shí),要恢復(fù)正常的最快最有效的方法是什么? 答:降低采出率,即減少采出率. 降低回流比 (1)什么是全回流?特點(diǎn)? 在精餾操作中,若塔頂上升蒸汽經(jīng)冷凝后全部回流至塔內(nèi),則這種操作方法稱為全回流。全回流時(shí)的回流比R等于無(wú)窮大。此時(shí)塔頂產(chǎn)品為零,通常進(jìn)料和塔底產(chǎn)品也為零,即既不進(jìn)料也不從塔內(nèi)取出產(chǎn)品。顯然全回流操作對(duì)實(shí)際生產(chǎn)是無(wú)意義的。但是全回流便于控制,因此在精餾塔的開(kāi)工調(diào)試階段及實(shí)驗(yàn)精餾塔中,常采用全回流操作。 (3)在精餾實(shí)驗(yàn)中如何判斷塔的操作已達(dá)到穩(wěn)定? 當(dāng)出現(xiàn)回流現(xiàn)象的時(shí)候,就表示塔的操作已穩(wěn)定。就可以測(cè)樣液的折射率了。 (4)什么叫靈敏板?受哪些因素影響? 一個(gè)正常操作的精餾塔當(dāng)受到某一外界因素的干擾(如回流比、進(jìn)料組成發(fā)生波動(dòng)等),全塔各板的組成發(fā)生變動(dòng),全塔的溫度分布也將發(fā)生相應(yīng)的變化。因此,有可能用測(cè)量溫度的方法預(yù)示塔內(nèi)組成尤其是塔頂餾 出液的變化。 在一定總壓下,塔頂溫度是餾出液組成的直接反映。但在高純度分離時(shí),在塔頂(或塔底)相當(dāng)高的一個(gè)塔段中溫度變化極小,典型的溫度分布曲線如圖所示。這樣,當(dāng)塔頂溫度有了可覺(jué)察的變化,餾出液組成的波動(dòng)早已超出允許的范圍。以乙苯-苯乙烯在8KPa下減壓精餾為例,當(dāng)塔頂餾出液中含乙苯由99.9%降至90%時(shí),泡點(diǎn)變化僅為0.7℃。可見(jiàn)高純度分離時(shí)一般不能用測(cè)量塔頂溫度的方法來(lái)控制餾出液的質(zhì)量。 仔細(xì)分析操作條件變動(dòng)前后溫度分別的變化,即可發(fā)現(xiàn)在精餾段或提餾段的某些塔板上,溫度變化量最為顯著?;蛘哒f(shuō),這些塔板的溫度對(duì)外界干擾因素的反映最靈敏,故將這些塔板稱之為靈敏板。將感溫元件安置在靈敏板上可以較早覺(jué)察精餾操作所受到的干擾;而且靈敏板比較靠近進(jìn)料口,可在塔頂餾出液組成尚未產(chǎn)生 變化之前先感受到進(jìn)料參數(shù)的變動(dòng)并即使采取調(diào)節(jié)手段,以穩(wěn)定餾出液的組成。 (5)如何確定精餾塔的操作回流比? 在精餾操作中,由精餾塔頂冷凝器返回塔內(nèi)的液體流量與送出塔外的餾出量之比稱為回流比。操作回流比在全回流和最小回流比間選擇,一般取最小回流比的1.1~2.0倍。增大回流比既加大了精餾段的液氣比L/V,也加大了提留段的氣液比V/L,兩者均有利于精餾過(guò)程中的傳質(zhì)。 最適宜回流比的選?。鹤钚』亓鞅葘?duì)應(yīng)于無(wú)窮多塔板數(shù),此時(shí)的設(shè)備費(fèi)用過(guò)大而不經(jīng)濟(jì)。增加回流比起初可顯著降低塔板數(shù)設(shè)備費(fèi)用明顯下降補(bǔ)償能耗增加,再增加回流比所需理論塔板數(shù)下降緩慢,此時(shí)塔板費(fèi)用的減少將不足以補(bǔ)償能耗的增長(zhǎng)。此外,回流比的增加也將增大塔頂冷凝器和再沸器的傳熱面積,設(shè)備費(fèi)用反隨回流比的增加而上升。一般最適宜回流比的數(shù)值范圍是最小回流比的1.2~2.0倍。一般情況下最小回流比Rmin為:Rmin=xD-yW/yW-xW (6)冷料對(duì)精餾塔操作有什么影響 對(duì)于固定進(jìn)料的某個(gè)塔來(lái)說(shuō),進(jìn)料狀態(tài)的改變,將會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量和損失。例如:某塔為飽和液進(jìn)料,當(dāng)改為冷進(jìn)料時(shí),料液入塔后在加料板上與提餾段上升的蒸氣相遇,即被加熱至飽和溫度,與此同時(shí),上升蒸汽有一部分被冷凝下來(lái),精餾段塔板數(shù)過(guò)多,提餾段板數(shù)不足,結(jié)果會(huì)造成釜液中損失增加。這時(shí)在操作上,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整再沸器蒸汽,使塔的回流量達(dá)到原來(lái)量。 進(jìn)料分為五種,冷液體進(jìn)料、飽和液體進(jìn)料、汽液混合物進(jìn)料、飽和蒸汽進(jìn)料和過(guò)熱蒸汽進(jìn)料。 進(jìn)料狀態(tài)不同,q值就不同,直接影響塔內(nèi)精餾段和提餾段上升氣量和下降液體量之間的關(guān)系。冷液體進(jìn)料時(shí)q大于1。 q 值不影響精餾段操作線,但對(duì)提餾段操作線有影響。 (7)塔板效率受哪些因素影響 受溫度,壓強(qiáng)和原料的影響 實(shí)驗(yàn)七 干燥曲線 1試分析空氣流量或溫度對(duì)恒定干燥速率、臨界含水量的影響? 答:溫度越高,空氣流量越小,,恒定干燥速率越高,臨界含水量也越大。 2恒定干燥條件是指哪些條件要恒定,完成本實(shí)難要測(cè)取哪些數(shù)據(jù)? 答:指空氣的溫度、濕度、速度和與物料的接觸狀況都不變。本實(shí)實(shí)驗(yàn)要測(cè)相同時(shí)間間隔物料的重量變化、干燥速率、干球溫度、濕球溫度、干燥面積、框架重量。 3如果氣速溫度不同時(shí),干燥速率曲線有什么變化? 如果氣速溫度增大,恒定干燥速率也增高,Xc變大,干燥將愈早由恒速轉(zhuǎn)入降速階段,圖形總趨勢(shì)不變,BC段時(shí)間變短,CD段時(shí)間變長(zhǎng)。 實(shí)驗(yàn)8、9雷諾實(shí)驗(yàn) 1、流體的流動(dòng)類型與雷諾數(shù)的值有什么關(guān)系? 答:根據(jù)實(shí)驗(yàn),流體在圓形直管內(nèi)流動(dòng),Re≤2000(有的資料達(dá)到2300)時(shí)屬于層流;Re>4000時(shí)則一般為湍流。Re在2000~4000之間時(shí),流動(dòng)處于一種過(guò)渡可能是層流,可能是湍流,或是二者交替出現(xiàn),主要由外界條件所左右。 2、為什么要研究流體的流動(dòng)類型?它在化工過(guò)程中有什么意義? 答:研究流體流動(dòng)類型是一個(gè)基本學(xué)科的重要組成部分,在分類上層流流與湍流兩種流體流動(dòng)方式所產(chǎn)生的效果是不同的,在這方面還要運(yùn)用到“流體力學(xué)”方面的知識(shí),比如,層流是流體在流動(dòng)時(shí)比較常見(jiàn)的流動(dòng)方式,它所產(chǎn)生的效率(即所作的功)是比較穩(wěn)定、持續(xù)的,而湍流是流體一種旋轉(zhuǎn)的流動(dòng),由于,流體旋轉(zhuǎn)流動(dòng)時(shí)其旋轉(zhuǎn)的中心容易形成“真空”旋渦,使一些雜質(zhì)被分離,所以,研究流體流動(dòng)類型對(duì)任何加工行業(yè)都有很好的作用。 研究流體流動(dòng)的類型在化工過(guò)程的意義在于可以解決流體流動(dòng)中的能量消耗計(jì)算問(wèn)題,以便設(shè)計(jì)管路系統(tǒng)和泵、風(fēng)機(jī)等的選擇。在航空工業(yè)領(lǐng)域?qū)︼w機(jī)外形的設(shè)計(jì),發(fā)動(dòng)機(jī)的研制,進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)等都有很重要是實(shí)用意義。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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