化工基础实验思考题答案

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化工原理实验—超全思考题答案

化工原理实验—超全思考题答案

实验6 填料吸收塔流体力学特性实验⑴ 流体通过干填料压降与式填料压降有什么异同?答:当气体自下而上通过填料时产生的压降主要用来克服流经填料层的形状阻力。

当填料层上有液体喷淋时,填料层内的部分空隙为液体所充满,减少了气流通道截面,在相同的条件下,随液体喷淋量的增加,填料层所持有的液量亦增加,气流通道随液量的增加而减少,通过填料层的压降将随之增加。

⑵ 填料塔的液泛和哪些因素有关?答:填料塔的液泛和填料的形状、大小以及气液两相的流量、性质等因素有关。

⑶ 填料塔的气液两相的流动特点是什么?答:填料塔操作时。

气体由下而上呈连续相通过填料层孔隙,液体则沿填料表面流下,形成相际接触界面并进行传质。

⑷ 填料的作用是什么?答:填料的作用是给通过的气液两相提供足够大的接触面积,保证两相充分接触。

⑸ 从传质推动力和传质阻力两方面分析吸收剂流量和吸收剂温度对吸收过程的影响?答:改变吸收剂用量是对吸收过程进行调节的最常用的方法,当气体流率G 不变时,增加吸收剂流率,吸收速率A N 增加,溶质吸收量增加,则出口气体的组成2y 减小,回收率增大。

当液相阻力较小时,增加液体的流量,传质总系数变化较小或基本不变,溶质吸收量的增加主要是由于传质平均推动力m y ∆的增大引起,此时吸收过程的调节主要靠传质推动力的变化。

当液相阻力较大时,增加液体的流量,传质系数大幅度增加,而平均推动力可能减小,但总的结果使传质速率增大,溶质吸收量增加。

对于液膜控制的吸收过程,降低操作温度,吸收过程的阻力a k m a K y y =1将随之减小,结果使吸收效果变好,2y 降低,而平均推动力m y ∆或许会减小。

对于气膜控制的过程,降低操作温度,过程阻力a k m a K y y =1不变,但平均推动力增大,吸收效果同样将变好 ⑹ 从实验数据分析水吸收氨气是气膜控制还是液膜控制、还是兼而有之? 答:水吸收氨气是气膜控制。

⑺ 填料吸收塔塔底为什么要有液封装置?答:液封的目的是保证塔内的操作压强。

《化工基础学习知识原理》实验思考题题目及其规范标准答案

《化工基础学习知识原理》实验思考题题目及其规范标准答案

实验一流体流动阻力测定1、倒∪型压差计的平衡旋塞和排气旋塞起什么作用? 怎样使用?平衡旋塞是打开后,可以进水检查是否有气泡存在,而且能控制液体在U型管中的流量而排气旋塞,主要用于液柱调零的时候使用的,使管内形成气-水柱操作方法如下:在流量为零条件下,打开光滑管测压进水阀和回水阀,旋开倒置U型管底部中间的两个进水阀,检查导压管内是否有气泡存在。

若倒置U型管内液柱高度差不为零,则表明导压管内存在气泡,需要进行赶气泡操作。

开大流量,使倒置U型管内液体充分流动,以赶出管路内的气泡;若认为气泡已赶净,将流量阀关闭;慢慢旋开倒置U型管上部的放空阀,打开底部左右两端的放水阀,使液柱降至零点上下时马上关闭,管内形成气-水柱,此时管内液柱高度差应为零。

然后关闭上部两个放空阀。

2、如何检验测试系统内的空气已经排除干净?在流量为零条件下,打开光滑管测压进水阀和回水阀,旋开倒置U型管底部中间的两个进水阀。

若倒置U型管内液柱高度差不为零,则表明导压管内存在气泡,需要进行赶气泡操作。

知道,U型管高度差为零时,表示气泡已经排干净。

3、U型压差计的零位应如何调节?操作方法如下:在流量为零条件下,打开光滑管测压进水阀和回水阀,旋开倒置U型管底部中间的两个进水阀,检查导压管内是否有气泡存在。

若倒置U型管内液柱高度差不为零,则表明导压管内存在气泡,需要进行赶气泡操作。

开大流量,使倒置U型管内液体充分流动,以赶出管路内的气泡;若认为气泡已赶净,将流量阀关闭;慢慢旋开倒置U型管上部的放空阀,打开底部左右两端的放水阀,使液柱降至零点上下时马上关闭,管内形成气-水柱,此时管内液柱高度差应为零。

然后关闭上部两个放空阀。

4、测压孔的大小和位置、测压导管的粗细和长短对实验有无影响?为什么?有,有影响。

跟据公式hf=Wf/g=λlu平方/2d也就是范宁公式,是沿程损失的计算公式。

因此,根据公式,测压孔的长度,还有直径,都是影响测压的因素。

再根据伯努利方程测压孔的位置,大小都会对实验有影响。

化工原理实验课后思考题答案

化工原理实验课后思考题答案

实验流体流动阻力的测定1、进行测试系统的排气工作时,是否应关闭系统的出口阀门?为什么?答:在进行测试系统的排气时,不应关闭系统的出口阀门,因为出口阀门是排气的通道,若关闭,将无法排气,启动离心泵后会发生气缚现象,无法输送液体。

2、如何检验系统内的空气已经被排除干净?答: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。

3、在U形压差计上装设“平衡阀”有何作用?在什么情况下它是开着的,又在什么情况下它应该关闭的?答:用来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的,其作用对象是系统的阻力,平衡阀能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配,各支路同时按比例增减,仍然满足当前气候需要下的部份负荷的流量需求,起到平衡的作用。

平衡阀在投运时是打开的,正常运行时是关闭的。

4、U行压差计的零位应如何校正?答:先打开平衡阀,关闭二个截止阀,即可U行压差计进行零点校验。

5、为什么本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘?答: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,作出来的图一目了然。

6、你在本实验中掌握了哪些测试流量、压强的方法,它们各有什么特点?答:测流量用转子流量计、测压强用U形管压差计,差压变送器。

转子流量计,随流量的大小,转子可以上、下浮动。

U形管压差计结构简单,使用方便、经济。

差压变送器,将压差转换成直流电流,直流电流由毫安表读得,再由已知的压差~电流回归式算出相应的压差,可测大流量下的压强差。

实验离心泵特性曲线的测定1、离心泵启动前为什么要先灌水排气?本实验装置中的离心泵在安装上有何特点?答:为了防止打不上水、即气缚现象发生。

2、启动泵前为什么要先关闭出口阀,待启动后,再逐渐开大?而停泵时,也要先关闭出口阀?答:防止电机过载。

化工原理实验课后思考题答案及习题

化工原理实验课后思考题答案及习题

化工原理实验课后思考题答案及习题1. 实验题1.1 题目使用水蒸气蒸馏法制备丙醇和丁醇的混合物,假定在分馏塔中,只有乙醇和水会进行蒸发。

1.2 实验原理水蒸气蒸馏法是通过将底物与水一起加热,使水蒸气与底物中的某些组分发生互溶,进而在塔中进行分离的一种方法。

在这个实验中,乙醇和水会发生互溶,但丙醇和丁醇不会与水发生互溶,因此可以通过水蒸气蒸馏法将乙醇和水从丙醇和丁醇中分离出来。

1.3 实验步骤1.将混合物加入分馏塔中;2.加入适量的水;3.加热分馏塔,使水沸腾产生蒸汽;4.蒸汽通过分馏塔,在塔中升高并与混合物中的乙醇发生互溶;5.蒸汽冷凝成液体,乙醇与水分离出来;6.收集乙醇和水的混合液。

1.4 实验结果经过水蒸气蒸馏,我们成功地将乙醇和水从丙醇和丁醇中分离出来,得到了乙醇和水的混合液。

2. 习题2.1 问题一在实验步骤3中,为什么需要加热分馏塔?答案:加热分馏塔是为了使水沸腾产生蒸汽。

蒸汽是通过与混合物中的乙醇发生互溶,从而将乙醇与水分离出来的关键步骤。

2.2 问题二为什么乙醇和水会发生互溶?答案:乙醇和水会发生互溶是因为它们之间存在氢键的作用。

乙醇分子中的羟基(-OH)与水分子中的氧原子之间可以形成氢键,导致乙醇和水具有一定的相溶性。

2.3 问题三在实验步骤5中,蒸汽是如何冷凝成液体的?答案:在实验步骤5中,蒸汽通过分馏塔,在塔中升高。

在升高的过程中,蒸汽与塔壁之间有热量的交换,使蒸汽冷却。

当蒸汽冷却到达其饱和水蒸气的温度时,就会发生冷凝,由气相转变为液相。

2.4 问题四为什么丙醇和丁醇不会与水发生互溶?答案:丙醇和丁醇不会与水发生互溶是因为它们的分子结构与水分子之间没有类似氢键的相互作用。

丙醇和丁醇分子中的羟基(-OH)与水分子之间没有足够强烈的氢键形成,导致丙醇和丁醇与水相互之间的相溶性较低。

2.5 问题五除了水蒸气蒸馏法,还有哪些常用的分馏方法?答案:除了水蒸气蒸馏法,常用的分馏方法还有真空蒸馏法、气相色谱法和液液萃取法等。

化工原理实验课后思考题答案及习题

化工原理实验课后思考题答案及习题

实验一流体流动阻力的测定1.进行测试系统的排气工作时,是否应关闭系统的出口阀门?为什么?答:在进行测试系统的排气时,不应关闭系统的出口阀门,因为出口阀门是排气的通道,若关闭,将无法排气,启动离心泵后会发生气缚现象,无法输送液体。

2.如何检验系统内的空气已被排除干净?答: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。

3.在U形压差计上装设“平衡阀”有何作用?在什么情况下它是开着的,又在什么情况下它应该关闭的?答:用来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的,其作用对象是系统的阻力,平衡阀能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配,各支路同时按比例增减,仍然满足当前气候需要下的部份负荷的流量需求,起到平衡的作用。

平衡阀在投运时是打开的,正常运行时是关闭的。

4.U行压差计的零位应如何校正?答:打开平衡阀,关闭二个截止阀,即可U行压差计进行零点校验。

5.为什么本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘?答:为对数可以把乘、除因变成加、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,作出来的图一目了然。

6.本实验中掌握了哪些测试流量、压强的方法,它们有什么特点?答:测流量用转子流量计、测压强用U形管压差计,差压变送器。

转子流量计,随流量的大小,转子可以上、下浮动。

U形管压差计结构简单,使用方便、经济。

差压变送器,将压差转换成直流电流,直流电流由毫安表读得,再由已知的压差~电流回归式算出相应的压差,可测大流量下的压强差。

7.是否要关闭流程尾部的流量调节答:不能关闭流体阻力的测定主要根据压头来确定;尾部的流量调解阀;起的作用是调解出流量;由于测试管道管径恒定;根据出流量可以确定管道内流体流速;而流速不同所测得的阻力值是不同的;这个在水力计算速查表中也有反映出的。

(完整版)化工原理实验思考题答案汇总

(完整版)化工原理实验思考题答案汇总

流体流动阻力的测定1.在测量前为什么要将设备中的空气排尽?怎样才能迅速地排尽?为什么?如何检验管路中的空气已经被排除干净?答:启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。

关闭出口阀后,打开U形管顶部的阀门,利用空气压强使U形管两支管水往下降,当两支管液柱水平,证明系统中空气已被排除干净。

2.以水为介质所测得的λ~Re关系能否适用于其他流体?答:能用,因为雷诺准数是一个无因次数群,它允许d、u、、变化3.在不同的设备上(包括不同管径),不同水温下测定的λ~Re数据能否关联在同一条曲线上?答:不能,因为Re=duρ/μ,与管的直径有关离心泵特性曲线的测定1.试从所测实验数据分析,离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门?本实验中,为了得到较好的实验效果,实验流量范围下限应小到零,上限应到最大,为什么?答:关闭阀门的原因从试验数据上分析:开阀门意味着扬程极小,这意味着电机功率极大,会烧坏电机(2)启动离心泵之前为什么要引水灌泵?如果灌泵后依然启动不起来,你认为可能的原因是什么?答: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。

(3)泵启动后,出口阀如果不开,压力表读数是否会逐渐上升?随着流量的增大,泵进、出口压力表分别有什么变化?为什么?答:当泵不被损坏时,真空表和压力表读数会恒定不变,水泵不排水空转不受外网特性曲线影响造成的恒压过滤常数的测定1.为什么过滤开始时,滤液常常有混浊,而过段时间后才变清?答:开始过滤时,滤饼还未形成,空隙较大的滤布使较小的颗粒得以漏过,使滤液浑浊,但当形成较密的滤饼后,颗粒无法通过,滤液变清。

?2.实验数据中第一点有无偏低或偏高现象?怎样解释?如何对待第一点数据?答:一般来说,第一组实验的第一点Δθ/Δq会偏高。

因为我们是从看到计量桶出现第一滴滤液时开始计时,在计量桶上升1cm时停止计时,但是在有液体流出前管道里还会产生少量滤液,而试验中管道里的液体体积产生所需要的时间并没有进入计算,从而造成所得曲线第一点往往有较大偏差。

化工原理实验思考题答案

化工原理实验思考题答案

化工原理实验思考题答案1. 解释固液平衡的概念和实验方法。

固液平衡是指固体与液体之间达到平衡状态的过程。

在这种平衡状态下,固体与液体之间的物质转移速率相等,即没有净物质的转移。

实验上可以通过测量固体溶解度来确定固液平衡。

实验方法一般分为饱和溶解度法和过冷溶解度法。

饱和溶解度法是将一定质量的固体样品加入溶剂中,稳定搅拌直至达到平衡状态,然后通过测量过滤液的浓度或固体残渣的质量来确定溶解度。

过冷溶解度法则是在溶液中超过饱和度,然后迅速冷却溶液,通过测量过冷溶液中的溶质质量来确定溶解度。

2. 说明界面活性剂在表面活性的基础上如何发挥乳化和分散作用。

界面活性剂由亲水基团和疏水基团组成,可以在液体界面上形成吸附层。

在这个吸附层中,疏水基团朝向液体内部,亲水基团朝向液体表面。

界面活性剂能够通过降低液体表面的张力来发挥乳化和分散作用。

乳化是指将两种不相溶的液体混合在一起,并形成均匀的乳状液体。

界面活性剂的亲水基团与水相结合,疏水基团与油相结合,使得油相分散在水相中,形成小液滴。

由于界面活性剂的存在,油相液滴之间的相互作用力受到减弱,从而维持乳液的稳定性。

分散是将固体微粒均匀分散在液体中,并保持其分散状态。

界面活性剂的亲水基团与溶液中的水相结合,疏水基团与固体微粒表面结合,使得固体微粒分散在液体中。

界面活性剂降低了固体微粒之间的吸引力,阻止微粒的聚集,并维持其分散状态。

3. 解释萃取的原理,并说明相应的实验方法。

萃取是通过溶剂选择性地将某种或多种溶质从混合物中提取出来的分离技术。

它利用溶剂与溶质之间的相容性差异来实现物质的提取和分离。

萃取的原理基于两相系统的分配平衡,一般包括有机相和水相。

在混合物中,溶质能够选择性地在有机相和水相之间分配,从而实现分离。

当溶液在两相之间达到平衡时,溶质在两相中的分布比例与其在两相中的浓度成正比。

实验方法一般包括单级萃取和多级萃取。

单级萃取即通过一次萃取过程将目标物质提取到有机相或水相中,然后通过分离两相来分离目标物质。

化工基础实验思考题答案

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化工基础实验思考题答案(1)启动离心泵前,为什么必须关闭泵的出口阀门?答:由离心泵特性曲线知,流量为零时,轴功率最小,电动机负荷最小,不会过载烧毁线圈。

(2)作离心泵特性曲线测定时,先要把泵体灌满水以防止气缚现象发生, 而阻力实验对泵灌水却无要求,为什么?答:阻力实验水箱中的水位远高于离心泵,由于静压强较大使水泵泵体始终充满水,所以 不需要灌水。

(3)流量为零时,U 形管两支管液位水平吗?为什么?答:水平,当u=0时 柏努利方程就变成流体静力学基本方程:g P Z g P ρρ2211Z +=+,当21P P =时,21Z Z =。

(4)怎样排除管路系统中的空气?如何检验系统内的空气已经被排除干 净?答:启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。

关闭出口阀后,打开U 形管 顶部的阀门,利用空气压强使U 形管两支管水往下降,当两支管液柱水平,证明系统中空气已被排除干净。

(5)为什么本实验数据须在双对数坐标纸上标绘?答: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,作出来的图一目了然。

(6)你在本实验中掌握了哪些测试流量、压强的方法?它们各有什么特点?答:测流量用转子流量计、测压强用U 形管压差计,差压变送器。

转子流量计,随流量的大小,转子可以上、下浮动。

U 形管压差计结构简单,使用方便、经济。

差压变送器,将压差转换成直流电流,直流电流由毫安表读得,再由已知的压差~电流回归式算出相应的压差,可测大流量下的压强差。

(7)读转子流量计时应注意什么?为什么?答:读时,眼睛平视转子最大端面处的流量刻度。

如果仰视或俯视,则刻度不准,流量就 全有误差。

(8)两个转子能同时开启吗?为什么?答:不能同时开启。

因为大流量会把U 形管压差计中的指示液冲走。

(9)开启阀门要逆时针旋转、关闭阀门要顺时针旋转,为什么工厂操作会 形成这种习惯? 答:顺时针旋转方便顺手,工厂遇到紧急情况时,要在最短的时间,迅速关闭阀门,久而 久之就形成习惯。

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化工基础实验思考题答案
实验一流体流动过程中的能量变化
1、实验为什么要使高位水槽的水保持溢流?
答:保持溢流可使流体稳定流动,便于读数,同时伯努利方程只在流体稳定流动时才适用。

2、操作本实验装置应主意什么?
答:1)开启电源之前,向泵中灌水
2)高位水槽水箱的水要保持溢流
3)赶尽玻璃管中气泡
4)读数时多取几组值,取平均值
实验二流体流动形态的观察与测定
1、在实验中测定的雷诺数与流动形态的关系如何?如果出现理论与实际的偏差,请分析理由
答:1)层流时,理论与实际符合
2)过渡流测量值与理论值稍有偏差
偏差分析:(1)孔板流量计的影响
(2)未能连续保持溢流
(3)示踪管未在管中心
(4)示踪剂流速与水的流速不一致
2、本实验中的主意事项有那些?
答:(1)保持溢流
(2)玻璃管不宜过长
(3)示踪管在中心
实验三节流式流量计性能测定实验
1、你的实验结果可以得到什么结论?
答:流速较大或较小时,流量系数C并不稳定,所以性能并不很好
2、实验中为什么适用倒置U型管?
答:倒置的U形管作压差计,采用空气作指示液,无需重新装入指示液,使用方便
实验四连续流动反应器实验流程图
1、测定停留时间分布函数的方法有哪几种?本实验采用的是哪种方法?
答:脉冲法、阶跃法、周期示踪法和随机输入示踪法。

本实验采用脉冲示踪法。

2、模型参数与实验中反应釜的个数有何不同,为什么?
答:模型参数N的数值可检验理想流动反应器和度量非理想流动反应器的返混程度。

当实验测得模型参数N值与实际反应器的釜数相近时,则该反应器达到了理想的全混流模型。

若实际反应器的流动状况偏离了理想流动模型,则可用多级全混流模型来模拟其返混情况,用其模型参数N值来定量表征返混程度。

3、实验中可测得反应器出口示踪剂浓度和时间的关系曲线图,此曲线下的面积有何意义?
答:一定时间内示踪剂的总浓度。

4、在多釜串联实验中,为什么要在流体流量和转速稳定一段时间后才能开始实验?
答:为使三个反应釜均能达到平衡。

实验五换热器传热系数的测定
1、实验误差主要来源那几个方面?
答:1)读数不稳定
2)换热器保温效果差
3)换热器使用久了,污垢较厚,热流量值下降
2、强化列管式换热器换热效果,可以采取那些措施?
答:改变冷流体的流量,实验结果不是完全相同,冷流体流量越大,k值越大。

实验六填料塔液侧传质膜系数的测定
1、强化吸收操作过程中,需考虑哪些因素?
答:流速和压强
2、你认为实验操作上,哪些因素对实验结果影响较大?如何改进?
答:空气中的二氧化碳对体系会有一定的影响,所以在取样分析时,应避免空气中的二氧化碳溶入样品中。

实验七离心泵特性曲线的测定
1、根据本实验条件下得到有关性能和特性曲线与生产离心泵厂给出的数值进行比较?
答:基本一致
2、启动前为什么要引水灌泵?气缚现象指什么?气蚀现象又指什么?
答:因为如果离心泵在启动之前未充满液体,则泵内一部分空间被空气充满,由于空气的密度小,叶轮旋转产生的离心力小,致使液体难以吸入,此时叶轮虽然在旋转,却不能输送液体,并产生噪声,这种现象称为“气缚”。

气蚀是指当离心泵入口处压强低于液体在当地条件下的饱和蒸汽压,被吸入的流体在泵的入口处被气化,从低压区进入高压区,出现局部真空。

周围的液体以极大的速度填补气泡凝结后出现的空间,产生很大的冲击力,损毁泵壳和叶轮。

3、为什么离心泵在启动时要关闭出口阀和断开功率表的开关?
答:1)因为涡轮流量计所显示的是瞬时流量时的转速,相应的功率表也是测相应时间的功率,所以当启动泵后,流量稳定后再打开开关,测得数据误差较小。

2)出口阀关闭时,Q最小,所以N最小;启动后,功率达到最大。

4、离心泵的流量调节通过什么方式进行?为什么在离心泵的进口管下安装单项阀?
答:1)通过控制阀来调节流体流量
2)单向底阀安装后使得泵停止工作时,泵中的水不会回流出去,保证泵中始终有水,可以避免每次使用之前都要灌水,气缚现象产生。

实验八精馏实验
1、在精馏操作过程中,回流温度发生波动,对操作会产生什么影响?
答:馏出物的纯度可能不高,降低塔的分离效率。

2、在板式塔中,气体、液体在塔内流动时可能会出现几种操作现象?
答:5种
a、沸点气相Δ=0
b、沸点液相Δ=1
c、气-液相 0<Δ<1
d、冷液Δ>1
e、过热蒸汽Δ<0
3、如何判断精馏塔的操作是否正常合理?如何判断塔内的操作是否处于稳定状态?
答:1)看显示的温度是否正常
2)塔顶温度上升至设定的80摄氏度后,在一个较小的范围内波动,即处于稳定状态。

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