双驱动搅拌器测定气—液传质系数
双驱动搅拌器测定气-液传质系数
A 实验目的
气液传质系数是设计计算吸收塔的重要数据。
工业上应用气液传质设备的场合非常多，而且处理物系又各不相同，加上传质系数很难完全用理论方法计算得到，因此最可靠的方法就是借用实验手段得到。
测定气液传质系数的实验设备多种多样，而且都具有各自的优缺点。
本实验所采用的双驱动搅拌吸收器不但可以测定传质系数，而且可以研究气液传质机理。
本实验的目的是通过了解双驱动搅拌吸收器的特点，明暸该设备的使用场合以及测定气液传质系数的方法，进而对气液传质过程有进一步的了解。
B 实验原理
气液传质过程中由于物系不同，其传质机理可能也不相同，被吸收组分从气相传递到液相的整个过程决定于发生在气液界面两侧的扩散过程以及在液相中的化学反应过程，化学反应又影响组分在液相中的传递。
化学反应的条件、结果各不相同，影响组分在液相中传递的程度也不同，通常化学反应是促进了被吸收组分在液相中的传递。
或者将这个过程的传质阻力分成气膜阻力与液膜阻力，就需要了解整个传质过程中哪一个是传质的主要阻力，进而采取一定的措施，或者提高某一相的运动速度，或者采用更有效的吸收剂，从而提高传质的速率。
气膜阻力为主的系统、液膜阻力为主的系统或者气膜阻力与液膜阻力相近的系统在实际操作中都会存在，在开发吸收过程中要了解某系统的吸收传质机理必须在实验设备上进行研究。
双驱动搅拌吸收器的主要特点是气相与液相搅拌是分别控制的，搅拌速度可以分别调节，所以适应面较宽。
可以分别改变气、液相转速测定吸收速率来判断其传质机理，也可以通过改变液相或气相的浓度来测定气膜一侧的传质速率或液膜一侧的传质速率。
测定某条件下的气液传质系数必需采取切实可行的方法测出单位时间单位面积的传质量，并通过操作条件及气液平衡关系求出传质推动力，由此来求得气液传质系数。
传质量的计算可以通过测定被吸收组分进搅拌吸收器的量与出吸收器的量之差求得，或是通过测定搅拌吸收器里的吸收液中被吸收组分的起始浓度与最终浓度之差值来确定。
本实验以热碳酸钾吸收二氧化碳作为系统，该系统是一个伴有化学反应的吸收过
程：
K2co3+co2+H20=2kHco3(1)
CO2从气相主体扩散到气液界面，在液相界面与K2CO3进行化学反应并扩散到液相主体中
去，由于CO2在K2CO3的溶液中的反应为快速反应，使原来液膜控制的过程有所改善。
若气膜阻力可以忽略时，吸收速率的公式可写成：
2CON- 单位时间单位面积传递的CO2量；
- 增大因子； LK - 液相传质系数；
GK - 气相传质系数；
*AC - 气相中C02分压的平衡浓度；
ALC - 液相中的C02浓度； 2COH - C02的溶解度系数；
AP - C02分压，为总压与吸收液面上饱和水蒸气压之差；
*
ALP - 吸收液上C02的平衡分压；
K - K2CO3吸收C02的气液传质系数。
实验中以钢瓶装C02作气源，经过稳压，控制气体流量、增湿后进入双驱动搅拌吸收器，气体为连续流动，吸收液固定在吸收器内，操作一定的时间后取得各项数据，可计算出K值,此为一个平均值。
C02在整个吸收过程的传质量可用K2CO3中的KHCO3增加量来确定，即可用酸解法来得到，从每毫升吸收液在吸收前后所持有C02量的差可以确定C02总吸收量（操作方法见实验步骤中的分析方法）。
吸收在60℃下操作，使用1.2M的K2CO3吸收液，它的平衡分压可用下式计算：
式中 *
2
COP - CO2平衡分压 [MPa] C - K2CO3的浓度 [mol/L] T - 吸收温度 [K]
f - 转化度 [无因次2HCOCOHCOCCCf]
60℃时热钾碱上水蒸汽分压较大，应从总压中扣除水蒸汽分压后才是界面上CO2的分压。
60℃碱液上水蒸汽分压可按下式计算：
fPW 3.0101751
.0 (6)
式中 WP - 水蒸汽分压 [MPa]
吸收液的起始转化度和终了转化度均可用酸解法求取（见分析方法）。
为了考察其他物系不同操作条件对吸收速率的影响，可以分别改变气相的搅拌速度与液相的搅拌速度，测得传质系数后进行综合比较，确定系统的传质的情况。
C 预习与思考
(1) 本实验需要记录哪些数据？如何求取*
2ALACOPPN、、。
(2) 本实验测定过程中的误差来源是什么？ (3) 本实验用纯CO2有什么目的？
(4) 实验前为何要用CO2排代实验装置中的空气？ (5) 气体进入吸收器前为何要用水饱和器？ (6) 气体稳压管的作用是什么？ (7) 实验时测定大气压有何用处？ (8) 酸解出的CO2为
何要同时测定温度？
D 实验装置与流程
图2–1 双驱动搅拌器实验流程示意图
1–气体稳压管；2、12–气体温度计；3、14–皂膜流量计；4–气体调节阀； 5、15–压差计；6–气体增湿器；7–双驱动搅拌吸收器；8–吸收液取样阀；
9、10–直流电机；11–弹簧夹；13–吸收剂瓶
气体从钢瓶经减压阀送出，经稳压管稳压后由气体调节阀4调节适当流量，用皂膜流量计计量后进入水饱和器6，饱和器放置在超级恒温槽内，双驱动搅拌吸收器7的吸收温度也由恒温槽控制，增湿的气体从吸收器中部进入，与吸收液接触后从上部出口引出，出口气体经另一皂膜流量计后放空。
双驱动搅拌吸收器是一个气液接触界面已知的设备，气相搅拌轴与液相搅拌轴都与各自的磁钢相连接，搅拌浆的转速分别通过可控硅直流调速器调节。
吸收器中液面的位置应控制在液相搅拌浆上浆的下缘1mm左右,以保证浆叶转动时正好刮在液面上，以达到更新表面的目的。
吸收液从吸收剂瓶一次准确加入。
E 实验步骤及方法
(1)实验操作步骤：
(2)开启总电源。
开启超级恒温槽，将恒温水调节到需要的温度。
(3)关闭气体调节阀，开启CO2钢瓶阀，缓慢开启减压阀，观察稳压管内的鼓泡
情况，
(4)进水
(5)再开气体调节阀并通过皂膜流量计调节到适当流量，并让CO2置换装置内的
空气。
调节气相及液相搅拌转速在指定值附近。
待恒温槽到达所需温度，排代空气置换完全，进入吸收器的气体流量适宜且气体
稳压管里有气泡冒出，此时可向吸收器内加吸收液，使吸收剂的液面与液相搅拌器上面一个浆叶的下缘相切。
要一次正确加入。
液相的转速不能过大，以防液面波动造成实验误差过大。
此时记作为吸收过程开始的“零点”。
(6)吸收2小时，从吸收液取样阀8中迅速放出吸收液，用250ml量筒接取，并
精确量出吸收液体积。
(7)用酸解法分析初始及终了的吸收液中CO2的含量。
1) 原理：
(8)热钾碱与H2SO4的反应放出CO2，用量气管测量CO2体积，即可求出溶液的
转化度。
反应式为：
2 ) 仪器与试剂：
(9)a．仪器装置，参考实验“热钾碱溶液吸收CO2的吸收速率系数的测定”。
B．1ml
移液管1支，5ml移液管1支。
C．3mol/l浓度的H2SO4。
3) 分析操作及计量：(10)准确吸取吸收液1ml置于反应瓶的内瓶中，用5ml移液管移5ml 3mol H2SO4置于反应
瓶的外瓶内，提高水准瓶，使液面升至量气管的上刻度处，塞紧瓶塞，使其不漏气后，调整水准瓶的高度，使水准瓶的液面与量气管内液面相平，记下量气管的读数1V。
摇动反应瓶使H2SO4与碱液充分混合，反应完全（无气泡发生），再记下量气管的读数2V。
可计算出吸收液中CO2含量。
F 实验数据处理
从记录的实验原始数据中逐项计算出单位时间单位面积的CO2传递量，换算成摩尔数，以及从初始及终了吸收液的转化度算出吸收的推动力，求取平均推动力来计算气液传质系数，
对在不同的液相转速下取得的Ｋ值进行综合比较，并得出结论。
G、实验数据记录与处理
气体出口温度：24.7℃
气体进口温度：24.6℃
吸收温度：60.3℃
酸解操作温度：23.8℃
上搅拌转速：117r/min 下搅拌转速：133 r/min 吸收液体积：268ml
搅拌桨直径：cm6
吸收时间：1.5h
表1 CO2含量数据表
吸收温度T=60.3+273.15=333.45K
酸解温度T=23.8+273.15=296.95K
六、实验结果与讨论
(1) 实验结果：实验存在误差，实验误差的原因有：
1.器本身存在误差；
2.定测CO2量的体积时存在误差；
3.量吸收液体积时读数存在误差；
4.解实验时可能存在漏气现象。
5.于滴定测CO2的体积时，可能装置存在一定的漏气现象。
液液传质系数实验报告
液液传质系数实验报告液液传质系数实验报告摘要：本实验旨在通过测定液液传质系数，探究溶质在溶液中的传质规律。
实验采用了两种不同浓度的溶液，并通过测定两者之间的传质速率，计算出液液传质系数。
实验结果表明，液液传质系数与浓度差异呈正相关关系。
本实验对于深入理解溶质在溶液中的传质过程具有重要意义。
引言：液液传质是化学工程中的重要研究内容之一。
液液传质系数是描述液液传质速率的物理量，它反映了溶质从一种液体向另一种液体的传质能力。
液液传质系数的测定对于理解溶质在溶液中的传质规律以及优化工艺过程具有重要意义。
实验方法：1. 实验器材准备：试管、移液管、计时器、天平等。
2. 实验药品准备：选取两种不同浓度的溶液，如A溶液和B溶液。
3. 实验步骤：a. 取两个试管，分别加入相同体积的A溶液和B溶液。
b. 使用移液管将A溶液中的一定体积溶质转移到B溶液中，并立即开始计时。
c. 每隔一段时间，取出一定体积的B溶液，称重并记录质量。
d. 根据质量变化的速率计算液液传质系数。
实验结果与讨论：根据实验数据，我们可以计算出液液传质系数。
实验结果显示，液液传质系数与溶质浓度差异呈正相关关系。
换句话说，浓度差异越大，传质速率越快。
这与传质规律的理论预期相符。
在实验过程中，我们还发现了其他一些现象。
首先，传质速率在刚开始时较快，然后逐渐减慢，最终趋于稳定。
这是因为初始时溶质浓度差异较大，传质速率较快，随着时间的推移，浓度差异减小，传质速率逐渐减慢。
其次，传质速率与溶液的搅拌程度密切相关。
当溶液搅拌速度较快时，传质速率会增加。
通过本实验，我们不仅了解了液液传质系数的测定方法，还深入理解了溶质在溶液中的传质规律。
液液传质系数的测定对于优化化工过程、提高传质效率具有重要意义。
在实际工程中，我们可以通过调整溶液浓度差异、控制搅拌速度等方式来改善传质效果。
结论：本实验通过测定液液传质系数，探究了溶质在溶液中的传质规律。
实验结果表明，液液传质系数与溶质浓度差异呈正相关关系。
液液传质系数的测定_新讲义_莫冬传选编
参考资料： 1. 丁楠，吕树申.化工原理实验，2008，广州：中山大学出版社 2. 华东理工大学，化学工程与工艺专业实验电子讲义 3. 叶宪曾，张新祥，等.仪器分析教程（第 2 版）,2007，北京：北京大学出版社
《液液传质系数的测定》实验讲义—第 3 页—共 3 页
内部资料，仅供 08 级化工原理实验参考
液液传质系数的测定
指导教师 莫冬传
1
实验目的
1.1 1.2 1.3 掌握用刘易斯池测定液液传质系数的实验方法； 掌握气相色谱的原理及定量分析方法； 测定乙酸在水与乙酸乙酯中的传质系数。
2
预习与思考
2.1 2.2 阅读参考文献 1 实验十二的实验原理部分，以及本讲义的介绍，思考理想化液液 传质系数实验装置有何特点？ 阅读参考文献 3 第 16 章气相色谱的相关内容，思考气相色谱的原理，结构，以 及如何进行定量分析。
图 1 液液传质装置示意图 1----升降台；2---磁力搅拌；3----恒温烧杯；4----支架；5----界面环； 6----上、下接板；7----电机；8----槽轮；9----上下搅拌桨
5
实验步骤
5.1 5.2 5.3 将蒸馏水加入池中，调整界面环中心线位置与液面重合，缓慢加入乙酸乙酯。 启动搅拌桨，调到所需转速进行搅拌约 30 分钟，使两相相互饱和，然后由高位 槽加入一定量的乙酸。开始计时。 各相浓度按一定的时间间隔取样， 使用气相色谱测定各成份的含量。 开始应 3～5 分钟取样一次，以后可以延长时间间隔，当取了 8～10 个点的实验数据后，实验
《液液传质系数的测定》实验讲义—第 2 页—共 3 页
内部资料，仅供 08 级化工原理实验参考
5.4
结束。 停止搅拌，回收池中液体，洗净装置待用。
双驱动搅拌器测定气液传质系数
1.7 实验七 双驱动搅拌器测定气液传质系数A 实验目的气液传质系数是设计计算吸收塔的重要数据。
工业上应用气液传质设备的场合非常多，而且处理物系又各不相同，加上传质系数很难完全用理论方法计算得到，因此最可靠的方法就是借用实验手段得到。
测定气液传质系数的实验设备多种多样，而且都具有各自的优缺点。
本实验所采用的双驱动搅拌吸收器不但可以测定传质系数，而且可以研究气液传质机理。
本实验的目的是通过了解双驱动搅拌吸收器的特点，明暸该设备的使用场合以及测定气液传质系数的方法，进而对气液传质过程有进一步的了解。
B 实验原理气液传质过程中由于物系不同，其传质机理可能也不相同，被吸收组分从气相传递到液相的整个过程决定于发生在气液界面两侧的扩散过程以及在液相中的化学反应过程，化学反应又影响组分在液相中的传递。
化学反应的条件、结果各不相同，影响组分在液相中传递的程度也不同，通常化学反应是促进了被吸收组分在液相中的传递。
或者将这个过程的传质阻力分成气膜阻力与液膜阻力，就需要了解整个传质过程中哪一个是传质的主要阻力，进而采取一定的措施，或者提高某一相的运动速度，或者采用更有效的吸收剂，从而提高传质的速率。
气膜阻力为主的系统、液膜阻力为主的系统或者气膜阻力与液膜阻力相近的系统在实际操作中都会存在，在开发吸收过程中要了解某系统的吸收传质机理必须在实验设备上进行研究。
双驱动搅拌吸收器的主要特点是气相与液相搅拌是分别控制的，搅拌速度可以分别调节，所以适应面较宽。
可以分别改变气、液相转速测定吸收速率来判断其传质机理，也可以通过改变液相或气相的浓度来测定气膜一侧的传质速率或液膜一侧的传质速率。
测定某条件下的气液传质系数必需采取切实可行的方法测出单位时间单位面积的传质量，并通过操作条件及气液平衡关系求出传质推动力，由此来求得气液传质系数。
传质量的计算可以通过测定被吸收组分进搅拌吸收器的量与出吸收器的量之差求得，或是通过测定搅拌吸收器里的吸收液中被吸收组分的起始浓度与最终浓度之差值来确定。
液液传质系数测定实验思考题
液液传质系数测定实验思考题
液液传质系数测定实验是通过测量物质在两种液体之间传递的速
度来确定传质系数。
在实验中，通常会使用扩散池或扩散装置来模拟
液液传质过程，通过调节实验条件如温度、浓度差等来控制传质速率。
以下是一些涉及实验思考的问题：
1. 在液液传质实验中，有哪些因素会影响传质速率？如何调控
这些因素来获得准确的传质系数？
2. 传质系数的单位是什么？它的物理意义是什么？
3. 实验中，一般如何确定传质速率？有哪些常用的测量方法？
4. 有没有其他方法可以测定液液传质系数？请列举几种，并比
较它们的优缺点。
5. 在实验中，如何检验实验结果的准确性和可靠性？有没有可
能产生误差？
6. 试想一下，在实际应用中，液液传质系数有什么重要的意义
和应用价值？
这些问题可以帮助我们对液液传质系数测定实验有更深入的理解，并进一步认识其中的关键因素和实验技术。
气液传质系数
1.气液传质系数:传质面积是相际接触面积。
推动力可采用各种不同浓度差或压力差的平均值。
即G=KF△均。
式中的K就是传质系数。
2.返混：指不同时间进入系统的物料之间的混合，包括物料逆流动方向的流动。
返混的结果是物料呈一定的停留时间分布，对于传质过程，这样的浓度变化使浓度推动力减小，从而减小了传递速度。
对于反应过程，这样的浓度变化使反应物浓度降低，产物浓度增加，从而使主反应速度降低和串连副反应速度增加，反应选择性下降。
3.非牛顿型液体：为区别起见，人们将剪应力与剪切应变率之间满足线性关系的流体称为牛顿流体，而把不满足线性关系的流体称为非牛顿流体。
血液、淋巴液、涤纶、橡胶溶液。
4.过渡流：是流体的一种流动状态。
当流速很小时，流体分层流动，互不混合，称为层流，或称为片流；逐渐增加流速，流体的流线开始出现波浪状的摆动，摆动的频率及振幅随流速的增加而增加，此种流况称为过渡流。
5.气相占气液混合物体积的百分率。
6.液体喷射式：液相为分散相，气相为连续相。
液体从反应器底部往上冲，在反应器底部的固体催化剂会跟随液体冲入反应器内，故有利于固体催化剂的悬浮。
7.弥散系数：，是表征流动水体中污染物在沿水流方向（或纵向）弥散的速率系数。
8.气液比相界面积是指单位气液混合鼓泡床层体积内所具有的气泡表面积，α的大小直接关系到传质速率，是重要的参数，α值测定比较困难，人们常利用传质关系式NA=kLαΔcA直接测定kLα之值进行使用。
9.为什么鼓泡塔适用于慢反应？第十三张PPT：1、空塔速度指的是反应器的表观速度。
2、上述公式计算的是全塔的平均气泡直径，实际上鼓泡塔反应器内气泡直径沿径向存在一个直径分布。
第十四张PPT：1、气含率指反应器内气液混合物中气体所占的体积分数。
2、对于直径小于15cm的气泡反应器，可用Hugbamark 图来确定气含率。
对于大于15cm的，须在实验塔中进行测定，方能得到有效数值。
第十五张PPT：1、Cb1为吸收达到气液平衡是的吸收剂的浓度。
化学工程与工艺专业实验
双驱动搅拌器测定气液传质系数1、本实验中，气体稳压管可稳压的范围是多少？ CA、任何气体都可稳压；B、压强在正负0.2MP范围内；C、压强在略高于大气压附近2、如何判断稳压管处于正常稳压状态？ABA、鼓泡要均匀；B、只要有鼓泡就可以；C、不鼓泡也能稳压3、本实验用酸解法测定溶液中的CO2量时，要测取哪些数据？ CA、量气管内气体体积（酸解前后差值）和大气压值；B、量气管内气体体积（酸解前后差值）和吸收液体积；C、量气管内气体体积（酸解前后差值）、大气压值、酸解时的温度和吸收液的体积；4、本实验中液相的搅拌速度过大时，通常对测得的气液传质数据有何影响？CA、对K值无影响；B、使K值比实际的偏大；C、使K值比实际的偏小5、本实验若取实验开始时和终了时的液相样品来测定溶液中CO2量的变化，则须注意：ABA、实验中不能取出液相量；B、测得的气液传质系数是整个实验过程的平均值；C、测得的气液传质系数在应用到工业实际时，对吸收气体的浓度须作相应的修正6、实验结束后，要将稳压管与水饱和器之间的气体管略放空，其理由是：AA、防止水饱和器中水蒸气冷凝形成的负压使稳压管中的水倒吸；B、为了使每次实验有一个完整的全过程；C、为了实验室的安全固体小球实验原理及要求1、热量传递的方式是：ABCA、传导；B、对流；C、辐射2、影响热量传递的因素有哪些？ABCA、物性因素；B、设备因素；C、操作因素3、本实验中，小球的加热温度应控制在什么范围内？BA、300—400℃B、400—500℃C、500—600℃D、600—700℃4、每次实验所需时间的判别依据是：AA、过余温度的98.2%B、过余温度的99.2%C、过余温度的90.2%D、过余温度的88.2%5、比较自然对流、强制对流和流化床，它们的对流传质系数的大小依次为：AA、自然对流<强制对流<流化床；B、自然对流<强制对流>流化床；C、自然对流>强制对流<流化床；D、自然对流>强制对流>流化床6、本实验中需要测定哪些数据？ABCDEA、床层压降B、气体流量C、室温D、小球降温时间E、小球温度7、本实验中，非定态导热过程简化处理的判据是：AA、Bi<0.1B、Bi>0.1C、Bi<1D、Bi>18、在工业中，下列哪些设备的传热问题可以用集总参数法来处理？ABA、热电偶；B、全混釜C、大型储气罐连续流动反应器中的返混测定1、返混和停留时间分布不是一一对应的，因为：ADA、不同的停留时间分布可以有相同的返混情况；B、不同的停留时间分布可以有相同的返混程度；C、相同的停留时间分布可以有不同的返混程度；D、相同的停留时间分布可以有不同的返混情况2、本实验测定停留时间分布的方法是：BA、脉冲失踪法，示踪剂是饱和NaCl溶液；B、阶跃示踪法，示踪剂是饱和KCl溶液；C、脉冲失踪法，示踪剂是饱和KCl溶液；D、周期输入法，示踪剂是饱和NaCl溶液；3、返混的起因是：BCA、不均匀的速度分布；B、间歇反应器中的混和；C、物料的停留时间分布；D、空间上的反向流动4、脉冲示踪法可以直接得到：ADA、停留时间分布函数；B、轴向扩散系数；C、停留时间分布密度函数；D、多釜串联模型参数5、本实验要求确定的模型参数是：ADA、有因次方差；B、平均停留时间；C、无因次方差；D、釜数n6、多釜串联模型可以描述以下哪些反应系统的返混程度？AA、循环管式反应器；B、连续流动搅拌釜式反应器；C、间歇搅拌反应器；D、三釜串联反应器乙苯脱氢制苯乙烯1、乙苯脱氢反应实验采用的是哪种反应器？BA、绝热列管式反应器；B、等温列管式反应器；C、流化床反应器；D、搅拌釜式反应器；E、鼓泡床反应器2、本实验的目的是什么？BA、筛选乙苯脱氢反应催化剂；B、考察反应温度的影响；C、考察反应压力的影响；D、考察乙苯空速对反应的影响；E、考察乙苯与水的配比对反应的影响3、本实验采用的反应器有几个测温点？ CA、一个测温点，测定预热的温度；B、二个测温点，除了A题以外，还测定反应器加热夹套的温度；C、三个测温点，除了A、B题以外，还测定催化剂床层的温度；D、四个测温点，除了A、B、C题以外，还测定气液分离器的温度；E、五个测温点，除了A、B、C、D题以外，还测定放空尾气的温度4、根据以下哪些实验参数可以判断反应系统已处于稳定状态？DEA、乙苯的流量已稳定不变；B、水的流量已稳定不变；C、温度已经稳定不变；D、分析液相烃的组成，确认已不随时间而变；E、分析放空尾气的组成，确认已不随时间而变；5、如何简单地判断催化剂的活性？AA、根据乙苯的转化率；B、根据生成苯乙烯的选择性；C、根据苯乙烯的收率；D、根据进出反应器的物质是否平衡；E、根据放空尾气中的CO2浓度；6、随着反应温度的提高，将产生以下影响：AEA、乙苯的转化率升高；B、生成苯乙烯的选择性升高；C、生成苯乙烯的选择性将出现极大值；D、苯乙烯的收率增加；E、反应副产物将增加；催化反应精馏法制备甲缩醛1、采用反应精馏工艺制备甲缩醛具有哪些优点？ABDA、可提高反应的平衡转化率；B、可有效利用反应热；C、可提高反应温度，加快反应速度；D、可降低反应过程对原料浓度的要求2、如果组分P为主产物，S为副产物，A为反应物，下列哪些反应不宜采用反应精馏？ DA、反应AP+S，吸热反应，相对挥发度：P>S>A；B、反应AP+S，放热反应，相对挥发度：P>A>S；C、反应A→P→S，放热反应，相对挥发度：P>A>S;D、反应A→P→S，放热反应，相对挥发度：S>A>P；3、根据物系的挥发特性，合成甲缩醛的反应精馏塔应采用何种结构？ AA、三段结构：精馏段—反应段—提馏段；B、两段结构：精馏段—反应段；C、两段结构：反应段—提馏段；D、一段结构：精馏段—塔釜反应；4、如果采用三段结构，则全塔的温度分布应呈何种趋势？ BA、温度由塔釜至塔顶逐步降低；B、温度在反应段出现峰值；C、温度由塔釜至塔顶逐步升高；D、温度在反应段出现最低值5、如果采用三段结构，则两股原料应以何种方式加入？ DA、甲醇由塔顶加入，甲醛由塔釜加入；B、甲醇由反应段的上端加入，甲醛由反应段的下端加入；C、甲醛由塔顶加入，甲醇由塔釜加入；D、甲醛由反应段的上端加入，甲醇由反应段的下端加入；6、本实验用浓硫酸作为均相催化剂，催化剂应如何加入精馏塔？ CA、一次性由塔釜加入；B、单独由塔顶连续加入；C、随原料甲醛一同加入；D、随原料甲醇一同加入；7、本实验中，为考察回流比的影响，应采用何种方式调节回流比？ AA、固定进料和塔顶采出速率，改变塔釜加热量；B、固定塔釜加热量和塔顶采出比（D/F），改变进料速率；C、固定进料速率和塔釜加热量，改变塔顶采出量；8、本实验中，为考察塔顶采出比的影响应采用何种方式调节塔顶采出量？BA、固定塔釜加热量的回流比，改变进料速率；B、固定进料速率和回流比，改变塔釜加热量；C、固定进料速率和塔釜加热量，改变塔顶采出量；9、为求得产品甲缩醛的收率，实验中必须采集哪些数据？ABA、进料甲醛的质量流率和浓度；B、塔顶产品的质量流率和甲缩醛浓度；C、塔釜产品流率和甲醛浓度；氨-水系统气液相平衡数据的测定1、氨——水相平衡数据测定系统的自由度为2，实验中控制哪二个条件？BA、温度、压力；B、温度，液相组成；C、压力、液相装成；D、气相和液相组成；2、高压釜气密性检查方法是：ABCA、加压，观察压力表读数；B、抽真空，观察压力表读数；C、加压后放在水中观察有无气泡出现3、实验中，高压釜抽真空的方法是： BA、从液相管抽真空；B、从气相管抽真空；C、从气相管或液相管抽真空都行；4、为什么加氨时将小钢瓶倒放，并从液相管加入？ABCA、加入的是液氨；B、液氨和水直接混合吸收；C、加氢速度快；5、实验中怎样判断系统已达到平衡？BCA、温度稳定一段时间；B、压力不变一段时间；C、温度、压力不变一段时间；6、实验中取样分析时，在取样瓶中预放一定量的液体是：AA、硫酸溶液；B、氢氧化钠溶液；C、去离子水碳分子筛变压吸附提纯氮气1、碳分子筛吸附法从空气中分离提纯氮气的原理是： BA、利用N2与O2在空气中的浓度差，优先吸附N2 气；B、利用N2与O2在碳分子筛中吸附速率的差异，优先吸附O2 气；C、利用碳分子筛中的微孔尺寸的选择性，优先吸附O2 气；D、利用N2与O2在碳分子筛中吸附速率的差异，优先吸附N2 气；2、一个连续变压吸附分离装置至少需要几个吸附柱，包括哪些操作步骤？BA、2个，操作包括系统充压、加压吸附、减压脱附、柱间气液切换；B、3个，操作包括系统充压、加压吸附、减压脱附、柱间气液切换；C、1个，操作包括系统充压、加压吸附、减压脱附；D、3个，操作包括加压吸附、减压脱附、柱间气液切换；3、本实验采用什么工程手段来实现吸附和脱附操作？ CA、加压吸附、常压脱附；B、加压吸附、升温脱附；C、加压吸附、真空脱附；D、低温吸附、高温脱附；4、当吸附剂用量一定时，影响本实验变压吸附效果的主要因素有哪些？BA、吸附压力、温度、气体流量、脱附压力；B、吸附压力、气体流量、脱附压力、吸附时间；C、吸附压力、气体流量、吸附时间；D、温度、气体流量、脱附压力、吸附时间；5、穿透曲线是吸附柱出口液体中被吸附物质的浓度AA、随时间的变化曲线；B、随气体流量的变化曲线；C、随吸附压力的变化曲线；D、随进口浓度的变化曲线；6、测定吸附穿透曲线的目的是什么？ADA、测定出口气体的穿透点，并据此确定吸附柱的最佳操作时间和吸附剂的动态吸附容量；B、测定出口气体的穿透点，并据此确定吸附柱的最佳操作时间；C、测定出口气体的穿透点，并据此确定吸附柱的动态吸附容量；D、测定出口气体的穿透点和饱和点，并据此判断吸附柱中传制质区的长度；7、为了确定吸附剂的动态吸附容量，实验中必须测定哪些参数？ BA、气体流量、穿透时间、气体进口浓度、穿透点气体浓度；B、操作压力、温度、气体流量、穿透时间、气体进口浓度、穿透点气体浓度；C、操作压力、温度、气体流量、气体进口浓度、穿透点气体浓度；D、操作压力、温度、气体流量、穿透时间、气体进口和出口浓度；8、本实验中为什么不考虑吸附过程的热效应？ DA、因为设备小、散热快；B、因为是变压吸附，温度恒定；C、因为是真空脱附，能及时移走吸附热；D、因为是物理吸附，吸附热不显著；填料塔分离效率的测定原理及要求1、影响填料塔分离效率的因素有哪些？ABCA、物性因素；B、设备因素C、操作因素；2、甲酸——水系统的轻组分可能是什么？ABA、甲酸B、水C、共沸物3、甲酸——水系统的重组分可能是什么？ CA、甲酸B、水C、共沸物4、实验时，塔体保温温度控制在什么范围？ AA、96℃——100℃；B、100℃——104℃；C、104℃——108℃；5、正系统塔内表面张力自下而上的分布是如何变化的？ AA、增大；B、不变；C、减小；6、负系统塔内表面张力自上而下的分布是如何变化的？ CA、增大；B、不变；C、减小；7、塔内传质过程应控制在什么状态？ CA、分子扩散；B、层流对流；C、湍流对流；组合膜分离乳清废水1、超滤、纳滤、反渗透膜分离的推动力是： BA、浓度差；B、压力差；C、电位差；D、温度差2、反映膜分离性能的指标有：ABCA、膜渗透通量；B、截留率；C、通量衰减系数；D、流量3、影响待处理料液膜分离效率的操作因素有：ABA、料液温度；B、操作压强；C、料液浓度；D、处理量；4、常用的膜组件形式有：ABCDA、管式；B、卷式；C、板框式；D、中空纤维和毛细管式；5、膜组件若长期不用，应采取以下措施： CA、用清水清洗，晾干保存；B、直接加入1%的甲醛保护液；C、用清水清洗并排空，再加入保护液密封；D、直接加入清水并密封。
2-4液液传质系数
2-4 液液传质系数的测定（验证性实验）实际萃取设备效率的高低，以及怎样才能提高它的效率，是人们十分关心的问题。
为了解决这些问题，必须研究影响传质速率的因素和规律，以及探讨传质过程的机理。
近几十年来，人们虽已对两相接触面的动力学状态，物质通过界面的传递机理和相界面对传递过程的阻力等问题进行研究，但由于液液传质过程的复杂性，许多问题还没有得到满意的解答，有些工程问题不得不借助于实验的方法或凭经验来处理。
这些都说明对基本理论还有待于进一步的研究。
本实验的提出，旨在使学生能够直接了解测定液液传质系数的一种实验方法，并通过改变不同的实验条件，如流动情况、物系性质等，从而进一步探讨各因素对液液界面传质的影响机理和对传质速率的影响程度。
一． 实验原理工业设备中，常将一种液相以滴状分散于另一液相中进行萃取。
但当流体流经填料、筛板等内部构件时，会引起两相高度的分散和强烈的湍动，传质过程和分子扩散差别很大，再加上液滴的凝聚与分散，流体的轴向返混等问题，使得影响传质速率的主要因素，如两相实际接触面积、传质推动力等都难以确定。
因此在实验研究中，常将过程进行分解，采用理想化和模拟的方法进行处理。
“液液传质系数的测定—单液滴实验”就是“理想化”实验方法的一个例子。
它将研究萃取塔中液滴群的传质行为及机理简化为研究单个液滴的运动行为和传质机理，然后概括所得结果，再作进一步的工作，去解决液滴群的传质问题，Lewis 于1954年提出用一个恒定界面的容器，研究液液传质的方法则是另一种理想化的实验方法。
从Lewis Cell 装置的特点来看，它能在给定界面面积的情况下，分别控制两相的搅拌强度，以造成一个相内全混、界面无返混的理想流动状况，因而明显地改善了设备内流体力学条件及相际接触面积对测定传质系数的影响因素，而且不存在单液滴技术中因液滴的形成与凝聚而造成端效应的麻烦。
因此，这种方法被许多研究者所采用，并且得到不断地改进。
本实验即采用一改进型的Lewis 池进行各种实验。
实验六、填料塔中气相传质系数的测定
实验六、填料塔中⽓相传质系数的测定实验六吸收实验⼀、实验⽬的⼆、基本原理三、计算⽅法、原理、公式四、设备参数和⼯作原理五、操作步骤六、实验报告要求七、思考题⼋、注意事项实验⽬的1、了解填料吸收装置的基本流程及设备结构；2、了解填料特性的测量与计算⽅法；3、⽓液两相逆向通过填料层的压降变化规律以及液泛现象；4、喷淋密度对填料层压降和泛点速度的影响；5、测定在操作条件下的总传质系数K；6、了解吸收过程的基本操作与控制⽅法。
1、填料塔流体⼒学特性：⽓体通过⼲填料层时，流体流动引起的压降和湍流流动引起的压降规律相⼀致。
在双对数坐标系中⽤压降对⽓速作图得到⼀条斜率为1.8-2的直线（图中aa线）。
⽽有喷淋量时，在低⽓速时（C点以前）压降也⽐例于⽓速的1.8-2次幂，但⼤于同⼀⽓速下⼲填料的压降（图中bc段）。
随⽓速增加，出现载点（图中c 点），持液量开始logbcdaa log△PU填料层压降空塔⽓速关系图1、填料塔流体⼒学特性：增⼤，压降-⽓速线向上弯曲，斜率变⼤，（图中cd 段）。
到液泛点（图中d 点）后在⼏乎不变的⽓速下，压降急剧上升。
测定填料塔的压降和液泛速度，是为了计算填料塔所需动⼒消耗和确定填料塔的适宜制作范围，选择合适的⽓液负荷。
log b c da a log △PU 填料层压降空塔⽓速关系图2、传质实验：填料塔与板式塔内⽓液两相的接触情况有着很⼤的不同。
在板式塔中，两相接触在各块塔板上进⾏，因此接触是不连续的。
但在填料塔中，两相接触是连续地在填料表⾯上进⾏，需计算的是完成⼀定吸收任务所需填料⾼度。
填料层⾼度计算⽅法有传质系数法、传质单元法以及等板⾼度法。
总体积传质系数KYa是单位填料体积、单位时间吸收的溶质量。
它是反映填料吸收塔性能的主要参数，是设计填料⾼度的重要数据。
本实验是⽔吸收空⽓-氨混合⽓体中的氨。
混合⽓体中氨的浓度很低。
吸收所得的溶液浓度也不⾼。
⽓液两相的平衡关系可以认为服从亨利定律（即平衡线在x-y 坐标系为直线）。
气液相传质系数测定装置[实用新型专利]
专利名称：气液相传质系数测定装置专利类型：实用新型专利
发明人：庄礼秋
申请号：CN91208501.0
申请日：19910516
公开号：CN2098684U
公开日：
19920311
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型是一种气液相传质系数测定装置。
它的圆柱形立式双全返混反应器是由带浮板的筒体、 磁力搅拌装置和磁力测速装置所组成。
浮板上开有 按所需气液相接触面积而定的气液相接触孔，该孔均 作扩孔处理，发明人进行了整机设计，使本装置各单 元相匹配，结构紧凑、体积小、实验教学直观，又满足 了连续测定要求，且测定精确度高，实用范围宽，操作 方便，可调参数较多，实验弹性较大，实验重复性强。
申请人：华南理工大学
地址：510641 广东省广州市天河区王山
国籍：CN
代理机构：华南理工大学专利事务所
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液液传质系数的测定实验报告评分标准
实验报告评分标准实验名称液液传质系数的测定班级姓名学号成绩实验周次同组成员一．实验预习1、实验概述（阐明实验目的、原理、流程装置；写清步骤、所要采集的数据；列出化学品、器材清单；分析实验过程危险性）（10 分）（现场实验后此部分可以修改，以最后提交的内容为准）实验目的（2 分）原理阐述（2 分）流程装置（2 分）实验步骤（2 分）分析实验过程危险性（2 分）2、预习思考（5 分）共 6 题，错 1 题或未做扣 1 分，扣完为止，现场实验后此部分可以修改，以最后提交的报告为准。
(1) 作答关键点：传质机理、提高萃取过程效率(2) 作答关键点：给定界面面积、相内全混、界面无返混(3) 作答关键点：操作条件（搅拌速度或运动速度、雷诺数、温度）、物性（粘度、扩散系数、定压比热、热传导系数、密度）（覆盖 4 点以上可不失分）(4) 作答关键点：由油相向水相方向，表面张力梯度、密度梯度3、方案设计（5 分）1. Marangoni 效应指由于体系液面表面张力梯度的存在，从而引发表面张力低的流体向表面张力高的液相流动。
Marangoni 效应对于正、负系统的影响。
利用显微激光全息干涉等技术观察界面湍动，研究Marangoni 效应。
添加表面活性剂抑制界面湍动。
2. 考察不同温度下的传质系数。
添加温控装置。
关联温度对传质系数的影响。
二．实验过程1、原始记录（要求：记录操作条件、原始数据，注意有效数字、单位格式）（10 分）油相及水相样品的重量、滴定所有碱液体积、时间2、实验现象（5 分）得分要点：与现场情况相符程度、与实验主旨相关程度、细致程度三．实验数据处理1、数据处理方法（计算举例、计算结果列表）（10 分）摩尔浓度的计算（2 分）分配系数的计算（3 分）数群ln()与时间t 的关系（3 分）斜率的求解（2 分）2、数据处理结果（10 分）计算结果列表（2 分）醋酸在乙酸乙酯-水中的平衡浓度关系及拟合曲线（4 分）ln()-t 关系图及拟合曲线（4 分）四．结果讨论（实验现象分析、误差分析、实验结论）（20 分）实验现象分析（5 分）误差分析（5 分）实验结论（5 分）实验讨论题（5 分）实验报告评分表：指导教师审阅意见：优秀100—90 良好89—76 合格75—60 不合格59—0教师签名：日期：。