化工原理實(shí)驗(yàn)講義全

1、化工原理實(shí)驗(yàn)講義專業(yè) : 環(huán)境工程應(yīng)用化學(xué)教研室2015.3實(shí)驗(yàn)一 流體機(jī)械能轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解流體在管流動(dòng)情況下，靜壓能、動(dòng)能、位能之間相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，加深對(duì) 伯努利方程的理解。2、了解流體在管流動(dòng)時(shí)，流體阻力的表現(xiàn)形式。二、實(shí)驗(yàn)原理 流動(dòng)的流體具有位能、動(dòng)能、靜壓能、它們可以相互轉(zhuǎn)換。對(duì)于實(shí)際流體， 因?yàn)榇嬖谀Σ粒?流動(dòng)過(guò)程中總有一部分機(jī)械能因摩擦和碰撞， 而被損失掉。 所以 對(duì)于實(shí)際流體任意兩截面，根據(jù)能量守恒有：22p1 v1p2 v2z1z2H f1 g 2g 2 g 2g f 上式稱為伯努利方程。三、實(shí)驗(yàn)裝置( dA=14mm，dB=28mm，dC=dD=14mm，ZA-ZD

2、=110mm) 實(shí)驗(yàn)裝置與流程示意圖如圖 1-1 所示，實(shí)驗(yàn)測(cè)試導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)見圖 1-2 所示：圖 1-1 能量轉(zhuǎn)換流程示意圖圖 1-2 實(shí)驗(yàn)導(dǎo)管結(jié)構(gòu)圖四、操作步驟1. 在低位槽中加入約 3/4 體積的蒸餾水，關(guān)閉離心泵出口上水閥及實(shí)驗(yàn)測(cè)試 導(dǎo)管出口流量調(diào)節(jié)閥和排氣閥、排水閥，打開回水閥后啟動(dòng)離心泵。2. 將實(shí)驗(yàn)管路的流量調(diào)節(jié)閥全開，逐步開大離心泵出口上水閥至高位槽溢流 管有液體溢流。3. 流體穩(wěn)定后讀取并記錄各點(diǎn)數(shù)據(jù)。4. 關(guān)小流量調(diào)節(jié)閥重復(fù)上述步驟 5 次。5. 關(guān)閉離心泵出口流量調(diào)節(jié)閥后，關(guān)閉離心泵，實(shí)驗(yàn)結(jié)束。五、數(shù)據(jù)記錄和處理表一、轉(zhuǎn)能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表流量（ l/h）壓強(qiáng) mmH2O壓強(qiáng) mm

3、H2O壓強(qiáng) mmH2O壓強(qiáng) mmH2O壓強(qiáng) mmH2O壓強(qiáng) mmH2O測(cè)試點(diǎn)標(biāo) 號(hào)123456789101112131415五、結(jié)果與分析1、觀察實(shí)驗(yàn)中如何測(cè)得某截面上的靜壓頭和總壓頭，又如何得到某截面上的 動(dòng)壓頭？2、觀察實(shí)驗(yàn)，對(duì)于不可壓縮流體在水平不等徑管路中流動(dòng)，流速與管徑的關(guān) 系如何？3、實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到 A、 B 截面的靜壓頭如何變化？為什么？4、實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到 C、 D 截面的靜壓頭如何變化？為什么？5、當(dāng)出口閥全開時(shí)，計(jì)算從 C 到D 的壓頭損失？六、注意事項(xiàng)1不要將離心泵出口上水閥開得過(guò)大以免使水流沖擊到高位槽外面，同時(shí)導(dǎo) 致高位槽液面不穩(wěn)定。2流量調(diào)節(jié)閥開大時(shí)，應(yīng)檢查一下高位槽的水面是

4、否穩(wěn)定，當(dāng)水面下降時(shí) 應(yīng)適當(dāng)開大泵上水閥。3流量調(diào)節(jié)閥須緩慢地關(guān)小以免造成流量突然下降測(cè)壓管中的水溢出管外。4注意排除實(shí)驗(yàn)導(dǎo)管的空氣泡。5離心泵不要空轉(zhuǎn)和出口閥門全關(guān)的條件下工作。實(shí)驗(yàn)二 流體阻力的測(cè)定、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 學(xué)習(xí)直管摩擦系數(shù) 的測(cè)定方法2. 掌握摩擦系數(shù) 與雷諾數(shù) Re 之間的關(guān)系二、實(shí)驗(yàn)原理流體在圓管流動(dòng)時(shí)， 由于本身具有黏性及渦流的影響， 會(huì)產(chǎn)生摩擦阻力。 流體在管流動(dòng)阻力的大小與管長(zhǎng)、 管徑和摩擦系數(shù)有關(guān)， 它們之間存在著如下關(guān)系：HfL v2d 2g(1)對(duì)于管路的兩截面有：z12 p1 v1 g 2g2 p2 v2 z22 g 2gH f (2)如果管路水平并且粗細(xì)均勻，有

5、：z1 z2 ,v1 v2則（ 2）式化簡(jiǎn)為：H f p1 p2 （ 3） g采用倒 U 型壓差計(jì)測(cè)量壓差，則有：p1gh1 p ； p2 gh2 p（4） 其中 p 代表壓差計(jì)上方壓強(qiáng)將（ 4）代入（ 3）式中，則：H f h1 h2 R （ 5）綜合（ 1）和（ 5）式，則有：2dR2g , Re dv ；其中 v qvLv2A三、實(shí)驗(yàn)裝置8號(hào)管： L=1.2m，d=0.015m；9號(hào)管： L=1.49m，d=0.010m；10號(hào)管： L=1.49m ，d=0.0078m圖 2-1 流體綜合實(shí)驗(yàn)裝置流程圖1-水箱； 2-離心泵； 3-功率表； 4-變頻器； 5-渦輪流量計(jì)； 6-文丘里流量

6、計(jì)； 7-局部阻力被測(cè)閥門； 8-局部阻力測(cè)量段； 9-直管阻力粗糙測(cè)量管； 10-直管阻力光滑測(cè)量管；11-切換閥； 12-流量調(diào)節(jié)閥； 13-轉(zhuǎn)子流量計(jì)； 14-流量調(diào)節(jié)閥圖 2-2 倒 U 型壓差計(jì) 四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 打開電源總開關(guān)，啟動(dòng)泵前要檢查各閥門的開關(guān)，尤其閥門12 和閥門 14應(yīng)關(guān)閉，以防止轉(zhuǎn)子流量被損壞。2. 針對(duì)某一測(cè)試對(duì)象選擇對(duì)應(yīng)的流向?qū)ㄩy，逆時(shí)針全開。3. 在進(jìn)行阻力測(cè)定之前，應(yīng)檢查導(dǎo)壓系統(tǒng)有無(wú)氣泡存在。當(dāng)流量為零時(shí)，打開 A，A兩閥門，若空氣-水倒置 U型管兩液柱的高度差不 為零，則說(shuō)明系統(tǒng)有氣泡存在，需趕凈氣泡方可測(cè)試數(shù)據(jù)。趕氣泡的方法：將流量調(diào)至較大，打開閥門

7、A ，A和 C，C，打開壓力平衡 罐的排氣閥，使水完全充滿管路，排出導(dǎo)壓管的氣泡，將流量關(guān)為零，關(guān)閉A ，A，緩慢打開閥門 D，通過(guò)打開 B， B讓倒置 U 型管的水流出再關(guān) D，判斷倒 置 U 型管兩液柱的高度差是否為零，若不為零，重復(fù)上述操作直至排凈為止。4. 調(diào)節(jié)閥門 14 測(cè)取數(shù)據(jù)，順序可從大流量至小流量，反之也可，由 13 號(hào)轉(zhuǎn)子 流量計(jì)記錄流量，通過(guò)倒 U管測(cè)量 h1,h2,管9和10各測(cè)量 8組數(shù)據(jù)5. 待數(shù)據(jù)測(cè)量完畢，關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥，相關(guān)閥門，泵，切斷電源。五、數(shù)據(jù)記錄和處理水溫：實(shí)驗(yàn)序號(hào)h1(cm)h2(cm)qv(L?h-1)R(cm)Re以其中一組數(shù)據(jù)為例，寫出 v、Re

8、、的具體計(jì)算過(guò)程六、思考題1、在圓直管及導(dǎo)壓管可否存有積存的空氣？如有，會(huì)有何影響？2、討論 與 Re 的關(guān)系（坐標(biāo)上畫出關(guān)系圖）？七、注意事項(xiàng)1. 啟動(dòng)離心泵之前，必須檢查所有流量調(diào)節(jié)閥是否關(guān)閉。2. 調(diào)節(jié)流量計(jì)閥門要緩慢，調(diào)節(jié)后應(yīng)等待流量和直管壓降的數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，方可 記錄數(shù)據(jù)。3. 在計(jì)算時(shí)，要統(tǒng)一為國(guó)際單位制進(jìn)行計(jì)算。實(shí)驗(yàn) 2-2 文氏流量計(jì)校正系數(shù)的測(cè)定、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解文氏流量計(jì)的構(gòu)造、工作原理和主要特點(diǎn)2.測(cè)定文氏流量計(jì)校正系數(shù) Co二、實(shí)驗(yàn)原理文氏流量計(jì)流量計(jì)算式為：qvc0a02gR( i因?yàn)?p p1 p2 （ i ）gR綜合可以得到：從而得到校正系數(shù)c0其中qv Kf 式中

9、 f 代表渦輪流量計(jì)的頻率 Hz，實(shí)驗(yàn)時(shí) Hz小于 120K 代表渦輪流量計(jì)的儀表常數(shù)， 77.842（ s/l）a0d024式中 d0 代表喉管截面積，0.0195m實(shí)驗(yàn)裝置同上四、操作步驟1.打開電源總開關(guān)，儀表預(yù)熱 10 分鐘，啟動(dòng)泵前檢查各閥門的開關(guān)，尤其閥門12 和閥門 14 應(yīng)關(guān)閉，以防止轉(zhuǎn)子流量被損壞；2.將管道的空氣排出，打開文氏流量計(jì)的測(cè)壓口閥門；3. 調(diào)節(jié)閥門 12測(cè)取數(shù)據(jù)，共測(cè)定 10 組數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包括： Hz，p；4. 待數(shù)據(jù)測(cè)量完畢，關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥，相關(guān)閥門，泵，切斷電源。五、數(shù)據(jù)記錄和處理實(shí)驗(yàn)序號(hào)HzP(kPa)Q(l s-1)C0C0 平均值以其中一組數(shù)據(jù)為例，寫

10、出 qv, Co的具體計(jì)算過(guò)程實(shí)驗(yàn)三 離心泵特征曲線測(cè)定、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解離心泵的構(gòu)造及送液原理。2.掌握離心泵特征曲線的測(cè)定方法、表示方法，加深對(duì)離心泵性能的了解。二、實(shí)驗(yàn)原理離心泵是最常見的液體輸送設(shè)備。 對(duì)于一定型號(hào)的泵在一定的轉(zhuǎn)速下， 離心 泵的揚(yáng)程 He，軸功率 N，及效率 均隨流量 qv 的改變而改變。通常通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè) 出 qv-He， qv-N ， qv- 關(guān)系，并用曲線表示，稱為特征曲線。下面介紹具體的測(cè) 定方法。1) He 的測(cè)定在泵的吸入口和壓出口之間列柏努利方程：22z1p1v12He z2p2v22H f(1)1g2g 2g2g f由于進(jìn)出口管路粗細(xì)均勻，有： v1 v2

11、又因?yàn)樗x的兩截面和泵體接近， Hf 值可以忽略所以( 1)式可以化簡(jiǎn)為：He (z2 z1)p2 p1g式中， (z2 z1) 為泵進(jìn)出口測(cè)壓點(diǎn)間的距離p2 p1)為泵進(jìn)出口測(cè)壓點(diǎn)間的壓強(qiáng)差2) N 軸的測(cè)定N 軸N電電N電 為電動(dòng)機(jī)的輸入功率； 電 為電機(jī)效率， 60%3) 的測(cè)定N有效N軸N有效Heqv g（4）qv 流量qv f ， f 為自動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度 Hz; K為儀表常數(shù)， 77.902（次/升） K電機(jī)頻率 45Hz三、實(shí)驗(yàn)裝置圖 3-1 實(shí)驗(yàn)裝置流程示意圖四、操作步驟1. 打開電源總開關(guān)，設(shè)備調(diào)于計(jì)算機(jī)采集自控操作；2. 將泵的入口調(diào)節(jié)閥全部打開；3. 打開計(jì)算機(jī)，進(jìn)入離心泵計(jì)

12、算機(jī)數(shù)據(jù)采集和過(guò)程控制軟件，按照軟件提示進(jìn) 行操作；4. 點(diǎn)擊離心泵特征曲線自動(dòng)控制后，計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)流量，并記錄原始數(shù)據(jù)；5. 實(shí)驗(yàn)完畢后，點(diǎn)擊結(jié)束當(dāng)前實(shí)驗(yàn)，回到主菜單。五、數(shù)據(jù)記錄和處理1. 跟據(jù)計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)表，在坐標(biāo)紙上畫出離心泵特征曲線圖序號(hào)流量出口壓力入口真空功率表?yè)P(yáng)程軸功率效率m3/hPaPaKwmKw%2. 以第四組為例，寫出 qv, He, N軸，的具體計(jì)算過(guò)程六、思考題1. 如何選用離心泵？2. 隨著泵出口流量調(diào)節(jié)閥開度增大，泵的流量增加時(shí)，入口真空度及出口壓力 如何變化？并分析原因。七、注意事項(xiàng)1. 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查水槽水位、流量調(diào)節(jié)閥關(guān)閉到零位，泵入口調(diào)節(jié)閥全部打開；2

13、. 由于本次實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制與采集，關(guān)閉計(jì)算機(jī)后，所有數(shù)據(jù)不予保留。實(shí)驗(yàn)四 傳熱實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過(guò)對(duì)空氣 -水蒸氣簡(jiǎn)單套管換熱器的實(shí)驗(yàn)研究， 掌握對(duì)流傳熱系數(shù) i 的測(cè)定 方法，加深對(duì)其概念和影響因素的理解。 并應(yīng)用線形回歸分析方法， 確定關(guān)聯(lián)式Nu ARem Pr0.4中常數(shù) A、m的值 2、通過(guò)對(duì)管程部插有螺旋圈的空氣 -水蒸氣強(qiáng)化套管換熱器的實(shí)驗(yàn)研究，測(cè)定其 準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式 Nu BRem中常數(shù) B、m 的值，了解強(qiáng)化傳熱的基本理論和基本方式。二、實(shí)驗(yàn)原理1、對(duì)流傳熱系數(shù) i 的測(cè)定對(duì)流傳熱系數(shù) i 可以根據(jù)牛頓冷卻定律，用實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定，即式中：i -管流體對(duì)流傳熱系數(shù)， W /(m2g

14、C)iQi tmi SiQi -管傳熱速率， WSi -管換熱面積， m2tmi -管流體空氣與管壁面的平均溫差， 平均溫差由下式確定：tmi tW (ti1 ti2) mi W 2式中： ti1,ti2 -冷流體空氣的入口、出口溫度， tW -壁面平均溫度， 管換熱面積Sidi Li 式中 di -傳熱管徑， m，d光=20mm，d 粗=50mmLi -傳熱管測(cè)量段的實(shí)際長(zhǎng)度， m ，L=1m由熱量衡算式 Qi Wicpi (ti2 ti1) 其中質(zhì)量流量由下式求得Wi Vi i3600式中：Vi -冷流體在套管的平均體積流量， m3/hcpi -冷流體的定壓比熱， kJ /( kgg C)

15、 i -冷流體的密度， kg/m3cpi和 i可根據(jù)定性溫度 tm查得， tm ti1 ti2 為冷流體進(jìn)出口平均溫度 pi i m m 22、對(duì)流傳熱系數(shù)準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式的實(shí)驗(yàn)確定流體在管作強(qiáng)制湍流時(shí)，處于被加熱狀態(tài)，準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式的形式為Nui AReim Prin 其中 Nuiuidi i ， Prcpi * id物性數(shù)據(jù) i、cpi 、 i、 i可根據(jù)定性溫度 tm查得。經(jīng)過(guò)計(jì)算可知，對(duì)于管 被加熱的空氣，普朗特準(zhǔn)數(shù) Pri 變化不大，可認(rèn)為是常數(shù)，則關(guān)聯(lián)式的形式簡(jiǎn)化 為Nui AReim Pri 0.4 這樣通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定不同流量下的 Rei與Nui ，然后用線性回歸方法確定 A 和 m 的值。

16、、實(shí)驗(yàn)裝置圖 6-1 空氣 - 水蒸氣傳熱綜合實(shí)驗(yàn)裝置1、 普通套管換熱器； 2、插有螺旋線圈的強(qiáng)化套管換熱器； 3、蓄水罐；4、旋渦氣泵； 5、旁路調(diào)節(jié)閥； 6、孔板流量計(jì)； 7、 8、空氣支路控制閥： 9、 10、蒸汽 支路控制閥； 11、12、蒸汽放空口； 13 蒸汽上升主管路； 14、加水閥： 15-加熱罐； 16- 加熱器； 17-放液閥：五、實(shí)驗(yàn)方法及步驟1、實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備 ,檢查工作 .(1) 向電加熱釜加水，液位計(jì)到端線處以上為宜。(2) 檢查空氣流量旁路調(diào)節(jié)閥是否全開。(3) 檢查水蒸氣管及空氣支路各控制閥是否已打開，保證蒸汽和空氣管線的暢通。2、實(shí)驗(yàn)開始 .(1) 啟動(dòng)計(jì)算機(jī)

17、并按照操作說(shuō)明進(jìn)行操作。(2) 合上電源總開關(guān) , 打開加熱電源開關(guān)(設(shè)備)，設(shè)定加熱電壓 160V(電腦 )， 直至有水蒸氣冒出，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中始終保持換熱器出口處有水蒸氣。(3) 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)(a) .蒸汽冒出 10min 后，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)(電腦) ，用旁路調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)節(jié)流量(孔 板讀數(shù) 0.44-2Kpa 之間)，待操作穩(wěn)定后計(jì)算機(jī)分別對(duì)空氣流量，空氣進(jìn)出口溫度，水蒸氣進(jìn)出口溫度進(jìn)行采集。 測(cè) 5組流量，每組間隔 10min。光滑管測(cè) 5 組、 粗糙管測(cè) 5 組。(b) .在改變流量穩(wěn)定后分別測(cè)量空氣的流量， 空氣進(jìn)出口的溫度， 水蒸氣溫 度，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(c) .計(jì)算機(jī)對(duì)所有的實(shí)驗(yàn)

18、數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和整理，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 關(guān)閉加熱(電腦)，無(wú)蒸汽冒出后關(guān)閉風(fēng)機(jī)(電腦) 。六、數(shù)據(jù)處理與分析 根據(jù)計(jì)算機(jī)顯示的結(jié)果，以其中一組數(shù)據(jù)為例寫出具體計(jì)算過(guò)程。七、思考題1、實(shí)驗(yàn)裝置中的兩組套管換熱器，哪套對(duì)流傳熱系數(shù)大？為什么？(注意要在 空氣流量相同的前提下比較)2、傳熱管壁溫度、外壁溫度和壁面平均溫度認(rèn)為近似相等，為什么？八、注意事項(xiàng)：1、實(shí)驗(yàn)前將加熱器的水加到指定的位置 , 防止電熱器干燒損壞電器。2、剛剛開始加熱時(shí) ,加熱電壓在 (160V)左右。3、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照計(jì)算機(jī)使用規(guī)程操作計(jì)算 機(jī)。采集數(shù)據(jù)和控制實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。4、測(cè)量管后有蒸汽排出

19、 10 分鐘，可啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)， 保證實(shí)驗(yàn)開始時(shí)空氣入口 溫度比較穩(wěn)定。5. 原始數(shù)據(jù)記錄空氣進(jìn)口出口溫度、壁溫、流量。實(shí)驗(yàn)七 篩板塔全塔效率的測(cè)定、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解板式塔的基本構(gòu)造，精餾設(shè)備流程及各個(gè)部分的作用2.測(cè)定全塔效率。、實(shí)驗(yàn)原理二元體系為乙醇與正丙醇全塔效率NT ，其中 NT為全回流測(cè)定板數(shù)， N實(shí)=9 塊N實(shí)xp(1 xw ) lgNTxw(1 xp ) lg m其中相對(duì)揮發(fā)度 m =2.0781xw為塔釜樣品液相組成xp為塔頂樣品液相組成其中 xw和 xp可通過(guò)折光率測(cè)定：對(duì)于 30以下，質(zhì)量分率與折光率之間的關(guān)系可按下面的回歸式計(jì)算：WA 58.844116 42.61325 n

20、Dt摩爾分率 xAWA /M A(WA /M A) (1 WA)/MB其中 M A =46， M B=60、實(shí)驗(yàn)裝置圖 7-1 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和過(guò)程控制精餾實(shí)驗(yàn)裝置精餾塔為篩板塔，全塔共有 9 塊塔板由紫銅板制成，塔高 1.5米，塔身用 徑為 50mm 的不繡鋼管制成，每段為 10厘米，焊上法蘭后，用螺栓連在一起， 并墊上聚四氟乙烯墊防漏， 塔身的第二段和第九段是用耐熱玻璃制成的， 以便于 觀察塔的操作情況。 除了這兩段玻璃塔段外， 其余的塔段都用玻璃棉保溫。 降液 管是由外徑為 8 毫米的銅管制成。 篩板的直徑為 54 毫米，篩孔的直徑為 2毫米。塔中裝有鉑電阻溫度計(jì)用來(lái)測(cè)量塔汽相溫度。塔頂

21、的全凝器為風(fēng)式換熱器， 塔釜用電爐絲加熱， 塔的外部也用保溫棉保溫。 混合液體由高位槽經(jīng)蠕動(dòng)泵計(jì)量后進(jìn)入塔。 塔釜的液面由液位計(jì)和放大器計(jì) 量再由液位儀表顯示。 塔底產(chǎn)品經(jīng)過(guò)由液位控制平衡管流出。 回流比調(diào)節(jié)閥用來(lái) 控制回流比，餾出液儲(chǔ)罐接收餾出液。四、操作步驟（一） 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作 .檢查工作：1. 將與阿貝折光儀配套的超級(jí)恒溫水浴 （用戶自備 ）調(diào)整運(yùn)行到所需的溫度 , 并記下這個(gè)溫度 （例如 30）。檢查取樣用的注射器和擦鏡頭紙是否準(zhǔn)備好。2. 檢查實(shí)驗(yàn)裝置上的各個(gè)旋塞、 閥門均應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài) ;，電流、 電壓表及電 位器位置均應(yīng)為零。3. 配制一定濃度 （質(zhì)量濃度 20左右 ）的乙醇

22、正丙醇混合液 （總?cè)萘?6000 毫 升左右 ）,然后倒入高位瓶 .或由指導(dǎo)教師事前做好這一步 。4. 打開進(jìn)料轉(zhuǎn)子流量計(jì)的閥門 , 向精餾釜加料到指定的高度 （冷液面在塔釜 總高 23 處）, 而后關(guān)閉流量計(jì)閥門。（二）實(shí)驗(yàn)操作1.打開電源開關(guān)，再打開塔釜加熱開關(guān)2.打開計(jì)算機(jī)，進(jìn)入精餾塔計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和過(guò)程控制軟件3. 向計(jì)算機(jī)輸入加熱電壓4. 等各塊塔板上鼓泡均勻后 ,保持加熱釜電壓不變 , 在全回流情況下穩(wěn)定 20 分鐘左右 ,期間仔細(xì)觀察全塔傳質(zhì)情況 ,待操作穩(wěn)定后分別在塔頂 .塔釜取樣口用 注射器同時(shí)取樣 ,用阿貝折射儀分析樣品濃度。5. 檢查數(shù)據(jù)合理后，按照計(jì)算機(jī)要求退出控制程序

23、并關(guān)機(jī)，關(guān)閉塔釜加熱開 關(guān)，及電源總開關(guān)，實(shí)驗(yàn)完畢，將測(cè)定數(shù)據(jù)填入表中五、數(shù)據(jù)記錄和處理塔頂溶液塔釜溶液25 nDWAxp25 nDWAxw12計(jì)算結(jié)果 NT =，=？要求對(duì) xp， xw， NT ，進(jìn)行具體的計(jì)算六、注意事項(xiàng)1. 本實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要特別注意安全 ,實(shí)驗(yàn)所用物系是易燃物品 ,操作過(guò)程中避 免灑落以免發(fā)生危險(xiǎn)。2. 本實(shí)驗(yàn)設(shè)備加熱功率由電位器來(lái)調(diào)解 ,固在加熱時(shí)應(yīng)注意加熱千萬(wàn)別過(guò)快 , 以免發(fā)生爆沸 （過(guò)冷沸騰 ）,使釜液從塔頂沖出 ,若遇此現(xiàn)象應(yīng)立即斷電 ,重新加料到 指定冷液面 ,再緩慢升電壓 ,重新操作。升溫和正常操作中釜的電功率不能過(guò)大。3. 開車時(shí)先開冷卻水 ,再向塔釜供熱

24、；停車時(shí)則反之。4. 測(cè)濃度用折光儀 .讀取折光指數(shù) ,一定要同時(shí)記其測(cè)量溫度 ,并按給定的折光 指數(shù) 質(zhì)量百分濃度 測(cè)量溫度關(guān)系（見表一）測(cè)定有關(guān)數(shù)據(jù) , （折光儀和恒溫水 浴由用戶自購(gòu) ,使用方法見其說(shuō)明書 ）。5. 為便于對(duì)全回流和部分回流的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 （ 塔頂產(chǎn)品和質(zhì)量 ）進(jìn)行比較 , 應(yīng)盡 量使兩組實(shí)驗(yàn)的加熱電壓及所用料液濃度相同或相近。 連續(xù)開出實(shí)驗(yàn)時(shí) , 在做實(shí) 驗(yàn)前應(yīng)將前一次實(shí)驗(yàn)時(shí)留存在塔釜和塔頂， 塔底產(chǎn)品接收器的料液均倒回原料液 瓶中。6實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)按照操作規(guī)程完成實(shí)驗(yàn)，愛護(hù)計(jì)算機(jī)。七、附錄表 1 溫度 折光指數(shù) 液相組成之間的關(guān)系00.050520.099850.19740.

25、29500.39770.49700.5990251.38271.38151.37971.37701.37501.37301.37051.3680301.38091.37961.37841.37591.37551.37121.36901.3668351.37901.37751.37621.37401.37191.36921.36701.3650（ 續(xù)表 2）0.64450.71010.79830.84420.90640.95091.000251.36071.36581.36401.36281.36181.36061.3589301.36571.36401.36201.36071.35931.35

26、841.3574351.36341.36201.36001.35901.35731.36531.3551實(shí)驗(yàn)六、實(shí)驗(yàn)?zāi)康墓苁椒磻?yīng)器停留時(shí)間的測(cè)定1、測(cè)定管式反應(yīng)器中停留時(shí)間分布。2、通過(guò)軸向擴(kuò)散模型來(lái)定量返混程度，加深對(duì)返混的認(rèn)識(shí)和理解。二、實(shí)驗(yàn)原理在連續(xù)流動(dòng)的反應(yīng)器， 不同停留時(shí)間的物料之間的混合稱為返混。 返混程度 的大小，一般很難直接測(cè)定，通常是利用物料停留時(shí)間分布的測(cè)定來(lái)研究。停留時(shí)間分布的測(cè)定方法有脈沖法、 階躍法等， 常用的是脈沖法。 當(dāng)系統(tǒng)達(dá) 到穩(wěn)定后， 在系統(tǒng)的入口處瞬間注入一定量的示蹤物料， 同時(shí)開始在出口流體中 檢測(cè)示蹤物料的濃度變化。本實(shí)驗(yàn)中用水作為連續(xù)流動(dòng)的物料，以飽和 KCI 作 示蹤劑，在反應(yīng)器出口處檢測(cè)溶液電導(dǎo)值。 在一定圍， KCI 濃度與電導(dǎo)值成正比， 所以可用電導(dǎo)值來(lái)表達(dá)物料的停留時(shí)間變化。停留時(shí)間分布密度函數(shù) E(t)在概率論中有兩個(gè)特征