化工原理所有實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)一 流體流動(dòng)阻力測定實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?） 辨別組成管路的各種管件、閥門，并了解其作用。（2）測定流體在圓形直管內(nèi)流動(dòng)時(shí)摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)Re的關(guān)系。（3）測定流體流經(jīng)閘閥時(shí)的局部阻力系數(shù)x。2基本原理 （1）直管阻力摩擦系數(shù)的測定 流體在水平等徑直管中穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，阻力損失為：則直管阻力摩擦系數(shù)可寫成： 雷諾準(zhǔn)數(shù)Re的定義是： 層流時(shí)： 湍流時(shí)：是雷諾準(zhǔn)數(shù)Re和相對(duì)粗糙度（/d）的函數(shù)。完全湍流時(shí)：只是相對(duì)粗糙度（/d）的函數(shù)。上式中 d ：直管內(nèi)徑，m；：流體在l米直管內(nèi)流動(dòng)時(shí)由于流動(dòng)阻力而產(chǎn)生的壓降，Pa；：單位質(zhì)量流體流經(jīng)l米直管時(shí)產(chǎn)生的流動(dòng)阻力，J/kg； ：流體密度，kg/m3；l

2、 ：直管長度，m；u ：流體在管內(nèi)流動(dòng)的平均流速，m/s； ：流體粘度，Pas。其中l(wèi)、d為裝置參數(shù) ， 、通過測定流體溫度，再查有關(guān)手冊(cè)而得， u通過測定流體流量，再由管徑計(jì)算得到。本裝置采用渦輪流量計(jì)測流量V（m3/h），則 采用倒置U型管液柱壓差計(jì)和差壓變送器測量。（2）局部阻力系數(shù)x 的測定 根據(jù)阻力系數(shù)法，流體通過某一管件或閥門時(shí)的機(jī)械能損失可表示為流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)平均動(dòng)能的某一倍數(shù)，即：故 式中 x ：局部阻力系數(shù)，無因次； ：局部阻力引起的壓降，Pa（本裝置中，所測得的壓降應(yīng)扣除兩測壓口間直管段的壓降后才是閘閥局部阻力引起的壓降，直管段的壓降由直管阻力實(shí)驗(yàn)結(jié)果求?。?實(shí)驗(yàn)裝置與

3、流程實(shí)驗(yàn)裝置流程（本裝置為流體流動(dòng)阻力與離心泵性能綜合實(shí)驗(yàn)裝置，做流動(dòng)阻力實(shí)驗(yàn)時(shí)將儀控柜上“實(shí)驗(yàn)選擇”轉(zhuǎn)到“管阻力”）如圖2-1所示，實(shí)驗(yàn)儀控柜面板如圖2-2所示。實(shí)驗(yàn)裝置由貯水槽、離心泵、變頻器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、渦輪流量計(jì)、壓力表、差壓變送器、不同材質(zhì)的水管、倒U型壓差計(jì)（圖中未畫出）等組成。裝置上有三段并聯(lián)的水平直管，自上而下分別用于測定局部阻力、光滑管直管阻力和粗糙管直管阻力。測定局部阻力時(shí)使用不銹鋼管，中間裝有待測管件（閘閥）；測定光滑管直管阻力時(shí)，同樣使用內(nèi)壁光滑的不銹鋼管，而測定粗糙管直管阻力時(shí)，采用管道內(nèi)壁較粗糙的鍍鋅管。水的流量使用渦輪流量計(jì)測量，流量通過變頻器改變泵的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)（

4、但測定泵性能時(shí)流量則用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)），管路和閘閥的阻力采用各自的倒U型管壓差計(jì)測量，同時(shí)差壓變送器將差壓信號(hào)傳送給差壓顯示儀表。4實(shí)驗(yàn)步驟（1）開啟儀控柜上總電源、儀表電源開關(guān)，將儀控柜上“實(shí)驗(yàn)選擇”轉(zhuǎn)到“管阻力”。（2）給離心泵灌水排氣，然后關(guān)閉泵出口閥，啟動(dòng)水泵，待電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)后，把泵的出口閥緩緩開到最大。（注意：泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，勿觸碰泵主軸部分，因其高速轉(zhuǎn)動(dòng)，可能會(huì)纏繞并傷害身體接觸部位。）圖2-1 流體流動(dòng)阻力與泵性能綜合實(shí)驗(yàn)流程簡圖（3）采用手動(dòng)方法測量時(shí)，要對(duì)倒U型壓差計(jì)進(jìn)行排氣和調(diào)零，使壓差計(jì)兩端在帶壓且零流量時(shí)的液位高度相等。（4）通過開啟相應(yīng)管路的進(jìn)口閥分別測定光滑管阻力、粗

5、糙管阻力、局部阻力(注意：測局部阻力時(shí)，要將旋鈕轉(zhuǎn)到“局部阻力壓差”位置)，可使用手動(dòng)或自動(dòng)方法。手動(dòng)方法：緩緩調(diào)節(jié)出口閥改變流量，讓流量從0.8到5m3/h范圍內(nèi)變化，建議低流量時(shí)每次變化0.3m3/h左右。每次改變流量，待流動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后，記下流量和壓差讀數(shù)。自動(dòng)方法：進(jìn)入“流體流動(dòng)阻力測定實(shí)驗(yàn)”計(jì)算機(jī)控制界面，測定光滑管阻力時(shí)單擊“開始光滑管實(shí)驗(yàn)” 按鈕，由大到小改變流量設(shè)定（即通過變頻器改變泵的轉(zhuǎn)速），每次待流動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后可從儀控柜面板上讀取有關(guān)數(shù)據(jù)或單擊“采集數(shù)據(jù)”按鈕即由計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 所有實(shí)驗(yàn)完成后單擊“退出”按鈕停止實(shí)驗(yàn)。（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉出口閥，停止水泵，關(guān)掉儀表

6、電源和總電源。5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)日期： 裝置號(hào)： 同組實(shí)驗(yàn)人員： 水溫： 管長： 光滑管內(nèi)徑： 粗糙管內(nèi)徑： 局部阻力管內(nèi)徑： 序號(hào)光滑直管阻力粗糙直管阻力局部阻力流量(m3/h)壓差（Kpa）流量(m3/h)壓差（Kpa）流量(m3/h)壓差（Kpa）6實(shí)驗(yàn)結(jié)果用表列出光滑管和粗糙管的和Re值，給出計(jì)算示例，在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上繪出Re曲線，求出閘閥全開時(shí)的平均值。7思考題（1）以水為介質(zhì)所測得的Re關(guān)系能否適用于其它流體？（2）在不同設(shè)備上(包括不同管徑)，不同水溫下測定的Re數(shù)據(jù)能否關(guān)聯(lián)在同一條曲線上? 為什么?（3）如果測壓口安裝不垂直，對(duì)靜壓的測量有何影響？實(shí)驗(yàn)二 離心泵特性曲線測定實(shí)驗(yàn)

7、1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）了解離心泵結(jié)構(gòu)與特性，熟悉離心泵的使用；（2）測定離心泵的特性曲線；（3）了解電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作原理和使用方法。2基本原理離心泵特性曲線包括HQ、NQ、Q曲線。（1）流量Q（m3/h）本裝置采用渦輪流量計(jì)測定。（2）揚(yáng)程（壓頭）H（m）分別取離心泵進(jìn)口真空表和出口壓力表處為1、2截面，列柏努利方程得： 因兩截面間的管長很短，通?？珊雎宰枇p失項(xiàng)Hf，流速的平方差也很小故可忽略，則： 式中 ：流體密度，kg/m3 ；p1、p2：分別為泵進(jìn)、出口的壓強(qiáng)，Pa；u1、u2：分別為泵進(jìn)、出口的流速，m/s；z1、z2：分別為真空表、壓力表的安裝高度，m。由上式可知，由真空表和壓力表上的讀

8、數(shù)及兩表的安裝高度差，就可算出泵的揚(yáng)程。（3）軸功率N（W） 其中，N電為功率表顯示值（電機(jī)功率），代表電機(jī)效率，可取。（4）效率（）泵的效率是泵的有效功率與軸功率的比值。反映泵的水力損失、容積損失和機(jī)械損失的大小。泵的有效功率Ne可用下式計(jì)算： 故泵的效率為 （5）泵轉(zhuǎn)速改變時(shí)的換算泵的特性曲線是在定轉(zhuǎn)速下的實(shí)驗(yàn)測定所得。但是，實(shí)際上感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)矩改變時(shí)，其轉(zhuǎn)速會(huì)有變化，這樣隨著流量Q的變化，多個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)速n將有所差異，因此在繪制特性曲線之前，須將實(shí)測數(shù)據(jù)換算為某一定轉(zhuǎn)速n 下（可取離心泵的額定轉(zhuǎn)速）的數(shù)據(jù)。換算關(guān)系如下：流量 揚(yáng)程 軸功率 效率 3實(shí)驗(yàn)裝置與流程實(shí)驗(yàn)裝置流程（本裝置為流

9、體流動(dòng)阻力與離心泵性能綜合實(shí)驗(yàn)裝置，做離心泵性能實(shí)驗(yàn)時(shí)將儀控柜上“實(shí)驗(yàn)選擇”轉(zhuǎn)到“泵特性”位置。4實(shí)驗(yàn)步驟（1）開啟儀控柜上總電源、儀表電源開關(guān)，將儀控柜上“實(shí)驗(yàn)選擇”轉(zhuǎn)到“泵特性”位置。（2）給離心泵灌水排氣，然后關(guān)閉泵出口閥，啟動(dòng)離心泵（注意：泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，勿觸碰泵主軸部分，因其高速轉(zhuǎn)動(dòng)，可能會(huì)纏繞并傷害身體接觸部位）。（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)可使用手動(dòng)或自動(dòng)方法。手動(dòng)方法：逐漸打開調(diào)節(jié)閥以增大流量，待各儀表讀數(shù)顯示穩(wěn)定后，讀取相應(yīng)數(shù)據(jù)。自動(dòng)方法：進(jìn)入“離心泵特性曲線測定實(shí)驗(yàn)”計(jì)算機(jī)控制界面，通過改變流量設(shè)定（即改變電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度）調(diào)節(jié)流量，每次待流動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后可從儀控柜面板上讀取有關(guān)數(shù)據(jù)或單擊“采

10、集數(shù)據(jù)”按鈕即由計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 所有實(shí)驗(yàn)完成后單擊“退出”按鈕停止實(shí)驗(yàn)。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉出口閥，停止水泵，關(guān)掉儀表電源和總電源。5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)日期： 裝置號(hào)： 同組實(shí)驗(yàn)人員： 泵型號(hào)： 額定流量： 額定揚(yáng)程： 額定功率： 額定轉(zhuǎn)速： 泵進(jìn)出口測壓點(diǎn)高度差： 水溫： 序號(hào)流量Qm3/h泵進(jìn)口壓力p1 kPa泵出口壓力p2 kPa泵電機(jī)功率N電 kW泵轉(zhuǎn)速nr/m6實(shí)驗(yàn)結(jié)果用表列出一定轉(zhuǎn)速下泵的Q、H、N、值，并給出計(jì)算示例，繪制泵的HQ、NQ、Q曲線（注明轉(zhuǎn)速）。7思考題（1）試從所測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，離心泵在啟動(dòng)時(shí)為什么要關(guān)閉出口閥門？（2） 離心泵啟動(dòng)前為何要引水灌泵？如果灌

11、泵后依然啟動(dòng)不起來，你認(rèn)為可能的原因是什么？（3）為什么用泵的出口閥門調(diào)節(jié)流量？這種方法有什么優(yōu)、缺點(diǎn)？是否還有其他方法調(diào)節(jié)流量？實(shí)驗(yàn)三 恒壓過濾常數(shù)測定實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）熟悉板框壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)和操作方法。（2）測定恒壓過濾常數(shù)K、qe、e 。（3）測定濾餅的壓縮性指數(shù)s 。2基本原理由恒壓過濾方程： 式中：q 單位過濾面積所得濾液體積，m3/ m2； 過濾時(shí)間，s；K 恒壓過濾常數(shù)，m2/s; qe 反映過濾介質(zhì)阻力的常數(shù)，m3/ m2 。微分得： 將上式寫成差分形式，則： 式中： 每次測定的單位過濾面積濾液體積，m3/ m2； 每次測定濾液體積所對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔，s； 相鄰二個(gè)q值的平均值，

12、m3/ m2。以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，將上式標(biāo)繪成一直線，由該直線的斜率和截距可求出過濾常數(shù)K和qe，而虛擬過濾時(shí)間eqe2/K 也可將恒壓過濾方程變?yōu)椋?以為縱坐標(biāo)，q為橫坐標(biāo)，繪成一直線，由直線的斜率和截距求出過濾常數(shù)K和qe。改變過濾壓差p，可測得不同的K值，由K的定義式兩邊取對(duì)數(shù)得： 在實(shí)驗(yàn)壓差范圍內(nèi)，若k為常數(shù)，則lgKlg(p)的關(guān)系在直角坐標(biāo)上是一條直線，斜率為（1-s），可得濾餅壓縮性指數(shù)s。3實(shí)驗(yàn)裝置與流程本實(shí)驗(yàn)裝置由空壓機(jī)、配料槽、壓力貯槽、板框過濾機(jī)（板框厚度25mm，每個(gè)框過濾面積 0.024m2，框數(shù)2個(gè)）等組成，其流程如圖2-3所示。4實(shí)驗(yàn)步驟（1）在配料槽內(nèi)配制含C

13、aCO3約10（質(zhì)量）的水懸浮液。（2）開啟空壓機(jī)，將壓縮空氣通入配料槽，使CaCO3懸浮液攪拌均勻。（3）正確裝好濾板、濾框及濾布。濾布使用前用水浸濕，濾布要繃緊，不能起皺（注意：用螺旋壓緊時(shí)，千萬不要把手指壓傷，先慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使板框合上，然后再壓緊）。（4）在壓力料槽排氣閥打開的情況下，打開進(jìn)料閥門，使料漿自動(dòng)由配料槽流入壓力貯槽至其視鏡1/2處左右，關(guān)閉進(jìn)料閥門。（5）通壓縮空氣至壓力貯槽，使容器內(nèi)料漿不斷攪拌。壓力料槽的排氣閥應(yīng)不斷排氣，但又不能噴漿。（6）調(diào)節(jié)壓力貯槽的壓力到需要的值。首先，分別設(shè)定三個(gè)壓力定值閥來維持恒定的壓力（一旦調(diào)定壓力不要再動(dòng)），再開啟相應(yīng)的電磁閥，通過調(diào)節(jié)壓

14、力貯槽上方排氣閥開度的大小進(jìn)行壓力細(xì)調(diào)。每次實(shí)驗(yàn)，應(yīng)有專人調(diào)節(jié)壓力并保持恒壓。最大壓力不要超過0.3MPa。（7）一切準(zhǔn)備就緒后，打開過濾機(jī)的進(jìn)料閥及濾液出口閥，開始實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)可使用手動(dòng)或自動(dòng)方法。手動(dòng)方法：準(zhǔn)備好秒表和量筒，濾液從匯集管中流出時(shí)開始用秒表計(jì)時(shí)，同時(shí)用量筒計(jì)量濾液量，每隔一定時(shí)間間隔，記錄相應(yīng)的濾液量，注意秒表不要中斷。第一個(gè)壓力下的實(shí)驗(yàn)做完后，卸料、清洗、重新裝合，開啟相應(yīng)的電磁閥進(jìn)行下一個(gè)壓力下的實(shí)驗(yàn)。自動(dòng)方法：將濾液視為清水，利用帶通訊接口的電子天平讀取對(duì)應(yīng)計(jì)算機(jī)計(jì)時(shí)器下的瞬時(shí)濾液質(zhì)量，并將濾液質(zhì)量轉(zhuǎn)換為體積。先進(jìn)入“恒壓過濾實(shí)驗(yàn)”計(jì)算機(jī)控制界面， 當(dāng)濾液從匯集管中流出

15、時(shí)單擊“開始實(shí)驗(yàn)”按鈕開始實(shí)驗(yàn)，每隔一定時(shí)間間隔（或?yàn)V液量）單擊“采集數(shù)據(jù)”按鈕由計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄有關(guān)數(shù)據(jù)。 完成一個(gè)壓力下的實(shí)驗(yàn)后單擊“本次壓力下實(shí)驗(yàn)完畢”按鈕，卸料、清洗、重新裝合，開啟相應(yīng)的電磁閥進(jìn)行下一個(gè)壓力下的實(shí)驗(yàn)。所有實(shí)驗(yàn)完成后單擊“退出”按鈕停止實(shí)驗(yàn)。（8）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后關(guān)閉儀表電源、總電源，將濾液及濾餅重新倒入配料槽內(nèi)（為下次實(shí)驗(yàn)備用），清洗濾框、濾板、濾布，注意濾布不要折，最后清理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場。圖2-3 過濾實(shí)驗(yàn)流程簡圖5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)日期： 裝置號(hào)： 同組實(shí)驗(yàn)人員： 料漿濃度：_ 濾框個(gè)數(shù)：_ 濾框尺寸：_序號(hào)過濾壓差P1過濾壓差P2過濾壓差P3過濾時(shí)間s濾液量ml過濾時(shí)間s濾液量

16、ml過濾時(shí)間s濾液量ml6實(shí)驗(yàn)結(jié)果（1）由恒壓過濾實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用直線圖解法或最小二乘法求出過濾常數(shù)K、qe、e。（2）由不同壓差下的過濾常數(shù)利用直線圖解法或最小二乘法求出濾餅的壓縮性指數(shù)s。7思考題（1）板框過濾機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？適用于什么場合？（2）板框過濾機(jī)的操作一般分哪幾個(gè)階段？（3）為什么過濾開始時(shí)，濾液常常有點(diǎn)渾濁，而過段時(shí)間后才變清？（4）影響過濾速率的主要因素有哪些？當(dāng)你在某一恒壓下所測得K、qe、e值后，若將過濾壓強(qiáng)提高一倍，問上述三個(gè)值將有何變化？實(shí)驗(yàn)三 恒壓過濾常數(shù)測定實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）熟悉板框壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)和操作方法。（2）測定恒壓過濾常數(shù)K、qe、e 。（3）測定濾餅的壓

17、縮性指數(shù)s 。2基本原理由恒壓過濾方程： 式中：q 單位過濾面積所得濾液體積，m3/ m2； 過濾時(shí)間，s；K 恒壓過濾常數(shù)，m2/s; qe 反映過濾介質(zhì)阻力的常數(shù)，m3/ m2 。微分得： 將上式寫成差分形式，則： 式中： 每次測定的單位過濾面積濾液體積，m3/ m2； 每次測定濾液體積所對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔，s； 相鄰二個(gè)q值的平均值，m3/ m2。以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，將上式標(biāo)繪成一直線，由該直線的斜率和截距可求出過濾常數(shù)K和qe，而虛擬過濾時(shí)間eqe2/K 也可將恒壓過濾方程變?yōu)椋?以為縱坐標(biāo)，q為橫坐標(biāo)，繪成一直線，由直線的斜率和截距求出過濾常數(shù)K和qe。改變過濾壓差p，可測得不同的K值

18、，由K的定義式兩邊取對(duì)數(shù)得： 在實(shí)驗(yàn)壓差范圍內(nèi)，若k為常數(shù)，則lgKlg(p)的關(guān)系在直角坐標(biāo)上是一條直線，斜率為（1-s），可得濾餅壓縮性指數(shù)s。3實(shí)驗(yàn)裝置與流程本實(shí)驗(yàn)裝置由空壓機(jī)、配料槽、壓力貯槽、板框過濾機(jī)（板框厚度25mm，每個(gè)框過濾面積 0.024m2，框數(shù)2個(gè)）等組成，其流程如圖2-3所示。4實(shí)驗(yàn)步驟（1）在配料槽內(nèi)配制含CaCO3約10（質(zhì)量）的水懸浮液。（2）開啟空壓機(jī)，將壓縮空氣通入配料槽，使CaCO3懸浮液攪拌均勻。（3）正確裝好濾板、濾框及濾布。濾布使用前用水浸濕，濾布要繃緊，不能起皺（注意：用螺旋壓緊時(shí)，千萬不要把手指壓傷，先慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使板框合上，然后再壓緊）。（4）

19、在壓力料槽排氣閥打開的情況下，打開進(jìn)料閥門，使料漿自動(dòng)由配料槽流入壓力貯槽至其視鏡1/2處左右，關(guān)閉進(jìn)料閥門。（5）通壓縮空氣至壓力貯槽，使容器內(nèi)料漿不斷攪拌。壓力料槽的排氣閥應(yīng)不斷排氣，但又不能噴漿。（6）調(diào)節(jié)壓力貯槽的壓力到需要的值。首先，分別設(shè)定三個(gè)壓力定值閥來維持恒定的壓力（一旦調(diào)定壓力不要再動(dòng)），再開啟相應(yīng)的電磁閥，通過調(diào)節(jié)壓力貯槽上方排氣閥開度的大小進(jìn)行壓力細(xì)調(diào)。每次實(shí)驗(yàn)，應(yīng)有專人調(diào)節(jié)壓力并保持恒壓。最大壓力不要超過0.3MPa。（7）一切準(zhǔn)備就緒后，打開過濾機(jī)的進(jìn)料閥及濾液出口閥，開始實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)可使用手動(dòng)或自動(dòng)方法。手動(dòng)方法：準(zhǔn)備好秒表和量筒，濾液從匯集管中流出時(shí)開始用秒表計(jì)時(shí)

20、，同時(shí)用量筒計(jì)量濾液量，每隔一定時(shí)間間隔，記錄相應(yīng)的濾液量，注意秒表不要中斷。第一個(gè)壓力下的實(shí)驗(yàn)做完后，卸料、清洗、重新裝合，開啟相應(yīng)的電磁閥進(jìn)行下一個(gè)壓力下的實(shí)驗(yàn)。自動(dòng)方法：將濾液視為清水，利用帶通訊接口的電子天平讀取對(duì)應(yīng)計(jì)算機(jī)計(jì)時(shí)器下的瞬時(shí)濾液質(zhì)量，并將濾液質(zhì)量轉(zhuǎn)換為體積。先進(jìn)入“恒壓過濾實(shí)驗(yàn)”計(jì)算機(jī)控制界面， 當(dāng)濾液從匯集管中流出時(shí)單擊“開始實(shí)驗(yàn)”按鈕開始實(shí)驗(yàn)，每隔一定時(shí)間間隔（或?yàn)V液量）單擊“采集數(shù)據(jù)”按鈕由計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄有關(guān)數(shù)據(jù)。 完成一個(gè)壓力下的實(shí)驗(yàn)后單擊“本次壓力下實(shí)驗(yàn)完畢”按鈕，卸料、清洗、重新裝合，開啟相應(yīng)的電磁閥進(jìn)行下一個(gè)壓力下的實(shí)驗(yàn)。所有實(shí)驗(yàn)完成后單擊“退出”按鈕停止實(shí)驗(yàn)

21、。（8）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后關(guān)閉儀表電源、總電源，將濾液及濾餅重新倒入配料槽內(nèi)（為下次實(shí)驗(yàn)備用），清洗濾框、濾板、濾布，注意濾布不要折，最后清理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場。圖2-3 過濾實(shí)驗(yàn)流程簡圖5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)日期： 裝置號(hào)： 同組實(shí)驗(yàn)人員： 料漿濃度：_ 濾框個(gè)數(shù)：_ 濾框尺寸：_序號(hào)過濾壓差P1過濾壓差P2過濾壓差P3過濾時(shí)間S濾液量ml過濾時(shí)間s濾液量ml過濾時(shí)間s濾液量ml6實(shí)驗(yàn)結(jié)果（1）由恒壓過濾實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用直線圖解法或最小二乘法求出過濾常數(shù)K、qe、e。（2）由不同壓差下的過濾常數(shù)利用直線圖解法或最小二乘法求出濾餅的壓縮性指數(shù)s。7思考題（1）板框過濾機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？適用于什么場合？（2）板框過濾機(jī)的

22、操作一般分哪幾個(gè)階段？（3）為什么過濾開始時(shí)，濾液常常有點(diǎn)渾濁，而過段時(shí)間后才變清？（4）影響過濾速率的主要因素有哪些？當(dāng)你在某一恒壓下所測得K、qe、e值后，若將過濾壓強(qiáng)提高一倍，問上述三個(gè)值將有何變化？實(shí)驗(yàn)三 恒壓過濾常數(shù)測定實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）熟悉板框壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)和操作方法。（2）測定恒壓過濾常數(shù)K、qe、e 。（3）測定濾餅的壓縮性指數(shù)s 。2基本原理由恒壓過濾方程： 式中：q 單位過濾面積所得濾液體積，m3/ m2； 過濾時(shí)間，s；K 恒壓過濾常數(shù)，m2/s; qe 反映過濾介質(zhì)阻力的常數(shù)，m3/ m2 。微分得： 將上式寫成差分形式，則： 式中： 每次測定的單位過濾面積濾液體積，m

23、3/ m2； 每次測定濾液體積所對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔，s； 相鄰二個(gè)q值的平均值，m3/ m2。以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，將上式標(biāo)繪成一直線，由該直線的斜率和截距可求出過濾常數(shù)K和qe，而虛擬過濾時(shí)間eqe2/K 也可將恒壓過濾方程變?yōu)椋?以為縱坐標(biāo)，q為橫坐標(biāo)，繪成一直線，由直線的斜率和截距求出過濾常數(shù)K和qe。改變過濾壓差p，可測得不同的K值，由K的定義式兩邊取對(duì)數(shù)得： 在實(shí)驗(yàn)壓差范圍內(nèi)，若k為常數(shù)，則lgKlg(p)的關(guān)系在直角坐標(biāo)上是一條直線，斜率為（1-s），可得濾餅壓縮性指數(shù)s。3實(shí)驗(yàn)裝置與流程本實(shí)驗(yàn)裝置由空壓機(jī)、配料槽、壓力貯槽、板框過濾機(jī)（板框厚度25mm，每個(gè)框過濾面積 0.024m2

24、，框數(shù)2個(gè)）等組成，其流程如圖2-3所示。4實(shí)驗(yàn)步驟（1）在配料槽內(nèi)配制含CaCO3約10（質(zhì)量）的水懸浮液。（2）開啟空壓機(jī)，將壓縮空氣通入配料槽，使CaCO3懸浮液攪拌均勻。（3）正確裝好濾板、濾框及濾布。濾布使用前用水浸濕，濾布要繃緊，不能起皺（注意：用螺旋壓緊時(shí)，千萬不要把手指壓傷，先慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使板框合上，然后再壓緊）。（4）在壓力料槽排氣閥打開的情況下，打開進(jìn)料閥門，使料漿自動(dòng)由配料槽流入壓力貯槽至其視鏡1/2處左右，關(guān)閉進(jìn)料閥門。（5）通壓縮空氣至壓力貯槽，使容器內(nèi)料漿不斷攪拌。壓力料槽的排氣閥應(yīng)不斷排氣，但又不能噴漿。（6）調(diào)節(jié)壓力貯槽的壓力到需要的值。首先，分別設(shè)定三個(gè)壓力定

25、值閥來維持恒定的壓力（一旦調(diào)定壓力不要再動(dòng)），再開啟相應(yīng)的電磁閥，通過調(diào)節(jié)壓力貯槽上方排氣閥開度的大小進(jìn)行壓力細(xì)調(diào)。每次實(shí)驗(yàn)，應(yīng)有專人調(diào)節(jié)壓力并保持恒壓。最大壓力不要超過0.3MPa。（7）一切準(zhǔn)備就緒后，打開過濾機(jī)的進(jìn)料閥及濾液出口閥，開始實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)可使用手動(dòng)或自動(dòng)方法。手動(dòng)方法：準(zhǔn)備好秒表和量筒，濾液從匯集管中流出時(shí)開始用秒表計(jì)時(shí)，同時(shí)用量筒計(jì)量濾液量，每隔一定時(shí)間間隔，記錄相應(yīng)的濾液量，注意秒表不要中斷。第一個(gè)壓力下的實(shí)驗(yàn)做完后，卸料、清洗、重新裝合，開啟相應(yīng)的電磁閥進(jìn)行下一個(gè)壓力下的實(shí)驗(yàn)。自動(dòng)方法：將濾液視為清水，利用帶通訊接口的電子天平讀取對(duì)應(yīng)計(jì)算機(jī)計(jì)時(shí)器下的瞬時(shí)濾液質(zhì)量，并將濾液

26、質(zhì)量轉(zhuǎn)換為體積。先進(jìn)入“恒壓過濾實(shí)驗(yàn)”計(jì)算機(jī)控制界面， 當(dāng)濾液從匯集管中流出時(shí)單擊“開始實(shí)驗(yàn)”按鈕開始實(shí)驗(yàn)，每隔一定時(shí)間間隔（或?yàn)V液量）單擊“采集數(shù)據(jù)”按鈕由計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄有關(guān)數(shù)據(jù)。 完成一個(gè)壓力下的實(shí)驗(yàn)后單擊“本次壓力下實(shí)驗(yàn)完畢”按鈕，卸料、清洗、重新裝合，開啟相應(yīng)的電磁閥進(jìn)行下一個(gè)壓力下的實(shí)驗(yàn)。所有實(shí)驗(yàn)完成后單擊“退出”按鈕停止實(shí)驗(yàn)。（8）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后關(guān)閉儀表電源、總電源，將濾液及濾餅重新倒入配料槽內(nèi)（為下次實(shí)驗(yàn)備用），清洗濾框、濾板、濾布，注意濾布不要折，最后清理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場。圖2-3 過濾實(shí)驗(yàn)流程簡圖5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)日期： 裝置號(hào)： 同組實(shí)驗(yàn)人員： 料漿濃度：_ 濾框個(gè)數(shù)：_ 濾框尺寸：_

27、序號(hào)過濾壓差P1過濾壓差P2過濾壓差P3過濾時(shí)間S濾液量ml過濾時(shí)間s濾液量ml過濾時(shí)間s濾液量ml6實(shí)驗(yàn)結(jié)果（1）由恒壓過濾實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用直線圖解法或最小二乘法求出過濾常數(shù)K、qe、e。（2）由不同壓差下的過濾常數(shù)利用直線圖解法或最小二乘法求出濾餅的壓縮性指數(shù)s。7思考題（1）板框過濾機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？適用于什么場合？（2）板框過濾機(jī)的操作一般分哪幾個(gè)階段？（3）為什么過濾開始時(shí)，濾液常常有點(diǎn)渾濁，而過段時(shí)間后才變清？（4）影響過濾速率的主要因素有哪些？當(dāng)你在某一恒壓下所測得K、qe、e值后，若將過濾壓強(qiáng)提高一倍，問上述三個(gè)值將有何變化？實(shí)驗(yàn)四 傳熱系數(shù)測定實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）觀察水蒸汽在水平

28、管外壁上的冷凝現(xiàn)象；（2）測定空氣水蒸汽在套管換熱器中的總傳熱系數(shù)；（3）測定空氣在圓形直管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流時(shí)的傳熱膜系數(shù)及其與雷諾數(shù)Re的關(guān)系。2基本原理在套管換熱器中，環(huán)隙通以水蒸汽，內(nèi)管管內(nèi)通以空氣，水蒸汽冷凝放熱以加熱空氣，在傳熱過程達(dá)到穩(wěn)定后，有如下熱量衡算關(guān)系式（忽略熱損失）：由此可得總傳熱系數(shù) 空氣在管內(nèi)的對(duì)流傳熱系數(shù)（傳熱膜系數(shù)） 上式中 Q：傳熱速率，w；V：空氣體積流量（以進(jìn)口狀態(tài)計(jì)），m3/s；：空氣密度（以進(jìn)口狀態(tài)計(jì)），kg/m3； CP ：空氣平均比熱，J/(kg)； Ki ：以內(nèi)管內(nèi)表面積計(jì)的總傳熱系數(shù)，W/(m2)； i ： 空氣對(duì)內(nèi)管內(nèi)壁的對(duì)流傳熱系數(shù)，W/(m2)；

29、t1、t2 ：空氣進(jìn)、出口溫度，；Si ：內(nèi)管內(nèi)壁傳熱面積，m2；tm ：水蒸氣與空氣間的對(duì)數(shù)平均溫度差，； T：蒸汽溫度（取進(jìn)、出口溫度相同），。(twt)m ：空氣與內(nèi)管內(nèi)壁間的對(duì)數(shù)平均溫度差，； tw1、tw2 ：內(nèi)管內(nèi)壁上進(jìn)、出口溫度，。當(dāng)內(nèi)管材料導(dǎo)熱性能很好，且管壁很薄時(shí)，可認(rèn)為內(nèi)管內(nèi)外壁溫度相同，即測得的外壁溫度視為內(nèi)壁溫度。流體在圓形直管內(nèi)作強(qiáng)制湍流（流體流動(dòng)的雷諾數(shù)Re10000）時(shí)，對(duì)流傳熱系數(shù)i與雷諾數(shù)Re的關(guān)系可近似寫成 式中A和n為常數(shù)。 兩邊取對(duì)數(shù)得： 根據(jù)原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出不同雷諾數(shù)（要求Re10000）下的對(duì)流傳熱系數(shù)，以為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，作圖得一直線，其斜率即

30、為n。3實(shí)驗(yàn)裝置與流程本實(shí)驗(yàn)裝置由風(fēng)機(jī)（旋渦氣泵）、變頻器、孔板流量變送器、蒸汽發(fā)生器、套管換熱器、溫度傳感器等構(gòu)成，其流程如圖2-5所示，其儀控柜面板如圖2-6所示。來自蒸汽發(fā)生器的水蒸汽進(jìn)入套管換熱器，與來自風(fēng)機(jī)的空氣進(jìn)行熱交換，冷凝水經(jīng)管道排入地溝。冷空氣經(jīng)孔板流量計(jì)進(jìn)入套管換熱器內(nèi)管（紫銅管，直徑161.5mm，長度L=1010mm），熱交換后放空。4實(shí)驗(yàn)步驟（1）檢查儀表、風(fēng)機(jī)、測溫點(diǎn)是否正常，檢查進(jìn)系統(tǒng)的蒸氣調(diào)節(jié)閥是否關(guān)閉。（2）打開總電源開關(guān)、儀表電源開關(guān)（蒸汽發(fā)生器由教師啟動(dòng)）。（3）啟動(dòng)風(fēng)機(jī)（手動(dòng)操作時(shí)采用“直接啟動(dòng)”，自動(dòng)操作時(shí)采用“變頻器啟動(dòng)”）, 全開風(fēng)量調(diào)節(jié)閥。（4）

31、排除蒸汽管線中原積存的冷凝水（方法：關(guān)閉進(jìn)系統(tǒng)的蒸氣調(diào)節(jié)閥，打開蒸汽管冷凝水排放閥）。（5）排凈后，關(guān)閉蒸汽管冷凝水排放閥，打開進(jìn)系統(tǒng)的蒸汽調(diào)節(jié)閥，使蒸汽緩緩進(jìn)入換熱器環(huán)隙（切忌猛開，防止玻璃爆裂傷人）以加熱套管換熱器，再打開換熱器冷凝水排放閥（冷凝水排放閥不要開啟過大，以免蒸汽泄漏），使環(huán)隙中冷凝水不斷地排至地溝。（6）仔細(xì)調(diào)節(jié)進(jìn)系統(tǒng)蒸汽調(diào)節(jié)閥的開度，使蒸汽壓力穩(wěn)定保持在0.05MPa以下（可通過微調(diào)不凝性氣體排空閥使壓力達(dá)到需要的值），以保證在恒壓條件下操作。（7）手動(dòng)操作時(shí)：根據(jù)測試要求，由大到小調(diào)節(jié)空氣流量手動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度，合理確定56個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，待穩(wěn)定后從控制面板上讀取溫度、壓力、流量

32、等有關(guān)數(shù)據(jù)。自動(dòng)操作時(shí)：進(jìn)入 “對(duì)流給熱系數(shù)測定實(shí)驗(yàn)”計(jì)算機(jī)控制界面，根據(jù)測試要求，由大到小改變空氣流量（調(diào)節(jié)變頻器改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速），合理確定56個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，待穩(wěn)定后點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)采集”按鈕由計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄有關(guān)數(shù)據(jù)。所有實(shí)驗(yàn)完成后單擊“退出”按鈕停止實(shí)驗(yàn)。（8）實(shí)驗(yàn)終了，首先關(guān)閉蒸汽調(diào)節(jié)閥，切斷設(shè)備的蒸汽來路，再關(guān)閉風(fēng)機(jī)、儀表電源及總電源（蒸汽發(fā)生器由教師關(guān)閉）。圖2-5 傳熱實(shí)驗(yàn)流程簡圖5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)日期： 裝置號(hào)： 同組實(shí)驗(yàn)人員： 序號(hào)蒸汽壓力kPa蒸汽溫度T()空氣流量V(m3/h)空氣入t1()空氣出t2()壁溫入tW1()壁溫出tW2()紫銅內(nèi)管：直徑161.5mm，長度L=1010mm

33、6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果（1）算出空氣水蒸汽在套管換熱器中的總傳熱系數(shù)及空氣在圓形直管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流時(shí)的傳熱膜系數(shù)，給出計(jì)算示例。（2）按管內(nèi)強(qiáng)制湍流（Re10000）時(shí)傳熱膜系數(shù)的模型式，利用直線圖解法或最小二乘法求出常數(shù)n。7思考題（1）實(shí)驗(yàn)中空氣和蒸汽的流向，對(duì)傳熱效果有何影響?（2）蒸汽冷凝過程中，若存在不冷凝氣體，對(duì)傳熱有何影響、應(yīng)采取什么措施？（3）實(shí)驗(yàn)過程中，冷凝水不及時(shí)排走，會(huì)產(chǎn)生什么影響？（4）實(shí)驗(yàn)中，所測定的壁溫是靠近蒸汽側(cè)還是空氣側(cè)溫度？為什么？實(shí)驗(yàn)五 精餾實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）了解板式精餾塔和填料精餾塔的結(jié)構(gòu)與操作；（2）測定全回流和部分回流時(shí)板式精餾塔的全塔效率和單板效率，及填料精餾塔

34、的等板高度；（3）了解氣相色譜的使用方法。2基本原理（1）全塔效率ET全塔效率ETNT/NP，其中NT為所需理論板數(shù)，NP為塔內(nèi)實(shí)際板數(shù)。板式塔內(nèi)各層塔板上的氣液相接觸效率并不相同，全塔效率簡單反映了塔內(nèi)塔板的平均效率，它的大小與塔板結(jié)構(gòu)、物系性質(zhì)、操作狀況有關(guān)，一般由實(shí)驗(yàn)測定。理論板數(shù)NT由已知雙組分物系的平衡關(guān)系，通過實(shí)驗(yàn)測得的塔頂產(chǎn)品組成XD、料液組成XF、釜液組成XW、回流比R、進(jìn)料熱狀況等，即可用圖解法求得。（2）單板效率（默弗里效率）EM是指氣相或液相經(jīng)過一層實(shí)際塔板前后的組成變化與經(jīng)過一層理論塔板前后的組成變化的比值，如第n塊板的液相單板效率定義為：通過取樣分析相鄰兩塊板上的液相

35、組成，汽相組成可由物料衡算求出，再通過平衡關(guān)系確定與汽相成平衡的液相組成，即可算出單板效率。（3）等板高度HETPHETPZ/NT，其中Z為填料層高度，NT為理論板數(shù)。等板高度（HETP）是指與一層理論塔板的傳質(zhì)作用相當(dāng)?shù)奶盍蠈痈叨?。它的大小取決于填料的類型、材質(zhì)與尺寸，受系統(tǒng)物性、操作條件及塔設(shè)備尺寸的影響，一般由實(shí)驗(yàn)測定。對(duì)于雙組分物系，根據(jù)平衡關(guān)系，通過實(shí)驗(yàn)測得的塔頂產(chǎn)品組成xD、料液組成xF、釜液組成xW、回流比R、進(jìn)料熱狀況、填料層高度等有關(guān)參數(shù)，用圖解法求得理論板數(shù)后，即可算出HETP。3實(shí)驗(yàn)裝置與流程本實(shí)驗(yàn)精餾塔有篩板塔和填料塔兩種類型。不銹鋼篩板塔：塔內(nèi)徑為66mm，實(shí)際塔板數(shù)

36、NP16塊，其流程如圖2-7所示。不銹鋼填料塔：塔內(nèi)徑為68mm，塔內(nèi)填料層高度Z1m，填料為不銹鋼環(huán)散裝填料，尺寸為66mm，比表面積440m2/m3，空隙率0.7 m3/m3，堆積密度 700kg/m3，填料因子1500 m-1，填料層支承柵板開孔率75。其流程如圖2-8所示。兩種類型塔的塔釜均采用功率為2.5kw的電加熱器加熱，塔頂冷凝器為列管換熱器，供料采用LMI電磁微量計(jì)量泵進(jìn)料。儀控柜（塔I和塔II共用）面板如圖2-9所示。 圖2-7 篩板精餾塔流程簡圖 圖2-8 填料精餾塔流程簡圖4實(shí)驗(yàn)步驟與注意事項(xiàng)全回流：（1）配制體積濃度1015%的酒精水溶液加入塔釜中，至釜容積約2/3處；

37、（2）啟動(dòng)總電源，再啟動(dòng)塔釜電加熱器，通過控制電加熱器電流來控制塔釜加熱量。當(dāng)發(fā)現(xiàn)液沫夾帶過量時(shí)，應(yīng)調(diào)低電流；（3）塔釜加熱開始后，打開冷凝器的冷卻水閥門，調(diào)冷卻水流量至400 l/h左右，使塔頂蒸汽全部冷凝實(shí)現(xiàn)全回流；（4）當(dāng)塔頂溫度、回流量和塔釜溫度穩(wěn)定后，分別從塔頂和塔釜取樣，進(jìn)行色譜分析；（5）測板式塔單板效率時(shí)，塔板上液體取樣直接用注射器從所測定的塔板中緩緩抽出，各個(gè)樣盡可能同時(shí)取。部分回流：（1）在原料罐中配制體積濃度5060%的酒精水溶液；（2）待塔全回流操作穩(wěn)定后，打開進(jìn)料閥，開啟進(jìn)料泵按鈕，調(diào)節(jié)進(jìn)料量至適當(dāng)大小；（3）啟動(dòng)回流比控制器按鈕，調(diào)節(jié)回流比R (R=14)；（4）當(dāng)

38、流量、塔頂及塔內(nèi)溫度穩(wěn)定后，即可對(duì)進(jìn)料、塔頂、塔釜液取樣進(jìn)行色譜分析，注意在取樣瓶上標(biāo)注以免出錯(cuò)；（5）測板式塔單板效率時(shí)，塔板上液體取樣直接用注射器從所測定的塔板中緩緩抽出，各個(gè)樣盡可能同時(shí)取。注意事項(xiàng)：（1）塔釜料液一定要加到塔釜設(shè)定液位2/3處方可打開電加熱電源，否則塔釜液位過低會(huì)使電加熱絲露出干燒致壞；（2）部分回流時(shí)，進(jìn)料泵電源開啟前務(wù)必先打開進(jìn)料閥，否則會(huì)損害進(jìn)料泵。5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)日期： 裝置號(hào)： 同組實(shí)驗(yàn)人員： 塔型： 實(shí)際板數(shù)NP或填料層高度Z： 進(jìn)料溫度進(jìn)料濃度（質(zhì)量）塔頂濃度（質(zhì)量）塔釜濃度（質(zhì)量）Xn1（質(zhì)量）Xn（質(zhì)量）全回流RR6實(shí)驗(yàn)結(jié)果（1）按全回流和部分回流分

39、別計(jì)算理論板數(shù)；（2）計(jì)算出板式塔的全塔效率、單板效率或填料塔的等板高度。7思考題（1）比較板式塔和填料塔的結(jié)構(gòu)。（2）全塔效率和單板效率如何定義？（3）在分離要求相同的條件下，理論板數(shù)隨回流比如何變實(shí)驗(yàn)六 吸收實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）了解填料塔吸收塔的結(jié)構(gòu)與流程；（2）測定液相總傳質(zhì)單元數(shù)和總體積吸收系數(shù)；（3）了解氣體空塔速度和液體噴淋密度對(duì)總體積吸收系數(shù)的影響。2基本原理由于CO2氣體無味、無毒、廉價(jià)，所以本實(shí)驗(yàn)選擇CO2作為溶質(zhì)，用水吸收空氣中的CO2。一般將配置的原料氣中的CO2濃度控制在10%（質(zhì)量）以內(nèi)，所以吸收的計(jì)算方法可按低濃度來處理。計(jì)算公式： 式中 KXa ： 以DX為推動(dòng)力

40、的液相總體積吸收系數(shù)，kmol / (m3s)；NOL： 以DX為推動(dòng)力的液相總傳質(zhì)單元數(shù)；A： 吸收因數(shù)；L： 水的摩爾流量，kmol /s；V： 空氣的摩爾流量，kmol /s；Z： 填料層高度，m；W： 塔的橫截面積，m2 ；本實(shí)驗(yàn)的平衡關(guān)系可寫成：Y= mX； 式中 m：相平衡常數(shù)，m=E/P；E：亨利系數(shù)，Ef(t)，Pa，可根據(jù)液相溫度t查得；P：總壓，Pa（取大氣壓）。測定方法：（1）本實(shí)驗(yàn)采用轉(zhuǎn)子流量計(jì)測得空氣和水的體積流量，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件（溫度和壓力）和有關(guān)公式換算成空氣和水的摩爾流量。（2）測定塔底和塔頂氣相組成Y1和Y2（利用氣相色譜分析得到質(zhì)量分率，再換算成摩爾比）。（

41、3）塔底和塔頂液相組成X1、X2的確定：對(duì)清水而言，X2=0，由全塔物料衡算可求出X1 。3實(shí)驗(yàn)裝置與流程實(shí)驗(yàn)裝置流程如圖2-10所示。自來水送入填料塔塔頂經(jīng)噴淋頭噴淋在填料頂層。由風(fēng)機(jī)送來的空氣和由二氧化碳鋼瓶來的二氧化碳混合后，一起進(jìn)入氣體混合貯罐，然后從塔底進(jìn)入塔內(nèi)，與水在塔內(nèi)進(jìn)行逆流接觸，發(fā)生質(zhì)量傳遞，由塔頂出來的尾氣放空。由于本實(shí)驗(yàn)為低濃度氣體的吸收，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程可看成是等溫操作。填料吸收塔內(nèi)徑為100mm，塔內(nèi)分別裝有金屬絲網(wǎng)波紋規(guī)整填料和環(huán)散裝填料兩種，填料層總高度Z2 m.。塔頂有液體分布器，塔中部有液體再分布器，塔底部有柵板式填料支承裝置。塔底有液封，以避免氣體泄漏。填料規(guī)格

42、和特性：金屬絲網(wǎng)波紋填料的型號(hào)為JWB700Y，填料尺寸為100100mm，比表面積為700m2/m3。環(huán)散裝填料尺寸為1010mm。圖2-10 吸收實(shí)驗(yàn)流程簡圖4實(shí)驗(yàn)步驟與注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)步驟：（1）熟悉實(shí)驗(yàn)流程和氣相色譜儀及其配套儀器結(jié)構(gòu)、原理、使用方法及注意事項(xiàng)；（2）打開總電源、儀表電源開關(guān)，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)；（3）打開二氧化碳鋼瓶總閥，并緩慢調(diào)節(jié)鋼瓶的減壓閥（注意減壓閥的開關(guān)方向與普通閥門的開關(guān)方向相反，順時(shí)針為開，逆時(shí)針為關(guān)），使其壓力穩(wěn)定在0.2Mpa左右；（4）開啟自來水閥門，讓水進(jìn)入填料塔潤濕填料（注意控制塔底液封：仔細(xì)調(diào)節(jié)液封控制閥的開度，控制塔底液位在一定高度，以免塔底液封過高溢滿或

43、過低而泄氣）；（5）分別仔細(xì)調(diào)節(jié)空氣、二氧化碳、水的轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量，使其穩(wěn)定在某一數(shù)值；（6）待塔操作穩(wěn)定后，讀取各流量計(jì)的讀數(shù)及溫度顯示儀表、壓力表的讀數(shù)，通過六通閥在線進(jìn)樣，利用氣相色譜儀分析塔頂、塔底氣相組成（質(zhì)量）。 （7）一組測完后，改變相關(guān)流量進(jìn)行下一組實(shí)驗(yàn)；（8）實(shí)驗(yàn)完畢，調(diào)節(jié)自來水、二氧化碳、空氣流量計(jì)的讀數(shù)至零，關(guān)閉風(fēng)機(jī)、儀表電源及總電源，放空塔釜中的水，關(guān)閉二氧化碳鋼瓶減壓閥、總閥，清理實(shí)驗(yàn)場地。注意事項(xiàng)：（1）打開二氧化碳鋼瓶總壓之前，確定減壓閥處于關(guān)閉狀態(tài)，打開后，最好控制減壓閥的壓力為0.2MPa，不能過高，防止二氧化碳玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)爆炸傷人。（2）操作條件改變后，需要有較長的穩(wěn)定時(shí)間，一定要等到穩(wěn)定后方能讀取有關(guān)數(shù)據(jù)； （3）通過六通閥在線進(jìn)樣進(jìn)行色譜分析時(shí)，進(jìn)樣前要讓待測氣體連續(xù)吹掃取樣管線一段時(shí)間（不少于5分鐘）。5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)日期： 裝置號(hào)： 同組實(shí)驗(yàn)人員： 序號(hào)氣溫()水溫()進(jìn)氣流量(m3/h)水流量(l/h)CO2流量(l/h)進(jìn)氣組成(質(zhì)量%)尾氣組成(質(zhì)量%)12346實(shí)驗(yàn)結(jié)果算出液相總