化工原理試驗(yàn)思考題答案27546

1、實(shí)驗(yàn) 1 1 單項(xiàng)流動阻力測定(1)(1)啟動離心泵前，為什么必須關(guān)閉泵的出口閥門？答：由離心泵特性曲線知，流量為零時(shí)，軸功率最小，電動機(jī)負(fù)荷最小，不會過載燒毀線圈。(2)(2)作離心泵特性曲線測定時(shí)，先要把泵體灌滿水以防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生，而阻力實(shí)驗(yàn)對泵灌水卻無要求，為什么？答：阻力實(shí)驗(yàn)水箱中的水位遠(yuǎn)高于離心泵，由于靜壓強(qiáng)較大使水泵泵體始終充滿水，所以不需要灌水。(3)(3)流量為零時(shí)，U U 形管兩支管液位水平嗎？為什么？答：水平，當(dāng) u=0u=0 時(shí)柏努利方程就變成流體靜力學(xué)基本方程：/ZiPi/gZ2P2/g,當(dāng)PlP2時(shí)，ZiZ2/ /(4)(4)怎樣排除管路系統(tǒng)中的空氣？如何檢驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)

2、的空氣已經(jīng)被排除干凈？、答：啟動離心泵用大流量水循環(huán)把殘留在系統(tǒng)內(nèi)的空氣帶走。關(guān)閉出口閥后，打開U U 形管頂部的閥門，利用空氣壓強(qiáng)使 U U 形管兩支管水往下降，當(dāng)兩支管液柱水平，證明系統(tǒng)中空氣已被排除干凈。(5)(5)為什么本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)須在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上標(biāo)繪？答：因?yàn)閷?shù)可以把乘、除變成加、減，用對數(shù)坐標(biāo)既可以把大數(shù)變成小數(shù)，又可以把小數(shù)擴(kuò)大取值范圍，使坐標(biāo)點(diǎn)更為集中清晰，作出來的圖一目了然。(6)(6)你在本實(shí)驗(yàn)中掌握了哪些測試流量、壓強(qiáng)的方法？它們各有什么特點(diǎn)？答：測流量用轉(zhuǎn)子流量計(jì)、測壓強(qiáng)用 U U 形管壓差計(jì)，差壓變送器。轉(zhuǎn)子流量計(jì)，隨流量的大小，轉(zhuǎn)子可以上、下浮動。U U 形管壓差

3、計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便、經(jīng)濟(jì)。差壓變送器，將壓差轉(zhuǎn)換成直流電流，直流電流由毫安表讀得，再由已知的壓差電流回歸式算出相應(yīng)的壓差，可測大流量下的壓強(qiáng)差。(7)(7)讀轉(zhuǎn)子流量計(jì)時(shí)應(yīng)注意什么？為什么？答：讀時(shí)，眼睛平視轉(zhuǎn)子最大端面處的流量刻度。如果仰視或俯視，則刻度不準(zhǔn)，流量就全有誤差。 (8)(8)兩個(gè)轉(zhuǎn)子能同時(shí)開啟嗎？為什么？答：不能同時(shí)開啟。因?yàn)榇罅髁繒?U U 形管壓差計(jì)中的指示液沖走。(9)(9)開啟閥門要逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)、關(guān)閉閥門要順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，為什么工廠操作會形成這種習(xí)慣？答：順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方便順手，工廠遇到緊急情況時(shí)，要在最短的時(shí)間，迅速關(guān)閉閥門，久而久之就形成習(xí)慣。當(dāng)然閥門制造商也滿足客戶的要

4、求，閥門制做成順關(guān)逆開。(10)(10)使用直流數(shù)字電壓表時(shí)應(yīng)注意些什么？/答：使用前先通電預(yù)熱 1515 分鐘，另外，調(diào)好零點(diǎn)(舊設(shè)備)，新設(shè)備，不需要調(diào)零點(diǎn)。如果有波動，取平均值。/(11)(11)假設(shè)將本實(shí)驗(yàn)中的工作介質(zhì)水換為理想流體，各測壓點(diǎn)的壓強(qiáng)有何變化？為什么？答：壓強(qiáng)相等，理想流體 u=0,u=0,磨擦阻力 F=0,F=0,沒有能量消耗，當(dāng)然不存在壓強(qiáng)差。Z1R.gU12.2gZ2P2/gU22g,d d1=d=d2U U1=U=U2又=21=2=22(水平管)/ /Z Z，P P1=P=P2(12)(12)離心泵送液能力，為什么可以通過出口閥調(diào)節(jié)改變？往復(fù)泵的送液能力是否也可采

5、用同樣的調(diào)節(jié)方法？為什么？答：離心泵送液能力可以通過調(diào)節(jié)出口閥開度來改變管路特性曲線，從而使工作點(diǎn)改變。往復(fù)泵是正往移泵流量與揚(yáng)程無關(guān)。若把出口堵死，泵內(nèi)壓強(qiáng)會急劇升高，造成泵體，管路和電機(jī)的損壞。(13)(13)本實(shí)驗(yàn)用水為工作介質(zhì)做出的入一 ReRe 曲線，對其它流體能否使用？為什么？答：能用，因?yàn)槔字Z準(zhǔn)數(shù)是一個(gè)無因次數(shù)群，它允許d d、u u、變化。(14)(14)本實(shí)驗(yàn)是測定等徑水平直管的流動阻力，若將水平管改為流體自下而上流動的垂直管，從測量兩取壓點(diǎn)間壓差的倒置 U U 型管讀數(shù) R R 到 APAPf的計(jì)算過程和公式是否與水平管完全相同？為什么？答：過程一樣，公式(通式)相同，R

6、R 值的計(jì)算結(jié)果不同。通式：P PiP P2( (AB)gR)gRBgzgz水平放置：z=0pz=0p1p p2( (AB)gR)gR垂直放置:/z=Lz=L(管長)p piP P2( (AB)gRgL)gRgL(15)(15)測試時(shí)為什么要取同一時(shí)刻下的瞬時(shí)數(shù)據(jù)？答：流體流動時(shí)，由于諸種原因，各參數(shù)的值是波動的，為了減少誤差，應(yīng)取瞬時(shí)值、即同時(shí)讀/數(shù)。(16)(16)作入一 ReRe 圖時(shí)，依點(diǎn)畫線用什么工具？點(diǎn)在線的一側(cè)還是兩側(cè)？怎樣提高做圖的精確度？做圖最忌諱什么？答：用曲線板或曲線尺畫曲線，直尺畫直線。點(diǎn)應(yīng)在線的兩側(cè)，以離線的距離最近為原則。最忌諱徒手描。(17)(17)實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論中

7、，應(yīng)討論什么？答：(1)(1)討論異?，F(xiàn)象發(fā)生的原因；(2)(2)你做出來的結(jié)果(包括整理后的數(shù)據(jù)、畫的圖等)與講義中理論值產(chǎn)生誤差的原因。(3)(3)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何改進(jìn)。(18)(18)影響流動型態(tài)的因素有哪些？用 ReRe 判斷流動型態(tài)的意義何在？答：影響流動類型的因素有：內(nèi)因：流動密度、粘度；外因：管徑 d d、流速 u,u,即 R Redudu! !o o用它判斷流動類型，什么樣的流體、什么樣的管子，流速等均適用，這樣，就把復(fù)雜問題簡單化了，規(guī)律化了，易學(xué)、易用易于推廣。(19)(19)直管摩擦阻力的來源是什么？答：來源于流體的粘性 FAu/yFAu/y 流體在流動時(shí)的內(nèi)摩擦，是流體阻力

8、的內(nèi)因或依據(jù)。其外因或內(nèi)部條件可表示為：內(nèi)摩擦力F與兩流體層的速度差A(yù)成正比；與兩層之間的垂直距離、AyAy 成反比；與兩層間的接觸面積 A A 與成正比。(20)(20)影響直管阻力的因素是什么？如何影響？答：卞據(jù)hlu2/2d直管助力與管長 l l、管經(jīng) d d、速度 u u、磨擦系數(shù)有關(guān)系。它與、l l、u u2成正比，與 d d 成反比。/實(shí)驗(yàn) 2 2 離心泵特性曲線的測定/為什么啟動離心泵前要向泵內(nèi)注水？如果注水排氣后泵仍啟動不起來，你認(rèn)為可能是什么原因？答：為了防止打不上水、即氣縛現(xiàn)象發(fā)生。如果注水排完空氣后還啟動不起來。可能是泵入口處的止逆閥壞了，水從管子又漏回水箱。電機(jī)壞了，無

9、法正常工作。為什么離心泵啟動時(shí)要關(guān)閉出口閥門？/答：防止電機(jī)過載。因?yàn)殡妱訖C(jī)的輸出功率等于泵的軸功率 NoNo 根據(jù)離心泵特性曲線，當(dāng) Q=0Q=0時(shí) N N 最小，電動機(jī)輸出功率也最小，不易被燒壞。離心泵特性曲線測定過程中Q0點(diǎn)不可丟，為什么?答：Q=0Q=0 點(diǎn)是始點(diǎn)，它反映了初始狀態(tài)，所以不可丟。丟了，做出來的圖就有缺憾。啟動離心泵時(shí)，為什么先要按下功率表分流開關(guān)綠色按鈕？答：為了保護(hù)功率表。為什么調(diào)節(jié)離心泵的出口閥門可調(diào)節(jié)其流量？這種方法有什么優(yōu)缺點(diǎn)？是否還有其它方法調(diào)節(jié)泵的流量？答：調(diào)節(jié)出口閥門開度，實(shí)際上是改變管路特性曲線，改變泵的工作點(diǎn)，可以調(diào)節(jié)其流量。這種方法優(yōu)點(diǎn)是方便、快捷、

10、流量可以連續(xù)變化，缺點(diǎn)是閥門關(guān)小時(shí)，增大流動阻力，多消耗一部分能量、不很經(jīng)濟(jì)。也可以改變泵的轉(zhuǎn)速、減少葉輪直徑，生產(chǎn)上很少采用。還可以用雙泵并聯(lián)操作。(6)(6)正常工作的離心泵，在其進(jìn)口管上設(shè)置閥門是否合理，為什么？答：不合理，因?yàn)樗畯乃鼗蛩漭斔偷剿每康氖且好嫔系拇髿鈮号c泵入口處真空度產(chǎn)生的壓強(qiáng)差，將水從水箱壓入泵體，由于進(jìn)口管，安裝閥門，無疑增大這一段管路的阻力而使流體無足夠的壓強(qiáng)差實(shí)現(xiàn)這一流動過程。為什么在離心泵進(jìn)口管下安裝底閥？從節(jié)能觀點(diǎn)看，底閥的裝設(shè)是否有利？你認(rèn)為應(yīng)如何改進(jìn)？答：底閥是單向止逆閥，水只能從水箱或水池抽到泵體，而絕不能從泵流回水箱，目的是保持泵內(nèi)始終充滿水，防止

11、氣縛現(xiàn)象發(fā)生。從節(jié)能觀點(diǎn)看，底閥的裝設(shè)肯定產(chǎn)生阻力而耗能。既不耗能，又能防止水倒流，這是最好不過的了。為什么停泵時(shí)，要先關(guān)閉出口閥，再關(guān)閉進(jìn)口閥？答：使泵體中的水不被抽空，另外也起到保護(hù)泵進(jìn)口處底閥的作用。離心泵的特性曲線是否與連結(jié)的管路系統(tǒng)有關(guān)？答：離心泵的特性曲線與管路無關(guān)。當(dāng)離心泵安裝在特定的管路系統(tǒng)中工作時(shí)，實(shí)際的工作壓頭和流量不僅與離心泵本身的性能有關(guān)，還與管路的特性有關(guān)。(10)(10)為什么流量越大，入口處真空表的讀數(shù)越大，而出口處壓強(qiáng)表的讀數(shù)越?。看穑毫髁吭酱?，需要推動力即水池面上的大氣壓強(qiáng)與泵入口處真空度之間的壓強(qiáng)差就越大。大氣壓不變，入口處強(qiáng)壓就應(yīng)該越小，而真空度越大，離心

12、泵的軸功率 N N 是一定的 N=N=動機(jī)輸出功率=電動機(jī)輸入功率 X X 電動機(jī)效率，而軸功率 N N 又為：NNNNe e/QH/QH/ /102,102,當(dāng)N=N=亙量，Q Q 與 H H 之間關(guān)系為：QTHJQTHJ 而 Hp/gHp/g 而 HjPJHjPJ 所以流量增大，出口處壓強(qiáng)表的讀數(shù)變小。(11)(11)離心泵應(yīng)選擇在高效率區(qū)操作，你對此如何理解？答：離心泵在一定轉(zhuǎn)速下有一最高效率點(diǎn)，通常稱為設(shè)計(jì)點(diǎn)。離心泵在設(shè)計(jì)點(diǎn)時(shí)工作最經(jīng)濟(jì)，由于種種因素，離心泵往往不可能正好在最佳工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，一般只能規(guī)定一個(gè)工作范圍，稱為泵的高效率區(qū)。離心泵的送液能力為什么可以通過出口閥的調(diào)節(jié)來改變

13、？往復(fù)泵的送液能力是否采用同樣的調(diào)節(jié)方法？為什么？答：離心泵用出口閥門的開、關(guān)來調(diào)節(jié)流量改變管路特性曲線，調(diào)整工作點(diǎn)。往復(fù)泵屬正位移泵，流量與揚(yáng)程無關(guān)，單位時(shí)間排液量為恒定值。若把出口閥關(guān)小，或關(guān)閉，泵內(nèi)壓強(qiáng)便會急劇升高，造成泵體、管路和電機(jī)的損壞。所以往泵不能用排出管路上的閥門來調(diào)節(jié)流量，一定采用回路調(diào)節(jié)裝置。試從理論上分析，實(shí)驗(yàn)用白這臺泵輸送密度為 12001200kgkg 肅的鹽水，(忽略粘度影響)，在相同量下泵的揚(yáng)程是否變化？同一溫度下的離心泵的安裝高度是否變化？同一排量時(shí)的功率是否變化？答：本題是研究密度對離心泵有關(guān)性能參數(shù)的影響。由離心泵的基本方程簡化式：HTu2c2cos2/g可

14、以看出離心泵的壓頭，流量、效率均與液體的密度無關(guān)，但泵的軸功率隨流體密度增大而增大。即：NNNNe/QHQH102102PTNTTNT。又因?yàn)镠gPaPi/gUi2/2gHf0ipapi/g其它因素不變的情況下 HgHgJ J 而安裝高度減小。(14)(14)離心泵采用蝸牛形泵殼，葉輪上葉片彎曲方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反。試定性解釋以上兩部件采用此種結(jié)構(gòu)的理由。答：蝸牛形泵殼，既減少流體動能的損失，又將部分動能軸化為靜壓能。葉片彎曲方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反，是為了減輕葉片承受液體的沖擊力，以免損壞。/ /(15)(15)離心泵銘牌上標(biāo)的參數(shù)是什么條件下的參數(shù)？在一定轉(zhuǎn)速下測定離心泵的性能參數(shù)及特性曲

15、線有何實(shí)際意義？為什么要在轉(zhuǎn)速一定的條件下測量？答：離心泵銘牌上標(biāo)出的性能參數(shù)是指該泵運(yùn)行時(shí)效率最高點(diǎn)的性能參數(shù)。因?yàn)镼；/Q2n n1 1fnfn2 2, ,HI/H21：川22,N/N2%即23根據(jù)以上比例定律，轉(zhuǎn)速對 QHQH、N N 均有影響。只有轉(zhuǎn)速一定，離心泵性能曲線才能確定。(16)(16)揚(yáng)程的物理意義是什么？答：它是指離心泵對單位重量(1N)1N)的液體能提供的有效能量，其單位為傕即把 1N1N 重的流體從基準(zhǔn)水平面升舉的高度。泵的效率為什么達(dá)到最高值后又下降？答：由 NNNNe/QHQH/102/102 當(dāng)N不變時(shí)QH當(dāng) Q Q 升高超過設(shè)計(jì)點(diǎn)后，Q Q 與 H H 的乘積

16、就會減少所以效率會下降。 (18)(18)離心泵特性曲線測定時(shí)，兩轉(zhuǎn)子流量計(jì)如何使用？為什么？答：兩轉(zhuǎn)子流量計(jì)開一關(guān)一，輪流使用，因?yàn)榇罅髁繒研∞D(zhuǎn)子沖擊到最上面，損壞轉(zhuǎn)子流量計(jì)。(19)(19)啟動泵前，為什么先切斷排出管路測壓口至壓強(qiáng)表的通路？如何切斷？答：為保護(hù)壓強(qiáng)表的指針，用夾子夾住通往壓強(qiáng)表的管子。(20)(20)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，為什么同時(shí)取瞬時(shí)值？/答：因?yàn)榱髁吭诓▌?，各表上讀數(shù)均在波動，為減少誤差，必須同時(shí)讀數(shù)取瞬時(shí)值。、實(shí)驗(yàn) 4 4 空氣水蒸汽對流傳熱實(shí)驗(yàn)/為什么向電加熱釜中加水至液位計(jì)上端紅線以上？答：避免干燒，造成加熱管損壞為什么一面向電加熱釜中加水一面要觀察液位計(jì)？/答：

17、防止水量不夠或水量太多溢出。為什么向保溫瓶中加冰水混合物？/答：保證冷端補(bǔ)彳 1111 熱電偶恒為 0 0 攝氏度。/為什么將數(shù)字電壓表預(yù)熱？/答：保證測量的準(zhǔn)確性。為什么待水沸騰 5 5 分鐘后，才可調(diào)節(jié)空氣流量旁路閥的開度？答：為使系統(tǒng)的換熱充分恒定。(6)(6)為什么實(shí)驗(yàn)結(jié)束先關(guān)電壓表，5 5 分鐘后再關(guān)鼓風(fēng)機(jī)？答：讓鼓風(fēng)機(jī)輸送的冷氣將系統(tǒng)中的熱量盡快帶走，恢復(fù)常溫。為什么在雙對數(shù)坐標(biāo)系中準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式近似為一條直線？答：因?yàn)橹挥性陔p對數(shù)坐標(biāo)系中才能將非線性的準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式轉(zhuǎn)化為線性關(guān)系。什么情況下用雙對數(shù)坐標(biāo)系作圖?/答：(1)(1)測量的數(shù)據(jù)范圍大。(2)(2)在雙對數(shù)坐標(biāo)系中函數(shù)關(guān)系為線性

18、關(guān)系。氣-汽換熱的結(jié)果是什么？答：冷空氣變成熱空氣；水蒸氣變?yōu)槔淠?10)(10)為什么在套管換熱器上安裝有一通大氣的管子？答：為使不凝性的氣體排出。(11)(11)實(shí)驗(yàn)中使用的孔板流量計(jì)的設(shè)計(jì)原理是什么？答：設(shè)計(jì)原理是柏努利方程。使用孔板流量計(jì)時(shí)應(yīng)注意什么？答：不要超出測量范圍。對組成孔板流量計(jì)的 U U 形管中的指示液有何要求？答：不與被測流體反應(yīng)，互溶。(14)(14)所測壓差與 U U 形管的粗細(xì)有無關(guān)系？答：沒關(guān)系。(15)(15)所測壓差與 U U 形管中的指示液的密度有無關(guān)系？答：有關(guān)系。(16)(16)壓差與 U U 形管中的指示液的高度差有無關(guān)系？答：有關(guān)系。旁路閥中的空

19、氣流量與傳熱管中的空氣流量的關(guān)系是什么？答：反比關(guān)系。(18)(18)為什么每改變一次流量都要等 5-65-6 分鐘才能讀取數(shù)據(jù)？答：為使系統(tǒng)的換熱充分恒定。(19)(19)本實(shí)驗(yàn)是由哪幾大裝置組成？答：空氣鼓風(fēng)系統(tǒng)，熱交換器，溫度控制與測量系統(tǒng)，流量測量系統(tǒng)。(20)(20)準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式 Nu=Nu=應(yīng)用范圍？答：(1)(1)流體無相變，(2)(2)在圓形直管內(nèi)流動，(3)(3)作強(qiáng)制湍流實(shí)驗(yàn) 5 5 精微塔的操作和塔效率的測定在求理論板數(shù)時(shí)，本實(shí)驗(yàn)為何用圖解法，而不用逐板計(jì)算法？答：相對揮發(fā)度未知，而兩相的平衡組成已知。求解 q q 線方程時(shí)，Cp,m,Cp,m,丫 m m 需用何溫度？/答

20、：需用定性溫度求解，即：t(tFtb),2在實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)生瀑沸的原因是什么？如何防止溶液瀑沸？如何處理？答；初始加熱速度過快，出現(xiàn)過冷液體和過熱液體交匯，釜內(nèi)料液受熱不均勻。在開始階段要緩慢加熱，直到料液沸騰，再緩慢加大加熱電壓。出現(xiàn)瀑沸后，先關(guān)閉加熱電壓，讓料液回到釜內(nèi)，續(xù)滿所需料液，在重新開始加熱。(4)(4)取樣分析時(shí)，應(yīng)注意什么？/答：取樣時(shí)，塔頂、塔底同步進(jìn)行。分析時(shí)，要先分析塔頂，后分析塔底，避免塔頂乙醇大量揮發(fā)，帶來偶然誤差。寫出本實(shí)驗(yàn)開始時(shí)的操作步驟。答：預(yù)熱開始后，要及時(shí)開啟塔頂冷凝器的冷卻水，冷卻水量要足夠大。記下室溫值，接上電源，按下裝置上總電壓開關(guān)，開始加熱。緩慢加熱

21、，開始升溫電壓約為 40405050 伏，加熱至釜內(nèi)料液沸騰，此后每隔 5 510min10min升電壓 5V5V 左右，待每塊塔板上均建立液層后，轉(zhuǎn)入正常操作。當(dāng)塔身出現(xiàn)壁流或塔頂冷凝器出現(xiàn)第一滴液滴時(shí)，開啟塔身保溫電壓，開至 150V,150V,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程保持保溫電壓不變。等各塊塔板上鼓泡均勻，保持加熱電壓不變，在全回流情況下穩(wěn)定操作 20min20min 左右，用注射器在塔頂，塔底同時(shí)取樣，分別取兩到三次樣，分析結(jié)果。(6)(6)實(shí)驗(yàn)過程中，如何判斷操作已經(jīng)穩(wěn)定，可以取樣分析？答：判斷操作穩(wěn)定的條件是：塔頂溫度恒定。溫度恒定，則塔頂組成恒定。分析樣品時(shí)，進(jìn)料、塔頂、塔底的折光率由高到底

22、如何排列？答：折光率由高到底的順序是：塔底，進(jìn)料，塔頂。在操作過程中，如果塔釜分析時(shí)取不到樣品，是何原因？答：可能的原因是：釜內(nèi)料液高度不夠，沒有對取樣口形成液封。/若分析塔頂儲出液時(shí)，折光率持續(xù)下降，試分析原因？答：可能的原因是：塔頂沒有產(chǎn)品儲出，造成全回流操作。(10)(10)操作過程中，若發(fā)生淹塔現(xiàn)象，是什么原因？怎樣處理？(11)(11)實(shí)驗(yàn)過程中，預(yù)熱速度為什么不能升高的太快？答：釜內(nèi)料液受熱不均勻，發(fā)生瀑沸現(xiàn)象。在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，為什么塔板上的液層不是同時(shí)建立？答：精微時(shí)，塔內(nèi)的蒸汽從塔底上升，下層塔板有上升蒸汽但無暇將液體；塔頂出現(xiàn)回流液體，從塔定下降，塔頂先建立液層，隨下降液體

23、通過各層塔板，板上液層液逐漸建立。如果操作過程中，進(jìn)料濃度發(fā)生改變，其它操作條件不變，塔頂、塔底產(chǎn)品的濃度如何改變？答：塔頂XD下降，X XW W上升(14)(14)如果加大回流比，其它操作條件不變，塔頂、塔底產(chǎn)品的濃度如何改變？答：塔頂XD上升，XW下降。(15)(15)如果操作時(shí)，直接開始部分回流，會有何后果？答：塔頂產(chǎn)品不合格。(16)(16)為什么取樣分析時(shí)，塔頂、塔底要同步進(jìn)行？/答：打開進(jìn)料轉(zhuǎn)子流量計(jì)，開啟回流比控制器，塔頂出料，打開塔底自動溢流口，塔底出料。如果在實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)室里有較濃的乙醇?xì)馕叮嚪治鲈颍?答：原因可能是：塔頂冷凝器的冷卻量不夠，塔頂上升的乙醇蒸汽沒有被完

24、全冷卻下來，散失于空氣中。(18)(18)在實(shí)驗(yàn)過程中，何時(shí)能觀察到漏夜現(xiàn)象？/答：在各層塔板尚未建立穩(wěn)定的液層之前，可觀察到漏液現(xiàn)象。(19)(19)在操作過程中，若進(jìn)料量突然增大，塔釜、塔頂組成如何變化？”答：土頂XD下降，XW上升。/(20)(20)用折光儀分析時(shí)，塔頂、塔底、進(jìn)料應(yīng)先分析哪一個(gè)？為什么？答：先分析塔頂，后分析塔底，避免塔頂乙醇大量揮發(fā)，帶來偶然誤差。精播實(shí)驗(yàn)一、簡答題1 1、電加熱開關(guān)何時(shí)開啟？精儲過程如何調(diào)節(jié)電壓？待塔釜料液加好后，將加熱電壓調(diào)節(jié)旋鈕全關(guān)，再開電加熱開關(guān)，以免啟動功率過大，燒壞電加熱管。剛開始加熱電壓可高些如 200200220V,220V,等塔釜溫度

25、穩(wěn)定在九十幾度也即釜溫達(dá)泡點(diǎn)時(shí)，電壓降至 100100120V120V 左右，注意加熱電壓不能太高，否則會出現(xiàn)淹塔現(xiàn)象。2 2、其他條件都不變，只改變回流比，對塔性能會產(chǎn)生什么影響？3 3、進(jìn)料板位置是否可以任意選擇，它對塔的性能有何影響？4 4、為什么酒精蒸儲采用常壓操作而不采用加壓蒸儲或真空蒸儲？5 5、將本塔適當(dāng)加高，是否可以得到無水酒精？為什么？6 6、為什么精儲開車時(shí)，常先采用全回流操作？精福塔要保持穩(wěn)定高效操作，首先必須使精福塔從下到上建立起一整套與給定操作條件對應(yīng)的逐板遞升的濃度梯度和逐板遞降的溫度梯度。即使全塔的濃度梯度和溫度梯度按需要漸變。所以，在精儲塔開車時(shí)，常先采用全回流

26、操作，待塔內(nèi)情況基本穩(wěn)定后，再開始逐漸增大進(jìn)料流量，逐漸減小回流比，同時(shí)逐漸增大塔頂塔底產(chǎn)品流量。7 7、精儲塔操作時(shí)，若精微段的高度已不能改變，要提高塔頂產(chǎn)品易揮發(fā)組分的濃度，則采用什么方法？影響塔頂產(chǎn)品質(zhì)量的諸因素中，影響最大而且最容易調(diào)節(jié)的是回流比。所以若需提高塔頂產(chǎn)品易揮發(fā)組分的濃度，常采用增大回流比的辦法。8 8、精儲塔操作時(shí)，若提儲段的高度已不能改變，要提高塔底產(chǎn)品中難揮發(fā)組分的濃度，則采用什么辦法？最簡便的辦法是增大再沸器上升蒸汽的流量與塔底產(chǎn)品的流量之比。（由 7 7、8 8 題可見，在精微塔操作中，產(chǎn)品的濃度要求和產(chǎn)量要求是相互矛盾的，為此必須統(tǒng)籌兼顧，不能盲目地追求高濃度或

27、高產(chǎn)量。一般是在保證產(chǎn)品濃度能滿足要求以及能穩(wěn)定操作的前提下，盡可能提高產(chǎn)量。此時(shí)提高產(chǎn)量的辦法是在允許的范圍內(nèi)采用盡可能小的回流比和盡可能大的再沸器加熱量。）/ /9 9、精儲操作穩(wěn)定的必要條件是什么？精儲操作中的傳質(zhì)過程是否穩(wěn)定與塔內(nèi)流體流動過程是否穩(wěn)定有關(guān)。/因?yàn)榫珒Σ僮髦杏袩峤粨Q和相變化，所以傳質(zhì)過程是否穩(wěn)定還與塔內(nèi)傳熱過程是否穩(wěn)定有關(guān)，因此精儲操作穩(wěn)定的必要條件是：維持進(jìn)出系統(tǒng)的總物料量和各組分的物料平衡且穩(wěn)定；回流比穩(wěn)定；再沸器的加熱蒸汽壓或加熱電壓穩(wěn)定，維持塔頂冷凝器的冷卻水流量和進(jìn)口溫度穩(wěn)定；使塔系統(tǒng)與環(huán)境之間的散熱情況穩(wěn)定；使進(jìn)料的熱狀態(tài)穩(wěn)定。1010、如何判斷精儲操作是否已

28、經(jīng)穩(wěn)定？通常是觀測監(jiān)視塔頂產(chǎn)品質(zhì)量用的塔頂溫度計(jì)讀數(shù)是否穩(wěn)定，塔釜溫度及回流流量(部分回流時(shí)回流比)是否穩(wěn)定。1111、開停工時(shí)冷凝器和再沸器操作順序如何？開工時(shí)，務(wù)必先向冷凝器中通冷卻水，然后再對再沸器加熱。停工時(shí)，則先停止再沸器的加熱再停止向冷凝器通冷卻水。1212、精微實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，何時(shí)關(guān)冷卻水閥？為什么？待塔內(nèi)無液體回流時(shí)即可管冷卻水閥，以避免塔內(nèi)的物料蒸汽外逸，造成環(huán)境污染、火災(zāi)或浪費(fèi)。1313、精微塔頂全凝器冷卻水的流量控制到何程度？為什么？塔頂全凝器冷卻水的流量不宜過大，控制到使物料蒸汽能夠全部冷凝且全凝器出口水溫4545C C 以防結(jié)垢為宜。其目的一是為了節(jié)約用水，二是為了避免塔

29、頂回流液的溫度過低，造成實(shí)際的回流比偏離設(shè)計(jì)值或測量值。1414、為什么填料精儲塔操作需要讓塔達(dá)到液泛狀態(tài)？目的是充分潤濕填料，提高填料表面的利用率。1515、測定全回流和部分回流總板效率或等板高度時(shí)各需測幾個(gè)參數(shù)？取樣位置在何處？測定全回流總板效率或等板高度時(shí)需要測塔頂及塔釜中易揮發(fā)組分的含量，即xD,xW,及塔頂、塔釜溫度。測定部分回流總板效率或等板高度時(shí)需要測xF,xD,xW,進(jìn)料溫度、塔頂溫度、塔釜溫度及進(jìn)料流量 F F、回流流量 L L、塔頂產(chǎn)品流量 DoDo 全回流在塔頂和塔釜取樣，部分回流在塔頂、塔釜和進(jìn)料口三處取樣。1616、在本實(shí)驗(yàn)室的精儲實(shí)驗(yàn)過程，打開回流閥，卻沒有回流，試

30、分析原因并提出解決的方法。(1)(1) 可能回流閥開得太大，而冷凝回流液不足：應(yīng)關(guān)小回流閥，檢查冷卻水是否正常，/適當(dāng)開大冷卻水閥。(2)(2) 可能是回流管存在不凝性氣體，應(yīng)作排不凝性氣體處理。/1717、精微塔頂為何需要放空?、/排放出不凝氣，以保證為常壓精儲；另外也為了設(shè)備安全。1818、塔身為何需要保溫？/因?yàn)樗?nèi)溫度大于環(huán)境溫度，塔體熱損失造成塔內(nèi)氣相的冷凝，這種現(xiàn)象稱為內(nèi)回流，內(nèi)回流輕則導(dǎo)致塔效率下降，重則塔頂將無產(chǎn)品，所以保溫以減輕內(nèi)回流。1919、塔頂回流管為何使用 U U 形管？塔頂回流管為正 U U 形管，是防止塔頂蒸汽直接串入塔頂產(chǎn)品貯罐。2020、全回流操作轉(zhuǎn)為部分回流

31、操作時(shí)，為何需要增加電加熱功率？由全回流轉(zhuǎn)為部分回流時(shí)，塔頂、塔釜均勻熱物料采出，且加料板有冷物料加入，這樣一定會破壞原來的熱平衡，使上升氣量下降，輕則導(dǎo)致漏液及板效率下降，重則塔頂將無產(chǎn)品。所以必須提高塔釜的加入功率，以保證有正常的上升蒸汽量。2121、塔板效率受哪些因素影響？2222、精儲塔操作中，塔釜壓力為什么是一個(gè)重要操作參數(shù)，塔釜壓力與哪些因素有關(guān)？2323、板式塔氣液兩相的流動特點(diǎn)是什么？2424、操作中增加回流比的方法是什么？能否采用減少塔頂出料量 D D 的方法？2525、精微塔在操作過程中，由于塔頂采出率太大而造成產(chǎn)品不合格，恢復(fù)正常的最快、最有效的方法是什么？2626、本實(shí)

32、驗(yàn)中，進(jìn)料狀況為冷進(jìn)料，當(dāng)進(jìn)料量太大時(shí)，為什么會出現(xiàn)精微段干板，甚至出現(xiàn)塔頂既沒有回流也沒有出料的現(xiàn)象，應(yīng)如何調(diào)節(jié)？2727、其他條件不變，只改變回流比，對塔性能會產(chǎn)生什么影響？2828、進(jìn)料位置是否可以任意選擇，它對塔性能會產(chǎn)生什么影響？2929、為什么酒精水系統(tǒng)精儲采用常壓操作而不采用加壓精儲或真空精儲？3030、什么叫回流比？精儲中為什么要引入回流比？試說明回流的作用。能否根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置情況，確定和控制回流比？全回流、最小回流比、實(shí)際回流比關(guān)系及特點(diǎn)？3131、板效率是什么？3232、精儲能采用填料塔做生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備嗎？33.33.塔釜加熱對精儲塔的操作參數(shù)有何影響？你認(rèn)為塔釜加熱量主要消

33、耗在何處？你有何節(jié)能措施？3434、精儲塔內(nèi)氣液接觸不正?，F(xiàn)象有哪些？如何影響板效率？/氣液接觸不正?，F(xiàn)象有漏液、液泡夾帶、液泛等。塔板上的氣、液流量是板效率的主要影響因素,在精儲塔內(nèi)，液體與氣體應(yīng)有錯(cuò)流接觸，但當(dāng)氣速較小時(shí)，上升氣量不夠，部分液體會從塔板開孔處直接漏下，塔板上建立不了液層，使塔板上氣液兩相不能充分接觸，板效率下降；若上升氣速太大，又會產(chǎn)生嚴(yán)重液沫夾帶甚至于液泛，這樣減少了氣、液兩相接觸時(shí)間而使塔板效率下降,嚴(yán)重時(shí)不能正常運(yùn)行。3535、什么是靈敏板？如何確定靈敏板？/隨生產(chǎn)條件發(fā)生變化，某塊或某幾塊塔板的溫度或組成變化較大，這些塔板稱為靈敏板。通常情況下，加料板上面一塊板或下

34、面一塊板為靈敏板，上面一塊板更多些。同一個(gè)塔，隨著操作條件變化，靈敏板也可能變的。比如：回流比變小，靈敏板位置可能上移的。確定靈敏板，對精儲塔操作及控制是相當(dāng)有幫助的。通?？梢造`敏板溫度的變化，預(yù)判精微塔操作狀態(tài)的變化，并作出相應(yīng)的調(diào)整。3636、何謂全回流？為什么精儲操作一開始總是采用全回流？3737、由全回流該為部分回流操作時(shí)理論板數(shù)如何變化？全塔效率如何變化？3838、塔釜加熱情況對精微的操作有什么影響？怎樣保持正常操作？3939、當(dāng)回流比/RRmin時(shí)精儲塔是否還能進(jìn)行操作？這時(shí)塔頂產(chǎn)品將發(fā)生什么變化？能進(jìn)行操作，但不能達(dá)到分離要求。4040、本實(shí)驗(yàn)是冷液進(jìn)料，它與沸點(diǎn)進(jìn)料相比，對精儲

35、操作有什么影響？4141、為什么要穩(wěn)定塔釜液面？4242、冷液進(jìn)料對精儲操作有何影響？進(jìn)料口如何確定？冷液進(jìn)料有利于精儲操作，使塔頂輕組分濃度更高，塔底液相輕組分濃度更低。進(jìn)料口應(yīng)在塔內(nèi)組成與進(jìn)料組分最接近的地方。精播實(shí)驗(yàn)問題 2:2:1 1 . .查取進(jìn)料液的汽化潛熱時(shí)定性溫度取何值？答：定性溫度為進(jìn)料液的泡點(diǎn)溫度。2 2 . .如何判斷塔的操作已達(dá)到穩(wěn)定？答：回流比及塔頂溫度穩(wěn)定時(shí)，認(rèn)為塔的操作已達(dá)到穩(wěn)定。3 3 .什么是全回流？全回流操作有哪些特點(diǎn)，在生產(chǎn)中有什么實(shí)際意義？答：塔頂上升蒸汽經(jīng)冷凝后全部回流到塔內(nèi)，這種方式稱為全回流。此時(shí)塔頂產(chǎn)品 D D 為零，F(xiàn) F 和W W 也均為零，

36、即不向塔內(nèi)進(jìn)料，也不從塔內(nèi)取出產(chǎn)品。無精儲段和提儲段之分，兩段的操作線合二為一，ReRe。由于這種情況下得不到精儲產(chǎn)品，即生產(chǎn)能力為零，因此對正常生產(chǎn)無實(shí)際意義。但在精儲的開工階段或?qū)嶒?yàn)研究時(shí)，多采用全回流操作，以便于過程的穩(wěn)定或控制。4 4 . .壓力對氣液平衡有何影響？答：提高壓力，則氣液平衡溫度隨之升高，相對揮發(fā)度減小，反之亦然。所以一般在低壓下平衡曲線偏離對角線愈遠(yuǎn)，即愈容易分離，可見低溫有助于分離。5 5 . .如何確定精儲塔的操作壓強(qiáng)？/答：精儲按操作壓強(qiáng)可分為常壓精儲、減壓精儲、加壓精儲，工業(yè)生產(chǎn)中多采用常壓蒸儲。對在常壓下物系的沸點(diǎn)較高，或在高溫下易發(fā)生分解、聚合等現(xiàn)象的物系（

37、即熱敏性物系），常采用減壓精儲；物系的沸點(diǎn)較低，室溫下物系為氣態(tài)混合物，常采用加壓蒸儲。6 6 .比較精微塔冷凝方式（全凝器冷凝和分凝器冷凝），它們有何特點(diǎn)和適用場合？答：全凝器冷凝：塔頂上升蒸汽進(jìn)入冷凝器被全部冷凝成飽和液體，部分液體作為回流，其余液體作為塔頂產(chǎn)品。特點(diǎn)：便于調(diào)節(jié)回流比，但較難保持回流溫度。因此該法流程較簡單，工業(yè)上大多采用這種方式。分凝器冷凝：塔頂上升蒸汽先進(jìn)入一個(gè)或幾個(gè)分凝器，冷凝的液體作為回流或部分初儲產(chǎn)品；從分凝器出來的蒸汽進(jìn)入全凝器，冷凝液作為塔頂產(chǎn)品。特點(diǎn)：便于控制冷凝溫度，可提取不同組成的塔頂產(chǎn)品，但該法流程較復(fù)雜。7 7 . .進(jìn)料量對精儲塔板層數(shù)有無影響？為

38、什么？答： 沒有影響。 由圖解法很容易得到，影響理論板的直接因素有氣液平衡關(guān)系、 進(jìn)料輕組分含量及進(jìn)料熱狀態(tài)、回流比和塔頂塔底組分含量，而與進(jìn)料量無關(guān)。8 8 . .通常，精微操作回流比 R=R%R=R%試分析根據(jù)哪些因素確定倍數(shù)的大小。答：適宜的 R R 應(yīng)通過經(jīng)濟(jì)衡算確定。操作費(fèi)用和投資費(fèi)用最小的回流比為最佳回流比。設(shè)計(jì)中回流比為最小回流比的倍數(shù)由設(shè)計(jì)者選定，從能耗考慮取下限，難分離物系宜選上限。精儲中 R R 時(shí)重要的調(diào)控參數(shù)，其值與產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)能力密切相關(guān)。9 9 . .影響精儲操作的主要因素由哪些？它們遵循哪些基本關(guān)系？答（1 1）物系特性和操作壓強(qiáng)；（2 2）生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量；

39、（3 3）回流比和進(jìn)料熱狀態(tài)；（4 4）塔設(shè)備情況，包括實(shí)際板數(shù)、加料位置、全塔效率；（5 5）再沸器和冷凝器的熱狀態(tài)。遵循的基本關(guān)系：（1 1）相平衡關(guān)系；（2 2）物料衡算關(guān)系；（3 3）理論板數(shù)關(guān)系；（4 4）塔效率關(guān)系；（5 5）熱負(fù)荷關(guān)系。1010 .比較精儲塔加熱方式（直接蒸汽加熱和間接蒸汽加熱），它們有何特點(diǎn)和適用場合？答：精微的加熱方式可分為直接蒸汽加熱和間接蒸汽加熱兩種，工業(yè)上多采用前者。當(dāng) F F、XF、q q、R RXD、D相同時(shí)，兩種加熱方式的精微段操作線位置相同，提儲段操作線也是斜率相同的直線，但兩者端點(diǎn)不同。對于間接蒸汽加熱，端點(diǎn)在對角線上對直接蒸汽加熱，端點(diǎn)在/X

40、軸上，直接蒸汽加熱法較間接蒸汽加熱法理論板數(shù)稍多。當(dāng)欲分離的物系為水和易揮發(fā)組分的混合液時(shí)，宜采用直接蒸汽加熱方式，這樣可節(jié)省再沸器，提高傳熱速率，但由于精儲中加入水蒸汽，使從塔底排出的水量增加，若儲出液組分一定，則隨釜液損失的易揮發(fā)組分增多，使其回收率減少，若保持相同的回收率，必須降低塔釜組成，這樣提儲段理論塔板數(shù)就會相應(yīng)增加。精福實(shí) 3 3問題 3:3:/在求理論板數(shù)時(shí)， 本實(shí)驗(yàn)為何用圖解法，而不用逐板計(jì)算法？答：相對揮發(fā)度未知，而兩相的平衡組成已知。求解 q q 線方程時(shí)，G,m,G,m,丫 m m 需用何溫度？答：需用定性溫度求解，即：G,mG,m 的定性溫度為原料溫度與原料組成下泡點(diǎn)

41、溫度的平均值，丫 m m的定性溫度為原料組成下泡點(diǎn)溫度。在實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)生瀑沸的原因是什么？如何防止溶液瀑沸？如何處理？答；初始加熱速度過快，出現(xiàn)過冷液體和過熱液體交匯，釜內(nèi)料液受熱不均勻。在開始階段要緩慢加熱”,直到料液沸騰，再緩慢加大加熱電壓。出現(xiàn)瀑沸后，先關(guān)閉加熱電壓，讓料液回到釜內(nèi)，續(xù)滿所需料液，在重新開始加熱。(4)(4)取樣分析時(shí)，應(yīng)注意什么？答：取樣時(shí)，塔頂、塔底同步進(jìn)行。分析時(shí)，要先分析塔頂，后分析塔底，避免塔頂乙醇大量揮發(fā)，帶來偶然誤差。寫出本實(shí)驗(yàn)開始時(shí)的操作步驟。答：預(yù)熱開始后，要及時(shí)開啟塔頂冷凝器的冷卻水，冷卻水量要足夠大。記下室溫值，接上電源，按下裝置上總電壓開關(guān)，開始

42、加熱。緩慢加熱，開始升溫電壓約為 40405050 伏，加熱至釜內(nèi)料液沸騰，此后每隔 5 510min10min 升電壓 5V5V左右，待每塊塔板上均建立液層后，轉(zhuǎn)入正常操作。當(dāng)塔身出現(xiàn)壁流或塔頂冷凝器出現(xiàn)第一滴液滴時(shí)，開啟塔身保溫電壓，開至 150V,150V,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程保持保溫電壓不變。等各塊塔板上鼓泡均勻，保持加熱電壓不變，在全回流情況下穩(wěn)定操作 20min20min 左右，用注射器在塔頂，塔底同時(shí)取樣，分別取兩到三次樣，分析結(jié)果。(6)(6)實(shí)驗(yàn)過程中，如何判斷操作已經(jīng)穩(wěn)定，可以取樣分析？答：判斷操作穩(wěn)定的條件是：塔頂溫度恒定。溫度恒定，則塔頂組成恒定。分析樣品時(shí)，進(jìn)料、塔頂、塔底的

43、折光率由高到底如何排列？答：折光率由高到底的順序是：塔底，進(jìn)料，塔頂。/在操作過程中，如果塔釜分析時(shí)取不到樣品，是何原因？/答：可能的原因是：釜內(nèi)料液高度不夠，沒有對取樣口形成液封。若分析塔頂儲出液時(shí)，折光率持續(xù)下降，試分析原因？/答：可能的原因是：塔頂沒有產(chǎn)品儲出，造成全回流操作。(10)(10)操作過程中，若發(fā)生淹塔現(xiàn)象，是什么原因？怎樣處理？/(11)(11)實(shí)驗(yàn)過程中，預(yù)熱速度為什么不能升高的太快？答：釜內(nèi)料液受熱不均勻，發(fā)生瀑沸現(xiàn)象。在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，為什么塔板上的液層不是同時(shí)建立？答：精微時(shí)，塔內(nèi)的蒸汽從塔底上升，下層塔板有上升蒸汽但無下降液體；塔頂出現(xiàn)回流液體，從塔頂下降，塔頂先建立液層，隨下降液體通過各層塔板，板上液層液逐漸建立。如果操作過程中，進(jìn)料濃度發(fā)生改變，其它操作條件不變，塔頂、塔底產(chǎn)品的濃度如何改變?答：塔頂下降，塔釜上升/(14)(14)如果加大回流比，其它操作條件不變，塔頂、塔底產(chǎn)品的濃度如何改變？答：塔頂上升，塔釜下降。(15)(15)如果操作時(shí)，直接開始部分回流，會有何后果？答：塔頂