化工原理實驗思考題答案課案

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，軸功率最小，電動機(jī)負(fù)荷最小，不會過載燒毀線圈。2 作離心泵特性曲線測定時，先要把泵體灌滿水以防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生，而阻力實驗對泵灌水卻無 要求，為什么？答：阻力實驗水箱中的水位遠(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 流量為零時，U形管兩支管液位水平嗎？為什么？答：水平，當(dāng) u=0時 柏努利方程就變成流體靜力學(xué)根本方程：/ip手于f總?cè)齔l Pl g Z 2 p2 g, 當(dāng) pi p2 時,Zl Z 24 怎樣排除管路系統(tǒng)中的空氣？如何檢驗系統(tǒng)內(nèi)的空氣已經(jīng)被排除干凈？答：啟動離心泵用大流量水

2、循環(huán)把殘留在系統(tǒng)內(nèi)的空氣帶走。關(guān)閉出口閥后，翻開U形管頂部的閥門，利用空氣壓強(qiáng)使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為什么本實驗數(shù)據(jù)須在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上標(biāo)繪？答：因為對數(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)點更為集中清晰，作出來的圖一目了然。6你在本實驗中掌握了哪些測試流量、壓強(qiáng)的方法？它們各有什么特點？答：測流量用轉(zhuǎn)子流量計、測壓強(qiáng)用 U形管壓差計，差壓變送器。轉(zhuǎn)子流量計，隨流量的大小，轉(zhuǎn) 子可以上、下浮動。U形管壓差計結(jié)構(gòu)簡單，使用方便、經(jīng)濟(jì)。差壓變送器，將壓差轉(zhuǎn)換電流回歸式算出相應(yīng)的壓差，可測大流成直流電

3、流，直流電流由毫安表讀得，再由的壓差 量下的壓強(qiáng)差。7 讀轉(zhuǎn)子流量計時應(yīng)注意什么？為什么？答：讀時，眼睛平視轉(zhuǎn)子最大端面處的流量刻度。如果仰視或俯視，那么刻度不準(zhǔn)，流量就全有 誤差。8兩個轉(zhuǎn)子能同時開啟嗎？為什么？答：不能同時開啟。因為大流量會把U形管壓差計中的指示液沖走。9 開啟閥門要逆時針旋轉(zhuǎn)、關(guān)閉閥門要順時針旋轉(zhuǎn)，為什么工廠操作會形成這種習(xí)慣？答：順時針旋轉(zhuǎn)方便順手，工廠遇到緊急情況時，要在最短的時間，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求，閥門制做成順關(guān)逆開。10使用直流數(shù)字電壓表時應(yīng)注意些什么？答：使用前先通電預(yù)熱15分鐘，另外，調(diào)好零點舊設(shè)備，新設(shè)備，不

4、需要調(diào)零點。如果有波動，取平均值。答：壓強(qiáng)相等，11 假設(shè)將本實驗中的工作介質(zhì)水換為理想流體，各測壓點的壓強(qiáng)有何變化？為什么? ，理想流體 u=0:磨擦阻力F=0，沒有能量消耗，當(dāng)然不存在壓強(qiáng)差。2Z P g u 2 g Z p g u 2 2g ,1 1 1 2 2 2t d1=d2/. U1=U2又Tz1=z2 水平管.P1=P212 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 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，從而使工作點改變。往復(fù)泵是 正往移泵流量與揚(yáng)程無關(guān)。假設(shè)把出口堵死，泵內(nèi)壓強(qiáng)會急劇升高，造成泵體，

5、管路和電機(jī)的損13 本實驗用水為工作介質(zhì)做出的入Re曲線，對其它流體能否使用？為什么？答：能用，因為雷諾準(zhǔn)數(shù)是一個無因次數(shù)群，它允許d、u、變化。14本實驗是測定等徑水平直管的流動阻力，假設(shè)將水平管改為流體自下而上流動的垂直管，從測量兩取壓點間壓差的倒置U型管讀數(shù)R到 P的計算過程和公式是否與水平管完全f相同？為什么？答：過程一樣，公式通式相同，R值的計算結(jié)果不同。通式：Pi P2 4-rgB gRgz水平放置： z=0pi - - p2； a -Pb gR垂直放置： z=L 管長 Pi 一 P2W學(xué)券B gR gL15 測試時為什么要取同一時刻下的瞬時數(shù)據(jù)？答：流體流動時，由于諸種原因，各參

6、數(shù)的值是波動的，為了減少誤差，應(yīng)取瞬時值、即同時讀數(shù)。16作入Re圖時，依點畫線用什么工具？點在線的一側(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。點應(yīng)在線的兩側(cè)，以離線的距離最近為原那么。最忌諱徒手描。17 實驗結(jié)果討論中，應(yīng)討論什么？答：1討論異常現(xiàn)象發(fā)生的原因；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本實驗應(yīng)如何改良。18 影響流動型態(tài)的因素有哪些？用Re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、流速u,即Re du 1。用它判斷流動類型，什么樣的流體、什么樣的管子

7、，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 直管摩擦阻力的來源是什么？答：來源于流體的粘性FA UY翌-縣諮蜃流體在流動時的內(nèi)摩擦，是流體阻力的內(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成正比；與兩層之間的垂直距離y成反比；與兩層間的接觸面積A與成正比。20 影響直管阻力的因素是什么？如何影響？二 /?花2答：根據(jù)h f lu 2 2d直管助力與管長 I、管經(jīng)d、速度u、磨擦系數(shù)有關(guān)系。它與 、丨、u成正比，與 d成反比。實驗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

8、：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，無法正常工作。 為什么離心泵啟動時要關(guān)閉出口閥門？答：防止電機(jī)過載。因為電動機(jī)的輸出功率等于泵的軸功率N。根據(jù)離心泵特性曲線，當(dāng) Q=0時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Q 0點不可丟，為什么?答：Q=0點是始點，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，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？是否還有其它方 法調(diào)節(jié)泵的流量？

9、答：調(diào)節(jié)出口閥門開度，實際上是改變管路特性曲線，改變泵的工作點，可以調(diào)節(jié)其流量。這 種方法優(yōu)點是方便、快捷、流量可以連續(xù)變化，缺點是閥門關(guān)小時，增大流動阻力，多消耗 一局部能量、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。 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，因為水從水池或水箱輸送到水泵靠的是液面上的大氣壓與泵入口處真空度產(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)能觀點看，底閥的裝設(shè)是否有利？你認(rèn)為應(yīng)如何改良

10、？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，防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生。從節(jié)能觀點看，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，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，實際的工作壓 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)。 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??？ 答：流量越大，需要推動力即水池面上的

11、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， 離心泵的軸功率N是一定的N=電動機(jī)輸出功率=電動機(jī)輸入功率X電動機(jī)效率，而軸功率 N又為： N - N e QH訂102,當(dāng)N=恒量，Q與H之間關(guān)系為： Q TH J而H-p g而H J P J所以流量增大，出口處壓強(qiáng)表 的讀數(shù)變小。(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，通常稱為設(shè)計點。離心泵在設(shè)計點時工作最經(jīng)濟(jì)，由于種種因素， 離心泵往往不可能正好在最正確工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，一般只能規(guī)定一個工作范圍，稱為泵的高效率區(qū)。(12) 離心泵的送液能力為

12、什么可以通過出口閥的調(diào)節(jié)來改變？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。 往復(fù)泵屬正位移泵，流量與揚(yáng)程無關(guān)，單位時間排液量為恒定值。假設(shè)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。-3(13) 試從理論上分析，實驗用的這臺泵輸送密度為1200 kg m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？同一排量時的功率是否變化？答：此題是研究密度對離心泵有關(guān)性能參數(shù)的影響。由離心泵的根本

13、方程簡化式：H TU2 C2 cos 2g可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：N N euQH 102匚幷pf N T。又因為H g 4；pa pi g ui2 2g H f 0 1 Pa pi g其它因素不變的情況下HgJ而安裝高度減小。圍 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，又將局部動能軸化為靜壓能。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) 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

14、測定離心泵的性能參數(shù)及特性曲線有何實際意義？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)行時效率最高點的性能參數(shù)。因為Qi Q2二ni n2 ,H H_n n2 ,NN_nn 3根據(jù)以上比例定律，轉(zhuǎn)速對 Q、H、N均有影響。只1 2 1 2 12 12有轉(zhuǎn)速一定，離心泵性能曲線才能確定。(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)的液體能提供的有效能量，其單位為m。即把1N重的流體從基準(zhǔn)水平面升舉的高度。(17) 泵的效率為什么到達(dá)最高值后又下降？-戸二(p旳臥)電Q與H的乘積就會減損壞轉(zhuǎn)子流量計答：由N N eQH 102 當(dāng)N不變時Q H

15、當(dāng)Q升高超過設(shè)計點后，少所以效率會下降。( 離心泵特性曲線測定時，兩轉(zhuǎn)子流量計如何使用？為什么？答：兩轉(zhuǎn)子流量計開一關(guān)一，輪流使用， 因為大流量會把小轉(zhuǎn)子沖擊到最上面，(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) 記錄實驗數(shù)據(jù)時，為什么同時取瞬時值？答：因為流量在波動，各表上讀數(shù)均在波動，為減少誤差，必須同時讀數(shù)取瞬時值。實驗4 空氣水蒸汽對流傳熱實驗 為什么向電加熱釜中加水至液位計上端紅線以上？ 答：防止干燒，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？ 答：防止水量不夠或水量太多溢出。

16、為什么向保溫瓶中加冰水混合物？答：保證冷端補(bǔ)償熱電偶恒為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。 為什么實驗結(jié)束先關(guān)電壓表，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：因為只有在雙對數(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 )測量的數(shù)據(jù)范圍大。(2)在雙對數(shù)坐標(biāo)系中函數(shù)關(guān)系為線性關(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?為什

17、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) 實驗中使用的孔板流量計的設(shè)計原理是什么？答：設(shè)計原理是柏努利方程。(12) 使用孔板流量計時應(yīng)注意什么？答：不要超出測量范圍。(13) 對組成孔板流量計的U形管中的指示液有何要求？答：不與被測流體反響，互溶。(14) 所測壓差與 U形管的粗細(xì)有無關(guān)系？答：沒關(guān)系。(15) 所測壓差與 U形管中的指示液的密度有無關(guān)系？答：有關(guān)系。(16) 壓差與U形管中的指示液的咼度差有無關(guān)系？答：有關(guān)系。(17) 旁路閥中的空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) 為什么每改變一次流量都要等5-6分鐘才能讀取數(shù)據(jù)

18、？答：為使系統(tǒng)的換熱充分恒定。(19) 本實驗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) 準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式 Nu二ARemPr °，4應(yīng)用范圍？答：(1)流體無相變，(2)在圓形直管內(nèi)流動，(3)作強(qiáng)制湍流實驗5精餾塔的操作和塔效率的測定 在求理論板數(shù)時，本實驗為何用圖解法，而不用逐板計算法？ 答：相對揮發(fā)度未知，而兩相的平衡組成。 求解q線方程時，Cp, m , 丫 m需用何溫度？""|i答：需用定性溫度求解，即：t - (t F t b ) 2 在實驗過程中，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

19、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。 取樣分析時，應(yīng)注意什么？答：取樣時，塔頂、塔底同步進(jìn)行。分析時，要先分析塔頂，后分析塔底，防止塔頂乙醇大量揮 發(fā)，帶來偶然誤差。 寫出本實驗開始時的操作步驟。答：預(yù)熱開始后，要及時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。5 10min緩慢加熱，開始升溫電壓約為4050伏，加熱至釜內(nèi)料液沸騰，此后每隔 升電壓5V左右，待每塊塔板上均建立液層后，轉(zhuǎn)

20、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，開啟塔身保溫電壓，開至 150 V ，整個實驗過程保持保溫電 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20min左右，用注射器在塔頂，塔底同時取樣，分別取兩到三次樣，分析結(jié)果。 實驗過程中，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，那么塔頂組成恒定。 分析樣品時，進(jìn)料、塔頂、塔底的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

21、封。 假設(shè)分析塔頂餾出液時，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)品餾出，造成全回流操作。 操作過程中，假設(shè)發(fā)生淹塔現(xiàn)象，是什么原因？怎樣處理？(11) 實驗過程中，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。(12) 在觀察實驗現(xiàn)象時，為什么塔板上的液層不是同時建立？ 答：精餾時，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，隨下降液體通過各層塔板，板上液層液逐漸建立。(13) 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， xW 上升

22、圍 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) 如果操作時，直接開始局部回流，會有何后果？ 答：塔頂產(chǎn)品不合格。(16) 為什么取樣分析時，塔頂、塔底要同步進(jìn)行？ 答：翻開進(jìn)料轉(zhuǎn)子流量計，開啟回流比控制器，塔頂出料，翻開塔底自動溢流口，塔底出料。(17) 如果在實驗過程中，實驗室里有較濃的乙醇?xì)馕?，試分析原因?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全冷卻下來，散失于 空氣中。( 在實驗過程中，何時能觀察到漏夜現(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) 在操作過程中，假設(shè)

23、進(jìn)料量突然增大，塔釜、塔頂組成如何變化？答：塔頂 xD 下降， xW 上升。(20) 用折光儀分析時，塔頂、塔底、進(jìn)料應(yīng)先分析哪一個？為什么？答： 先分析塔頂，后分析塔底，防止塔頂乙醇大量揮發(fā)，帶來偶然誤差。精餾實驗一、簡答題1、電加熱開關(guān)何時開啟？精餾過程如何調(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200220V ，等塔釜溫度穩(wěn)定在九十幾度也即釜溫達(dá)泡點時，電壓降至 100120V 左右，注意加熱電壓不能太高，否那么會出現(xiàn)淹塔現(xiàn)象。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、進(jìn)料板位置是否可以

24、任意選擇，它對塔的性能有何影響？4、為什么酒精蒸餾采用常壓操作而不采用加壓蒸餾或真空蒸餾？5、將本塔適當(dāng)加高，是否可以得到無水酒精？為什么？6、為什么精餾開車時，常先采用全回流操作？ 精餾塔要保持穩(wěn)定高效操作， 首先必須使精餾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， 在精餾塔開車時，常先采用全回流操作，待塔內(nèi)情況根本穩(wěn)定后，再開始逐漸增大進(jìn)料流量，逐 漸減小回流比，同時逐漸增大塔頂塔底產(chǎn)品流量。7、精餾塔操作時，假設(shè)精餾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，那么采用什么方法？ 影響塔頂產(chǎn)品質(zhì)

25、量的諸因素中，影響最大而且最容易調(diào)節(jié)的是回流比。所以假設(shè)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方法。8、精餾塔操作時，假設(shè)提餾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，那么采用什么方法？ 最簡便的方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 、 8 題可見，在精餾塔操作中，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。此時提高產(chǎn)量的方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、精餾操作穩(wěn)定的必要條件是什么？ 精餾操

26、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)。 因為精餾操作中有熱交換和 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)，因此精餾操作穩(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。10 、如何判斷精餾操作是否已經(jīng)穩(wěn)定？ 通常是觀測監(jiān)視塔頂產(chǎn)品質(zhì)量用的塔頂溫度計讀數(shù)是否穩(wěn)定，塔釜溫度及回流流量局部回流時 回流比是否穩(wěn)定。11 、開停工時冷凝器和再沸器操作順序如何？ 開工時，務(wù)必先向冷凝器中通冷卻水，然后再對再沸器加熱。

27、停工時，那么先停止再沸器的加熱再 停止向冷凝器通冷卻水。12 、精餾實驗結(jié)束時，何時關(guān)冷卻水閥？為什么？待塔內(nèi)無液體回流時即可管冷卻水閥， 以防止塔內(nèi)的物料蒸汽外逸， 造成環(huán)境污染、 火災(zāi)或浪費(fèi)。13 、精餾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<45 C以防結(jié)垢為宜。其目的一是為了節(jié)約用水，二是為了防止塔頂回流液的溫度過低，造成實際的回流 比偏離設(shè)計值或測量值。14 、為什么填料精餾塔操作需要讓塔到達(dá)液泛狀態(tài)？ 目的是充分潤濕填料，提高填料外表的利用率。15、測定全回流和局部回流總板效率或等板高度時各需測

28、幾個參數(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。測定局部回流總板效率或等板高度時需要測xF , xD , xW , 進(jìn)料溫度、塔頂溫度、塔釜溫度及進(jìn)料流量F、回流流量L、塔頂產(chǎn)品流量D。全回流在塔頂和塔釜取樣，局部回流在塔頂、塔釜 和進(jìn)料口三處取樣。16、在本實驗室的精餾實驗過程，翻開回流閥，卻沒有回流，試分析原因并提出解決的方法。1可能回流閥開得太大，而冷凝回流液缺乏：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可能是回流管存在不凝性氣體，應(yīng)作排不凝性氣體處理。17 、精餾塔頂為何需要放空？ 排放

29、出不凝氣，以保證為常壓精餾；另外也為了設(shè)備平安。18 、塔身為何需要保溫 ? 因為塔內(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 那么導(dǎo)致塔效率下降，重那么塔頂將無產(chǎn)品，所以保溫以減輕內(nèi)回流。19、 塔頂回流管為何使用U 形管？塔頂回流管為正 U 形管，是防止塔頂蒸汽直接串入塔頂產(chǎn)品貯罐。20、全回流操作轉(zhuǎn)為局部回流操作時，為何需要增加電加熱功率？ 由全回流轉(zhuǎn)為局部回流時，塔頂、塔釜均勻熱物料采出，且加料板有冷物料參加，這樣一定會破 壞原來的熱平衡，使上升氣量下降，輕那么導(dǎo)致漏液及板效率下降，重那么塔頂將無產(chǎn)品。所以必須 提高塔釜的參加功率，以保證有正常的上升

30、蒸汽量21、塔板效率受哪些因素影響？22、精餾塔操作中，塔釜壓力為什么是一個重要操作參數(shù)，塔釜壓力與哪些因素有關(guān)？23 、板式塔氣液兩相的流動特點是什么？24 、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 的方法？25 、精餾塔在操作過程中，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？26 、本實驗中，進(jìn)料狀況為冷進(jìn)料，當(dāng)進(jìn)料量太大時，為什么會出現(xiàn)精餾段干板，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)？27 、其他條件不變，只改變回流比，對塔性能會產(chǎn)生什么影響？28 、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？29、為什么酒精水系

31、統(tǒng)精餾采用常壓操作而不采用加壓精餾或真空精餾？30 、什么叫回流比？精餾中為什么要引入回流比？試說明回流的作用。能否根據(jù)實驗裝置情況， 確定和控制回流比？全回流、最小回流比、實際回流比關(guān)系及特點？31 、板效率是什么？32、精餾能采用填料塔做生產(chǎn)和實驗設(shè)備嗎？33 塔釜加熱對精餾塔的操作參數(shù)有何影響？你認(rèn)為塔釜加熱量主要消耗在何處？你有何節(jié)能措施？34 、精餾塔內(nèi)氣液接觸不正?，F(xiàn)象有哪些？如何影響板效率？氣液接觸不正常現(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， 在精餾塔內(nèi)，液體與氣體應(yīng)有錯流接觸，但當(dāng)氣速較小時，上升氣量不夠，局部液體會從塔板開 孔處直接漏

32、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；假設(shè)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、 液兩相接觸時間而使塔板效率下降， 嚴(yán)重時不能正常運(yùn)行。35 、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面一塊板為靈敏板，上面一塊板更多些。同一個塔， 隨著操作條件變化， 靈敏板也可能變的。 比方： 回流比變小， 靈敏板位置可能上移的 確定靈敏板，對精餾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)判精餾塔操 作狀態(tài)的變化，并作出相應(yīng)的調(diào)整。36 、

33、何謂全回流？為什么精餾操作一開始總是采用全回流？37、由全回流該為局部回流操作時理論板數(shù)如何變化？全塔效率如何變化？38、塔釜加熱情況對精餾的操作有什么影響？怎樣保持正常操作？R R39、 當(dāng)回流比 min時精餾塔是否還能進(jìn)行操作？這時塔頂產(chǎn)品將發(fā)生什么變化？能進(jìn)行操作，但不能到達(dá)別離要求。40、本實驗是冷液進(jìn)料，它與沸點進(jìn)料相比，對精餾操作有什么影響？41、為什么要穩(wěn)定塔釜液面？42、冷液進(jìn)料對精餾操作有何影響？進(jìn)料口如何確定？冷液進(jìn)料有利于精餾操作，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。精餾實驗問題 2 :1. 查取進(jìn)料液的汽化潛熱時定性

34、溫度取何值？答：定性溫度為進(jìn)料液的泡點溫度。2. 如何判斷塔的操作已到達(dá)穩(wěn)定？答：回流比及塔頂溫度穩(wěn)定時，認(rèn)為塔的操作已到達(dá)穩(wěn)定。3什么是全回流？全回流操作有哪些特點，在生產(chǎn)中有什么實際意義？D為零，F(xiàn)和，常采用答：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。此時塔頂產(chǎn)品W也均為零，即不向塔內(nèi)進(jìn)料，也不從塔內(nèi)取出產(chǎn)品。無精餾段和提餾段之分，兩段的操作線合二為一，R=由于這種情況下得不到精餾產(chǎn)品，即生產(chǎn)能力為零，因此對正常生產(chǎn)無實際意義但在精餾的開工階段或?qū)嶒炑芯繒r，多采用全回流操作，以便于過程的穩(wěn)定或控制。4 .壓力對氣液平衡有何影響？答：提高壓力，那么氣液平衡溫度隨之升高，相對揮

35、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)，即愈容易別離，可見低溫有助于別離。5. 如何確定精餾塔的操作壓強(qiáng)？答：精餾按操作壓強(qiáng)可分為常壓精餾、減壓精餾、加壓精餾，工業(yè)生產(chǎn)中多采用常壓蒸餾。對在 常壓下物系的沸點較高，或在高溫下易發(fā)生分解、聚合等現(xiàn)象的物系即熱敏性物系減壓精餾；物系的沸點較低，室溫下物系為氣態(tài)混合物，常采用加壓蒸餾。6. 比擬精餾塔冷凝方式全凝器冷凝和分凝器冷凝，它們有何特點和適用場合？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，局部液體作為回流，其余液 體作為塔頂產(chǎn)品。特點：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

36、采用這種方式。分凝器冷凝：塔頂上升蒸汽先進(jìn)入一個或幾個分凝器，冷凝的液體作為回流或局部初餾產(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：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. 進(jìn)料量對精餾塔板層數(shù)有無影響？為什么？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. 通常，精餾操作回流比 R=1.12.0R min，試分析根據(jù)哪些因素確定倍數(shù)的大小。答：適宜的 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正確回流比。設(shè)計中回 流比為最小回流比的倍

37、數(shù)由設(shè)計者選定，從能耗考慮取下限，難別離物系宜選上限。精餾中 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. 影響精餾操作的主要因素由哪些？它們遵循哪些根本關(guān)系？4塔設(shè)塔效率關(guān)系;F、 XF 、X軸上，答1 物系特性和操作壓強(qiáng)；2 生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量；3 回流比和進(jìn)料熱狀態(tài);備情況，包括實際板數(shù)、加料位置、全塔效率；5再沸器和冷凝器的熱狀態(tài)。遵循的根本關(guān)系：1 相平衡關(guān)系；2 物料衡算關(guān)系；3 理論板數(shù)關(guān)系；45熱負(fù)荷關(guān)系。10比擬精餾塔加熱方式直接蒸汽加熱和間接蒸汽加熱，它們有何特點和適用場合？答：精餾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)q、R、XD、

38、 D相同時，兩種加熱方式的精餾段操作線位置相同，提餾段操作線也是斜率相同的 直線，但兩者端點不同。對于間接蒸汽加熱，端點在對角線上對直接蒸汽加熱，端點在 直接蒸汽加熱法較間接蒸汽加熱法理論板數(shù)稍多。當(dāng)欲別離的物系為水和易揮發(fā)組分的混合液 時，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，但由于精餾中參加水蒸汽， 使從塔底排出的水量增加，假設(shè)餾出液組分一定，那么隨釜液損失的易揮發(fā)組分增多，使其回收率減 少，假設(shè)保持相同的回收率，必須降低塔釜組成，這樣提餾段理論塔板數(shù)就會相應(yīng)增加。精餾實驗問題 3 : 在求理論板數(shù)時，本實驗為何用圖解法，而不用逐板計算法？答：相對揮發(fā)度未知，而兩相的平衡

39、組成。 求解q線方程時，Cp ,m , Y m需用何溫度？答：需用定性溫度求解，即：Cp, m的定性溫度為原料溫度與原料組成下泡點溫度的平均值，的定性溫度為原料組成下泡點溫度。 在實驗過程中，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。 取樣分析時，應(yīng)注意什么？答：取樣時，塔頂、塔底同步進(jìn)行。分析時，要先分析塔頂，后分析塔底，防止塔頂乙醇大量揮 發(fā)，帶來偶然誤差。 寫出本實驗開始時的

40、操作步驟。答：預(yù)熱開始后，要及時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， 開始升溫電壓約為 4050伏，加熱至釜內(nèi)料液沸騰，此后每隔510min升電壓5V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，開啟塔身保溫電壓，開至150 V ，整個實驗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20min左右，用注射器在塔頂，塔底同時取樣，分別取兩到三次樣，分析結(jié)果。 實驗過程中，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

41、度恒定。溫度恒定，那么塔頂組成恒定。 分析樣品時，進(jìn)料、塔頂、塔底的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。 假設(shè)分析塔頂餾出液時，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)品餾出，造成全回流操作。 操作過程中，假設(shè)發(fā)生淹塔現(xiàn)象，是什么原因？怎樣處理？(11) 實驗過程中，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。(12) 在觀察實驗現(xiàn)象時，為什么塔板上的液層不是同時建立？答：精餾時，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。(13) 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，塔釜上升圍 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) 如