化工原理實驗思考題答案

1、實驗1單項流動阻力測定（1）啟動離心泵前，為什么必須關閉泵的出口閥門？答：由離心泵特性曲線知，流量為零時，軸功率最小，電動機負荷最小，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高于離心泵，由于靜壓強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u=0時 柏努利方程就變成流體靜力學基本方程：（4）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循環(huán)把殘留在系統(tǒng)內(nèi)的空氣帶走。關閉出口閥后，打開U

2、形管頂部的閥門，利用空氣壓強使U形管兩支管水往下降，當兩支管液柱水平，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)坐標紙上標繪？ 答：因為對數(shù)可以把乘、除變成加、減，用對數(shù)坐標既可以把大數(shù)變成小數(shù)，又可以把小數(shù)擴大取值范圍，使坐標點更為集中清晰，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。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的壓差，可測大流量

3、下的壓強差。（7）讀轉(zhuǎn)子流量計時應注意什么？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，則刻度不準，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)、關閉閥門要順時針旋轉(zhuǎn)，為什么工廠操作會形成這種習慣？ 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，迅速關閉閥門，久而久之就形成習慣。當然閥門制造商也滿足客戶的要求，閥門制做成順關逆開。（10）使用直流數(shù)字電壓表時應注意些什么？ 答：使用前先通電預熱15分鐘，另外，調(diào)好零點（舊設備），新設備，不需要調(diào)零點。如果有波動

4、，取平均值。（11）假設將本實驗中的工作介質(zhì)水換為理想流體，各測壓點的壓強有何變化？為什么？答：壓強相等，理想流體u=0，磨擦阻力F=0，沒有能量消耗，當然不存在壓強差。 d1=d2 u1=u2 又z1=z2（水平管） P1=P2 （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。往復泵是正往移泵流量與揚程無關。若把出口堵死，泵內(nèi)壓強會急劇升高，造成泵體，管路和電機的損壞。（13）本實驗用水為工作介質(zhì)做出的Re曲線，對其它流體能否使用？為什么？答：能用，因為雷諾

5、準數(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，若將水平管改為流體自下而上流動的垂直管，從測量兩取壓點間壓差的倒置U型管讀數(shù)R到Pf的計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值的計算結(jié)果不同。通式：水平放置： z=0 垂直放置： z=L（管長）（15）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，各參數(shù)的值是波動的，為了減少誤差，應取瞬時值、即同時讀數(shù)。（16）作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。點應在

6、線的兩側(cè)，以離線的距離最近為原則。最忌諱徒手描。（17）實驗結(jié)果討論中，應討論什么？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）本實驗應如何改進。（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。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，就把復雜問題簡單化了，規(guī)律化了，易學、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

7、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？答：根據(jù)直管助力與管長、管經(jīng)d、速度u、磨擦系數(shù)有關系。它與、u2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?？赡苁潜萌肟谔幍闹鼓骈y壞了，水從管子又漏回水箱。電機壞了，無法正常工作。 為什么離心泵啟動時要關閉出口閥門？ 答：防止電機過載。因為電動機的輸出功率等于泵的軸功率N。根據(jù)離心泵特性曲

8、線，當Q=0時N最小，電動機輸出功率也最小，不易被燒壞。 離心泵特性曲線測定過程中點不可丟，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綠色按鈕？ 答：為了保護功率表。 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？ 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，缺點是閥門關小時，增大流動阻力，多消耗一部分能量、不很經(jīng)濟。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)

9、操作。 正常工作的離心泵，在其進口管上設置閥門是否合理，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)生的壓強差，將水從水箱壓入泵體，由于進口管，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差實現(xiàn)這一流動過程。 為什么在離心泵進口管下安裝底閥？從節(jié)能觀點看，底閥的裝設是否有利？你認為應如何改進？ 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，要先關閉出口閥，再關閉進口閥？

10、 答：使泵體中的水不被抽空，另外也起到保護泵進口處底閥的作用。 離心泵的特性曲線是否與連結(jié)的管路系統(tǒng)有關？ 答：離心泵的特性曲線與管路無關。當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，還與管路的特性有關。 為什么流量越大，入口處真空表的讀數(shù)越大，而出口處壓強表的讀數(shù)越??？答：流量越大，需要推動力即水池面上的大氣壓強與泵入口處真空度之間的壓強差就越大。大氣壓不變，入口處強壓就應該越小，而真空度越大，離心泵的軸功率N是一定的N=電動機輸出功率=電動機輸入功率×電動機效率，而軸功率N又為： ， 當N=恒量， Q與H之間關系為：QH而而HP所以流量增

11、大，出口處壓強表的讀數(shù)變小。 離心泵應選擇在高效率區(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，通常稱為設計點。離心泵在設計點時工作最經(jīng)濟，由于種種因素，離心泵往往不可能正好在最佳工況下運轉(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)。 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？往復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、關來調(diào)節(jié)流量改變管路特性曲線，調(diào)整工作點。往復泵屬正位移泵，流量與揚程無關，單位時間排液量為恒定值。若把出口閥關小，或關閉，泵內(nèi)壓強便會急劇升高，造成泵體、管路和電機的損壞。所以往泵不能用排出管路上的閥門來調(diào)節(jié)流量，

12、一定采用回路調(diào)節(jié)裝置。 試從理論上分析，實驗用的這臺泵輸送密度為1200 kg·m-3的鹽水，（忽略粘度影響），在相同量下泵的揚程是否變化？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：本題是研究密度對離心泵有關性能參數(shù)的影響。由離心泵的基本方程簡化式：可以看出離心泵的壓頭，流量、效率均與液體的密度無關，但泵的軸功率隨流體密度增大而增大。即： N。又因為 其它因素不變的情況下Hg而安裝高度減小。 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

13、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。 離心泵銘牌上標的參數(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：離心泵銘牌上標出的性能參數(shù)是指該泵運行時效率最高點的性能參數(shù)。因為，根據(jù)以上比例定律，轉(zhuǎn)速對Q、H、N均有影響。只有轉(zhuǎn)速一定，離心泵性能曲線才能確定。 揚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重的流體從基準水平面升舉的高度。 泵的效率為什么達到最高值后又下降？答：由當Q升高超過設計點后，Q與H的乘積就會減少所以效率會下降。 離心泵特性

14、曲線測定時，兩轉(zhuǎn)子流量計如何使用？為什么？答：兩轉(zhuǎn)子流量計開一關一，輪流使用，因為大流量會把小轉(zhuǎn)子沖擊到最上面，損壞轉(zhuǎn)子流量計。 啟動泵前，為什么先切斷排出管路測壓口至壓強表的通路？如何切斷？答：為保護壓強表的指針，用夾子夾住通往壓強表的管子。 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：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？答：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：保證冷端補償熱電偶恒為0攝

15、氏度。 為什么將數(shù)字電壓表預熱？答：保證測量的準確性。 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)束先關電壓表，5分鐘后再關鼓風機？答：讓鼓風機輸送的冷氣將系統(tǒng)中的熱量盡快帶走，恢復常溫。 為什么在雙對數(shù)坐標系中準數(shù)關聯(lián)式近似為一條直線？答：因為只有在雙對數(shù)坐標系中才能將非線性的準數(shù)關聯(lián)式轉(zhuǎn)化為線性關系。 什么情況下用雙對數(shù)坐標系作圖？答：（1）測量的數(shù)據(jù)范圍大。（2）在雙對數(shù)坐標系中函數(shù)關系為線性關系。 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。

16、實驗中使用的孔板流量計的設計原理是什么？答：設計原理是柏努利方程。 使用孔板流量計時應注意什么？答：不要超出測量范圍。 對組成孔板流量計的U形管中的指示液有何要求?答：不與被測流體反應，互溶。 所測壓差與U形管的粗細有無關系？答：沒關系。 所測壓差與U形管中的指示液的密度有無關系？答：有關系。 壓差與U形管中的指示液的高度差有無關系？答：有關系。 旁路閥中的空氣流量與傳熱管中的空氣流量的關系是什么？答：反比關系。 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)？答：為使系統(tǒng)的換熱充分恒定。 本實驗是由哪幾大裝置組成？答：空氣鼓風系統(tǒng)，熱交換器，溫度控制與測量系統(tǒng)，流量測量系統(tǒng)。 準數(shù)關聯(lián)式

17、Nu=ARemPr0.4應用范圍？答：（1）流體無相變，（2）在圓形直管內(nèi)流動，（3）作強制湍流實驗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，而兩相的平衡組成已知。 求解q線方程時，Cp，m，m需用何溫度？答：需用定性溫度求解，即： 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，應注意什么？答：

18、取樣時，塔頂、塔底同步進行。分析時，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。 寫出本實驗開始時的操作步驟。答：預熱開始后，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，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

19、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，則塔頂組成恒定。 分析樣品時，進料、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。 若分析塔頂餾出液時，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，若發(fā)生淹塔現(xiàn)象，是什么原因？怎樣處理？ 實驗過程中，預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。 在觀察實驗

20、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。 如果操作過程中，進料濃度發(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，上升 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，下降。 如果操作時，直接開始部分回流，會有何后果？答：塔頂產(chǎn)品不合格。 為什么取樣分析時，塔頂、塔底要同步進行？答：打開進料轉(zhuǎn)子流量計，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。 如果在實驗過程中，實驗室

21、里有較濃的乙醇氣味，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。 在操作過程中，若進料量突然增大，塔釜、塔頂組成如何變化？答：塔頂下降，上升。 用折光儀分析時，塔頂、塔底、進料應先分析哪一個？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。精餾實驗一、簡答題1、電加熱開關何時開啟？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，再開電加熱開關，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200

22、220V，等塔釜溫度穩(wěn)定在九十幾度也即釜溫達泡點時，電壓降至100120V左右，注意加熱電壓不能太高，否則會出現(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、進料板位置是否可以任意選擇，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，

23、待塔內(nèi)情況基本穩(wěn)定后，再開始逐漸增大進料流量，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，若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，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、精餾塔操作時，若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，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、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

24、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、精餾操作穩(wěn)定的必要條件是什么？精餾操作中的傳質(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。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，因此精餾操作穩(wěn)定的必要條件是：維持進出系統(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

25、頂溫度計讀數(shù)是否穩(wěn)定，塔釜溫度及回流流量（部分回流時回流比）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，務必先向冷凝器中通冷卻水，然后再對再沸器加熱。停工時，則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，以避免塔內(nèi)的物料蒸汽外逸，造成環(huán)境污染、火災或浪費。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，二是為了避免塔頂回流液的溫度過低，造成實際的回流比偏離設計值或測量值。

26、14、為什么填料精餾塔操作需要讓塔達到液泛狀態(tài)？目的是充分潤濕填料，提高填料表面的利用率。15、測定全回流和部分回流總板效率或等板高度時各需測幾個參數(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,及塔頂、塔釜溫度。測定部分回流總板效率或等板高度時需要測,進料溫度、塔頂溫度、塔釜溫度及進料流量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，部分回流在塔頂、塔釜和進料口三處取樣。16、在本實驗室的精餾實驗過程，打開回流閥，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，而冷凝回流液不足：應關小回流閥，檢查冷卻水是否正常，適當開大

27、冷卻水閥。（2） 可能是回流管存在不凝性氣體，應作排不凝性氣體處理。17、精餾塔頂為何需要放空？排放出不凝氣，以保證為常壓精餾；另外也為了設備安全。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)回流輕則導致塔效率下降，重則塔頂將無產(chǎn)品，所以保溫以減輕內(nèi)回流。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)為部分回流操作時，為何需要增加電加熱功率？由全回流轉(zhuǎn)為部分回流時，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，輕則導致漏液及板效率

28、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。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？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，恢復正常的最快、最有效的方法是什么？26、本實驗中，進料狀況為冷進料，當進料量太大時，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、進料位置是否可以任意

29、選擇, 它對塔性能會產(chǎn)生什么影響？29、為什么酒精水系統(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)和實驗設備嗎？33塔釜加熱對精餾塔的操作參數(shù)有何影響？你認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)氣液接觸不正常現(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，在精餾塔內(nèi)，液體與氣體應有錯流接觸，但當氣速較小時，上升氣量不

30、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，嚴重時不能正常運行。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。比如：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有幫助的。通?？梢造`敏板溫度的變化，預判精餾塔操作狀態(tài)的變化，并作出相應的調(diào)整。36

31、、何謂全回流？為什么精餾操作一開始總是采用全回流？37、由全回流該為部分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？39、當回流比 時精餾塔是否還能進行操作？這時塔頂產(chǎn)品將發(fā)生什么變化？能進行操作，但不能達到分離要求。40、本實驗是冷液進料，它與沸點進料相比，對精餾操作有什么影響？41、為什么要穩(wěn)定塔釜液面？42、冷液進料對精餾操作有何影響？進料口如何確定？冷液進料有利于精餾操作，使塔頂輕組分濃度更高，塔底液相輕組分濃度更低。進料口應在塔內(nèi)組成與進料組分最接近的地方。精餾實驗問題2：1. 查取進料液的汽化潛熱時定性溫度取何值？答：定

32、性溫度為進料液的泡點溫度。2. 如何判斷塔的操作已達到穩(wěn)定?答：回流比及塔頂溫度穩(wěn)定時，認為塔的操作已達到穩(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?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D為零，F(xiàn)和W也均為零，即不向塔內(nèi)進料，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，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

33、般在低壓下平衡曲線偏離對角線愈遠，即愈容易分離，可見低溫有助于分離。5.如何確定精餾塔的操作壓強？答：精餾按操作壓強可分為常壓精餾、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），常采用減壓精餾；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.比較精餾塔冷凝方式（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：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

34、凝：塔頂上升蒸汽先進入一個或幾個分凝器，冷凝的液體作為回流或部分初餾產(chǎn)品；從分凝器出來的蒸汽進入全凝器，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，但該法流程較復雜。7.進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系、進料輕組分含量及進料熱狀態(tài)、回流比和塔頂塔底組分含量，而與進料量無關。8. 通常，精餾操作回流比R=(1.12.0)Rmin，試分析根據(jù)哪些因素確定倍數(shù)的大小。答：適宜的R應通過經(jīng)濟衡算確定。操作費用和投資費用最小的回流比為最佳回流比。設計中回流比為最小回流比的倍數(shù)由設計者選定，從能耗考慮取下限

35、，難分離物系宜選上限。精餾中R時重要的調(diào)控參數(shù)，其值與產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)能力密切相關。9.影響精餾操作的主要因素由哪些?它們遵循哪些基本關系？答（1）物系特性和操作壓強；（2）生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量；（3）回流比和進料熱狀態(tài)；（4）塔設備情況，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)。遵循的基本關系：（1）相平衡關系；（2）物料衡算關系；（3）理論板數(shù)關系；（4）塔效率關系；（5）熱負荷關系。10.比較精餾塔加熱方式（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F、q、R、相同時，兩種加熱方式的

36、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x軸上，直接蒸汽加熱法較間接蒸汽加熱法理論板數(shù)稍多。當欲分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，但由于精餾中加入水蒸汽，使從塔底排出的水量增加，若餾出液組分一定，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，這樣提餾段理論塔板數(shù)就會相應增加。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，而兩相的平衡組成已知。 求解q線方程時

37、，Cp，m，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，m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，應注意什么？答：取樣時，塔頂、塔底同步進行。分析時，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。 寫出本實驗開始時的操作步驟。答：預熱開始后，要及時開啟

38、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，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，則塔頂組成恒定。 分析樣品時，

39、進料、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。 若分析塔頂餾出液時，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，若發(fā)生淹塔現(xiàn)象，是什么原因？怎樣處理？ 實驗過程中，預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。 如果操作過程中，進料濃度發(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 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。 如果操作時，直接開始部分回流，會有何后果？答：