化工原理實(shí)驗(yàn)上冊(cè)-知識(shí)點(diǎn)總結(jié)-歸納-華東理工大學(xué)-華理-實(shí)驗(yàn)考試適用

PAGE化工原理實(shí)驗(yàn)上冊(cè)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)歸納華東理工大學(xué)華理實(shí)驗(yàn)考試適用8、吸收（氣液）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：測(cè)定填料吸收塔氣液傳質(zhì)系數(shù)，考察氣體流量、吸收劑流量和溫度的變化對(duì)吸收效果和傳質(zhì)系數(shù)的影響。1、要求熟悉填料吸收塔的基本結(jié)構(gòu)、裝置流程和正常的水力學(xué)操作狀況；收集塔壁附近的液體空氣穿越丙酮，使其溶解在液膜（液體在填料表面形成），溶解過(guò)程放熱，所以低溫，高壓。2、了解工業(yè)常用散堆填料和規(guī)整填料的基本性能；填料分類(lèi)：散堆填料（拉西環(huán)、階梯環(huán)、鮑爾環(huán)、矩鞍形、環(huán)矩鞍）規(guī)整填料（孔板波紋填料、絲網(wǎng)波紋填料填料的作用：增大汽液接觸面積；增大汽液接觸面的湍動(dòng)程度。填料性能評(píng)價(jià)指標(biāo)：比表面積↑、空隙率↑、壓降↓3、掌握并分析吸收劑的三要素（流量、溫度、組成）對(duì)吸收效果的影響規(guī)律高流量G，低溫，低濃度，有利！4、規(guī)劃組織實(shí)驗(yàn)測(cè)定傳質(zhì)系數(shù)并分析判斷傳質(zhì)阻力的控制步驟。9、精餾（液液）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在全回流操作條件下測(cè)定精餾塔的全塔效率，在部分回流的情況下連續(xù)操作，分離乙醇體積濃度為15%的乙醇水混合液，要求獲得500mL合格的塔頂流出產(chǎn)品（乙醇體積濃度大于93%），塔釜排出的殘液中乙醇體積濃度要小于2%。1、要求熟悉板式塔的基本結(jié)構(gòu)、裝置流程和正常的水力學(xué)操作狀況；總體逆流，板上錯(cuò)流。避免漏液，液泛。利用液相中不同組分揮發(fā)度不同。物料守恒，能量守恒，氣液復(fù)合精餾操作穩(wěn)定的因素主要有回流比；塔頂溫度、壓力；進(jìn)料溫度，組分組成；塔底再沸器回流溫度，組分組成；整體塔的塔板數(shù)；中間循環(huán)回流及抽出物料等等，但最主要因素有下面幾點(diǎn)：（1）．物料平衡的影響和制約在精餾塔的操作中，需維持塔頂和塔底產(chǎn)品的穩(wěn)定，保持精餾裝置的物料平衡是精餾塔穩(wěn)態(tài)操作的必要條件。通常由塔底液位來(lái)控制精餾塔的物料平衡。（2）、塔頂回流的影響回流比是影響精餾塔分離效果的主要因素，生產(chǎn)中經(jīng)常用回流比來(lái)調(diào)節(jié)、控制產(chǎn)品的質(zhì)量（3）．進(jìn)料熱狀況的影響當(dāng)進(jìn)料狀況（F和q）發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)適當(dāng)改變進(jìn)料位置，并及時(shí)調(diào)節(jié)回流比R。一般精餾塔常設(shè)幾個(gè)進(jìn)料位置，以適應(yīng)生產(chǎn)中進(jìn)料狀況，保證在精餾塔的適宜位置進(jìn)料。（4）．塔釜溫度的影響釜溫是由釜壓和物料組成決定的。精餾過(guò)程中，只有保持規(guī)定的釜溫，才能確保產(chǎn)品質(zhì)量。（5）．操作壓力的影響在精餾操作中，常常規(guī)定了操作壓力的調(diào)節(jié)范圍。塔壓波動(dòng)過(guò)大，就會(huì)破壞全塔的氣液平衡和物料平衡，使產(chǎn)品達(dá)不到所要求的質(zhì)量。2、了解工業(yè)常用塔板的基本性能；3、分析判斷影響精餾塔正常操作和分離能力的各種因素并掌握相應(yīng)的調(diào)節(jié)方法，物料不平衡：a、塔頂采出率D/F過(guò)大：釜溫合格，頂溫上升》不變T，減小D，加大W和Fb、塔底采出率W/F過(guò)大：釜溫下降，頂溫合格》不變回流量，加大D，加大T分離能力不夠：塔頂溫度升高，塔底溫度降低。調(diào)節(jié)方法：加大回流比R。4、了解靈敏板溫度和塔釜壓力作為操作和控制參數(shù)的重要作用；對(duì)于物料不平衡和分離能力不夠造成的產(chǎn)品不合格現(xiàn)象，可早期通過(guò)靈敏板溫度的變化得到預(yù)測(cè)。因?yàn)橹卸嗡宸蛛x度大。突變：回流比能量緩變：采出率（物質(zhì)）壓降反應(yīng)塔內(nèi)氣液兩相的流體力學(xué)狀況。AC4、分析外加能量對(duì)液液相傳質(zhì)效果以及塔的通量的影響規(guī)律。合適的外加能量：有利于液滴分散，提高相際接觸面積，有利于傳質(zhì)。過(guò)量的外加能量：軸向混合增加，且液滴尺寸過(guò)小，內(nèi)循環(huán)消失，傳質(zhì)系數(shù)下降，不利于傳質(zhì)。易發(fā)生液泛。在連續(xù)逆流萃取操作中，萃取塔的通量取決于連續(xù)相的流速，其上限為最小的分散相液滴處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的連續(xù)相速度。這時(shí)塔剛處于液泛點(diǎn)。往復(fù)振動(dòng)篩板塔外加能量大小的標(biāo)志是振幅與振動(dòng)頻率的乘積。Af。11、干燥固液實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在一定的操作條件下，測(cè)定變色硅膠的干燥速率曲線(xiàn)。1、要求了解流化床干燥實(shí)驗(yàn)設(shè)備的流程和工作原理；如果先開(kāi)電熱器，產(chǎn)生的熱量如果沒(méi)有鼓風(fēng)機(jī)吹，將會(huì)使設(shè)備燒壞。2、掌握干燥過(guò)程各階段的特征和影響干燥速率的各種因素，了解測(cè)定干燥速率的工程意義；預(yù)熱段：物料在預(yù)熱段中，含水率略有下降，溫度則升至濕球溫度tW恒速：該段物料水分不斷汽化，含水率不斷下降，物料表面始終保持為濕球溫度tW。干燥速率與空氣的溫度濕度氣速、流動(dòng)方式及物料表面水分的汽化速率有關(guān)。應(yīng)減小干燥面積，提高空氣傳給物料的總熱量。降速：物料內(nèi)部水分移動(dòng)到表面的速度趕不上表面水分的氣化速率。干燥速率受物料本身的形狀，結(jié)構(gòu)大小等影響，與外部干燥條件無(wú)關(guān)。研究干燥速率曲線(xiàn),可以據(jù)此使干燥速度控制在恒定干燥階段,防止被干燥物開(kāi)裂等不希望出現(xiàn)的情況發(fā)生。3、規(guī)劃組織實(shí)驗(yàn)測(cè)定變色硅膠的干燥曲線(xiàn)并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要處理獲得干燥速率曲線(xiàn)。進(jìn)口溫度：在同一濕度下，t1上升，則相對(duì)濕度↑，有利于干燥。有利于干燥：增加進(jìn)口溫度，增加空氣流量，增加接觸面積。放大到工業(yè)：1、設(shè)備相似、2、戒指了條件相似、3、物系相同干燥曲線(xiàn)的意義：1據(jù)此使干燥速度控制在恒定干燥階段，防止被干燥物的開(kāi)裂等。擴(kuò)展閱讀：化工原理實(shí)驗(yàn)上冊(cè)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)歸納華東理工大學(xué)華理實(shí)驗(yàn)考試適用化工原理實(shí)驗(yàn)上冊(cè)知識(shí)點(diǎn)歸納Veen量綱分析法量綱分析法是通過(guò)將變量組合成無(wú)量綱數(shù)群，從而減少實(shí)驗(yàn)自變量的個(gè)數(shù)，大幅度地減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，不需要對(duì)過(guò)程機(jī)理有深刻全面的了解。可以由π定理加以證明。缺點(diǎn)是降低的工作量有限、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的應(yīng)用僅限于實(shí)驗(yàn)范圍，無(wú)法分析各種變量對(duì)過(guò)程的影響。過(guò)程分解與合成法將一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程分解為聯(lián)系較少或相對(duì)獨(dú)立的子過(guò)程，再聯(lián)系起來(lái)。優(yōu)點(diǎn)是從簡(jiǎn)到繁，先局部后整體，大幅減少試驗(yàn)次數(shù)。n^an^b缺點(diǎn)是子過(guò)程的最優(yōu)不等于整個(gè)過(guò)程的最優(yōu)。數(shù)據(jù)處理：列表法、圖示法（座標(biāo)分度比例的確定）、數(shù)學(xué)函數(shù)法。誤差：系統(tǒng)誤差（一起、環(huán)境）、隨機(jī)誤差（不可控、肉眼，波動(dòng)）、過(guò)失誤差壓力：液柱式壓力計(jì)：U型（倒U型）液柱壓力計(jì)、單管液柱壓力計(jì)、傾斜式壓力計(jì)優(yōu)：精度高彈簧式壓力計(jì)：彈簧管、膜式微壓計(jì)、波紋管式優(yōu)：范圍大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便宜。缺：受溫度影響。電氣式壓力計(jì)：快速變化的。穩(wěn)定：3/4不穩(wěn)定：1/32/3溫度：接觸式：熱膨脹（玻璃液體、桿式精度不高）、熱電偶、熱電阻非接觸式：熱輻射式高溫計(jì)流量：速度式流量計(jì)：孔板和文丘利流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)小流量、渦輪流量計(jì)。粘度高：耙式體積式流量計(jì)：濕式氣體流量計(jì)、皂膜流量計(jì)（氣體，小流量）質(zhì)量式流量計(jì)：直接式，補(bǔ)償式。不受壓強(qiáng)、溫度、粘度等影響。流體流動(dòng)阻力摩擦系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在管壁相對(duì)粗糙度ε/d一定時(shí)，測(cè)定流體流經(jīng)直管的摩擦阻力，確定摩擦系數(shù)λ與雷諾數(shù)Re之間的關(guān)系：測(cè)定流體流經(jīng)閥門(mén)或彎頭及其它管件時(shí)的局部阻力系數(shù)ξ。要求掌握用因次分析法處理管路阻力問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)研究方法，并規(guī)劃組織實(shí)驗(yàn)測(cè)定λ和Re；流量閥門(mén)開(kāi)度流速流量計(jì)Δm，過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在恒壓操作條件下測(cè)定過(guò)濾常數(shù)K和qe。要求掌握用數(shù)學(xué)模型法處理過(guò)濾問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)研究方法，過(guò)濾問(wèn)題的處理方法1過(guò)濾操作是非定態(tài)操作，但由于濾餅厚度變化緩慢，可視為擬定態(tài)過(guò)程。2過(guò)濾操作阻力大，流體通過(guò)顆粒床層是一種極慢流動(dòng)，視為爬流，阻力損失取決于顆粒表面積。數(shù)學(xué)模型的步驟Ⅰ將復(fù)雜的真實(shí)過(guò)程簡(jiǎn)化成易于用數(shù)學(xué)方程式表達(dá)的物理模型；Ⅱ?qū)λ玫奈锢砟Ｐ瓦M(jìn)行數(shù)學(xué)描述，即建立數(shù)學(xué)模型；Ⅲ通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)數(shù)學(xué)模型的合理性進(jìn)行檢驗(yàn)并測(cè)定模型參數(shù)。過(guò)濾問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型方法將流體通過(guò)真實(shí)的濾餅床層的復(fù)雜過(guò)程簡(jiǎn)化為流體通過(guò)一組平行管束的簡(jiǎn)單過(guò)程，后者一組平行管束即為簡(jiǎn)化了的物理模型，并假設(shè)前后二者：比表面積a相等；空隙率相等。1qq12q1qq1eKK并規(guī)劃組織實(shí)驗(yàn)測(cè)定過(guò)濾常數(shù)K和qe；t：計(jì)算機(jī)采集q：清液體積數(shù)K：需要恒定壓力步驟：1、安裝過(guò)濾器（底座，支撐板（孔面朝下），濾布（先潤(rùn)濕）濾框，分布板，蓋板，螺母）2、先把壓力調(diào)到最大，開(kāi)物料泵，均勻后測(cè)波美度102%-104%，檢查濾液放盡閥是否關(guān)閉。3、打開(kāi)軟件，輸入。。。一個(gè)同學(xué)操作計(jì)算機(jī)（一有濾液就按），一個(gè)同學(xué)放氣3次，然后一個(gè)同學(xué)調(diào)節(jié)壓力，恒壓后再按一下鼠標(biāo)。掌握用最小二乘法和作圖法求取過(guò)濾常數(shù)的方法；熟悉過(guò)濾設(shè)備的一般構(gòu)造。1、過(guò)濾剛開(kāi)始時(shí)，為什么濾液經(jīng)常是渾濁的？答：因?yàn)閯傞_(kāi)始的時(shí)候?yàn)V布沒(méi)有固體附著，所以空隙較大，渾濁液會(huì)通過(guò)濾布，從而濾液是渾濁的。當(dāng)一段時(shí)間后，待過(guò)濾液體中的固體會(huì)填滿(mǎn)濾布上的空隙從而使固體顆粒不能通過(guò)濾布，此時(shí)的液體就會(huì)變得清澈。2、在恒定過(guò)濾中，初始階段為什么不采取恒定操作？答：因?yàn)閯傞_(kāi)始時(shí)要生成濾餅，等濾餅有一定厚度之后才能開(kāi)始等壓過(guò)濾。3、恒壓過(guò)濾時(shí)，隨著過(guò)濾時(shí)間的增加，過(guò)濾速率如何變化？答：因?yàn)殡S著時(shí)間的推移，濾餅不斷變厚致使阻力逐漸增加，因而過(guò)濾速率逐漸變小。4、如果濾液的粘度比較大，你考慮用什么方法改善過(guò)濾速率？答：（1）使用助濾劑，改善濾餅特性；（2）加熱濾漿，降低濾液粘度；（3）使用絮凝劑，改變顆粒聚集狀態(tài)；（4）限制濾餅厚度，降低過(guò)濾阻力、5、恒壓過(guò)濾時(shí),欲增加過(guò)濾速率,可行的措施有哪些控制濾餅厚度6、當(dāng)操作壓強(qiáng)增大一倍時(shí)，其K值是否也增大一倍，是得到同樣的過(guò)濾量時(shí)，其過(guò)濾時(shí)間是否縮短一半？答：不是的，dv/dθ=A2Δ熱量衡算式：Qqcccc其中：tmcTtT2t1其中：tm12T1t2nT2t1tw上t2tw下t1tw上t2ntw下t1dducf,Nua0RebPrc1、蒸汽和空氣進(jìn)入通道，在測(cè)K和α?xí)r為什么不同呢？答：因?yàn)樵?/p>