化工原理实验思考题整理.doc

1.洞道干燥实验及干燥特性曲线的测定? （1）什么是恒定干燥条件？本实验装置中采用了哪些措施来保持干燥过程在恒定干燥条件下进行？?? 2）控制恒速干燥速率阶段的因素是什么？降速的又是什么？答：恒速干燥阶段的干燥速率的大小取决于物料表面水分的汽化速率，亦取决定降速阶段的干燥速率取决于物料本身结构、形状和尺寸，而与干燥介质的状态参数关系不大，故降速阶段又称物料内部迁移控制阶段。 为什么要先启动风机，再启动加热器？实验过程中干湿球温度计是否变化？为什么？如何判断实验已经结束？ 答：让加热器通过风冷慢慢加热，避免损坏加热器，反之如果先启动加热器，通过风机的吹风会出现急冷，高温极冷，损坏加热器；理论上干、湿球温度是不变的，但实验过程中干球温度不变，但湿球温度缓慢上升，估计是因为干燥的湿毛毡恒重时，即为实验结束。 4）若加大热空气流量，干燥速率曲线有何变化？恒速干燥速率，临界湿含量又如何变化？为什么？? 答：指干燥介质的温度、湿度、流速及与物料的接触方式，均在整个干燥过程中保持恒定；本实验中本实验用大量空气干燥少量物料，则可以认为湿空气在干燥过程温度。湿度均不变，再加上气流速度以及气流与物料的接触方式不变。所以这个过程可视为实验在在恒定干燥条件下进行。 若加大热空气流量，干燥速率曲线有何变化？恒速干燥速率、临界湿含量又如何变化？为什么？ 答：若加大热空气流量，干燥曲线的起始点将上升，下降幅度变大，并且到达临界点的时间缩短，临界湿含量降低。这是因为风速增加后，加快了热空气的排湿能力。 （4） 测量全回流和部分回流总板效率与单板效率时各需测几个参数？ 答：全回流：塔顶，塔底取样，用折光仪测得其组成。 部分回流：各板取样，用折光仪测得其组成。全回流时测得板式塔上第n、n-1层液相组成，如何求得xn*? 部分回流时，又如何求xn* ？ Xn*为所测的液相组成数据，若为部分回流的，我们需要获得蒸馏塔中的塔顶、塔釜的液相组成，求解其相平衡方程，代入方程即可求得Xn*。 或：(1)计算单板效率需测两个参数，分别是Xn和Xn-1，取样在相邻两块塔板间。计算总板效率同样需要测量两个参数，分别是XD和XW，取样在塔釜和塔顶。 (2)部分回流： EM=( Xn-1-Xn)/ ( Xn-1- X*)=( Xn-1-Xn)/ [ Xn-1- f(Yn)]， Yn=L/V· Xn-1+ XD· (V-L)/V 全回流： EM=( Xn-1-Xn)/ ( Xn-1- X*)=( Xn-1-Xn)/ [ Xn-1- f(Yn)]， Yn= Xn-1在全回流时，测得板式塔上第n、n-1层液相组成后，能否求出第n层塔板上的以汽相组成变化表示的单板效率EmV？f(Y)为气液平衡线对应的X值 EML=( Xn-1-Xn)/{Xn-1- f[L/V· Xn-1+ XD· (V-L)/V]}， EMV= EML/[ EML+m·V/L(1- EML)] 答：水和乙醇的最低恒沸温度。 若测得单板效率超过100%，做何解释？ 答：在精馏操作中，液体沿精馏塔板面流动时，易挥发组分浓度逐渐降低，对n板而言，其上液相组成由Xn-1的高浓度降为Xn的低浓度，尤其塔板直径较大、液体流径较长时，液体在板上的浓度差异更加明显，这就使得穿过板上液层而上升的气相有机会与浓度高于Xn的液体相接触，从而得到较大程度的增浓。Yn为离开第n板上各处液面的气相平均浓度，而yn*是与离开第n板的最终液相浓度Xn成平衡的气相浓度，yn有可能大yn*，致使yn—yn+1，此时，单板效率EMV就超过100%塔板效率受哪些因素影响？? 精馏塔的结构：主要有出口堰高度、液体在板上的流程长度、板间距、降液部分大小及结构，还有阀、筛孔、或泡帽的结构、排列与开孔率。?操作变量：主要有气速、回流比、温度及压力等。?? （10）精馏塔的常压操作是怎样实现的？如果要改为加压或减压操作，又怎样实现？? 萃取塔的有效接触高度 （2）请分析比较萃取实验装置与吸收、精馏实验装置的异同点？ 萃取实验装置与吸收、精馏实验装置都是基于传质理论建造的设备。 不同点是精馏设备的有一个进料位置，通常在塔体上；萃取和吸收有两个进料位置，通常一上一下，吸收时气相从塔底进入，液相从塔顶流下；萃取时重相从塔顶进入，轻相从塔底进入。精馏塔需要加热设备，为了强化传质效果萃取实验装置有转盘或脉冲发生器，吸收实验装置仅仅是利用普通的塔设备。 说说本萃取实验装置的转盘转速（或脉冲幅度）是如何调节和测量的？从实验结果分析转盘转速变化对萃取传质系数与萃取率的影响。 （4）测定原料液、萃取相、萃余相组成可用哪些方法？ 采用中和滴定法时，标准碱为什选用KOH-CH3OH 溶液而不选用KOH-H2O溶液？ KOH-H2O溶液，会分层，