化工实验问题及答案

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1、实验 1 单项流动阻力测定（4）怎样排除管路系统中的空气？如何检验系统内的空气已经被排除干净？ 答：启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。关闭出口阀后，打开 U 形管顶部 的阀门，利用空气压强使U形管两支管水往下降，当两支管液柱水平，证明系统中空气已被 排除干净。（5）为什么本实验数据须在双对数坐标纸上标绘？ 答：因为对数可以把乘、除变成加、减，用对数坐标既可以把大数变成小数，又可以把小数扩 大取值范围，使坐标点更为集中清晰，作出来的图一目了然。（6）你在本实验中掌握了哪些测试流量、压强的方法？它们各有什么特点？答：测流量用转子流量计、测压强用U形管压差计，差压变送器。转子流量计，

2、随流量的大小, 转子可以上、下浮动。U形管压差计结构简单，使用方便、经济。差压变送器，将压差转换 成直流电流，直流电流由毫安表读得，再由已知的压差电流回归式算出相应的压差，可测 大流量下的压强差。（10）使用直流数字电压表时应注意些什么？答：使用前先通电预热 15 分钟，另外，调好零点（旧设备），新设备，不需要调零点。如果有 波动，取平均值实验 3 恒压过滤参数的测定（I）过滤中，为什么要让过滤介质平行于液面？ 答：防止空气进入漏斗，影响真空抽滤。 启动真空泵前，为什么先要打开放空阀7？关闭旋塞4及放液阀 10？ 答：打开放空阀是为了排除系统中的空气，关闭旋塞4 及放液阀 10，防止提前抽滤，

3、及把空气从 放液阀抽入。当抽滤开始滤液瓶中有液体时，不提前关闭放液阀，液体会流光。 怎样用放空阀调节系统内的真空度？旋塞顺时针旋转，是开还是关?系统内的真空度变大还是变小？答：旋塞顺时针旋转 ，关闭出口阀，系统内真空度变大。 要降低真空表读数时，采取什么措施？ 答：打开放空阀至全开，真空表读数就可降低。 停止抽滤后，可否先放出计量瓶中的滤液，然后反冲？为什么？ 答：不能先放滤液，滤液放出后，系统容积增大，压强变小，反冲速度减慢。（II）计算时，为什么要考虑系统内的存液量？ 答：系统存液量在零刻度以下，我们是从零刻度开始记时，在记时前，抽滤已经开始， 当然应该考虑系统内的存液量。（19计算2K时

4、，在直线上取点的位置与计算结果有无关系？为什么？答：无关系。AAq = 2q/K + 2qjK是一条直线，斜率为2K直线确定后，该线斜率是 定值。（为什么q与A-Aq关系线画在方格纸上？而ApK的关系线却标绘在双对数坐标纸上？ 答：因为qAWAq的数值与ApK比较不大，所以前者可在方格纸上标绘，后者应在双对数坐 标纸上标绘。（17）什么叫恒压过滤？它与真空有什么关系？答：恒压过滤是在恒定压强差下进行的过滤。恒压过滤时，滤饼 不断变厚致使阻力逐渐增加， 但因推动力作AP恒定，因而过滤速率逐渐变小。恒压过滤，系统真空度不变，因只有这样 压强差才能恒定。（19）过滤完毕，为什么必须把吸滤器冲洗干净？

5、答：过滤完毕，吸滤器上的滤饼或残渣是湿的，还比较容易冲洗。如果隔一段时间，滤渣干了既 堵塞了介质的孔隙，又牢牢粘附在吸滤器内，影响下次操作。（加）恒压过滤时，如何保证溶液的浓度不变？答：把抽滤瓶中的水倒回滤浆槽中。及时补充点清水。滤渣（滤饼）必须倒回滤浆槽中。在板式精馏塔性能测定中，热测得的单板效率超过100%,何以解释？在进行精馏操作时，在塔板上由于液体流径长，造成塔板上有明显的浓度差异,使气体分布不均匀而 可能使塔板的单板效率超过100%.问：单板效率的数值有无可能超过100%?答：单板效率的数值有可能超过100%。在精馏操作中，液体沿精馏塔板面流动时，易挥发组分 含量逐渐降低，对n板而言

6、，其上液相组成由一1的高含量降为人的低含量，尤其当塔板直径较大、 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汽相有机会与高 于的液体相接触，从而得到较大程度的增浓。为离开第n板上各处液面的汽相平均含量，而 $ &是与离开第n板的最终液相含量兀3成平衡的汽相含量，儿有可能大于$ J致使 打-凡+1大 于儿+1，此时，单板效率就超过100%。实验7固体流态化的流动特性实验空气一硅胶颗粒系统（1）什么是固体流态化？流态化技术用于工业有什么优点？答：固体流态化：使颗粒状物料与流动的气体或液体相接触，并在后者的作用下呈现某种类似 于流体的状态，这就是固体流态化。优点：（1

7、）操作易于实现连续化、自动化；（2）床层温度均匀，便于调节和维持所需的温度；（3）颗粒之间传热、传质速率高，且流化床与传热壁面间有较高的传热速率。（2）流化床的主要特性是什么？ 答：流化床中的气固运动状态很象沸腾着的液体，并且在许多方面表现出类似于流体的性质。（3）流化床的主要特性用于传热有何优点？ 答：床层温度均匀，便于调节和维持所需的温度；颗粒之间传热速率高，且流化床与传热壁面间 有较高的传热速率。（4）什么是散式流化床？ 答：固体颗粒均匀地分散在流化介质中。通常两相密度差小的系统趋向于散式流化。（5）什么是聚式流化床？ 答：超过流化所需最小气量的那部分气体以气泡形式通过颗粒层，上升至床层

8、上界面时即行破裂。 所以上界面是以某种频率上、下波动的不稳定界面，床层压降也随之作相应的波动。密度 差较大的系统趋向于聚式流化。（6）散式流化床和聚式流化床有何区别？ 答：散式流化床中固体颗粒均匀地分散在流化介质中，整个床层均匀；聚式流化床中上界面是以 某种频率上、下波动的不稳定界面，床层压降也随之作相应的波动。lgp（7）试图示流态化现象的几个阶段，说明临界流态化特点，并在图中标出临界流态化速度。 答：临界流态化特点：当流速增至临界点时，床层中颗粒开始松动，床层略有膨胀，但颗粒仍不 能自由运动。图1 Ap（8）理想流化床可分为哪两个阶段？ 答：固定床阶段和流化床阶段（9）固定床阶段特点？ 答

9、：当流体速度较低时，流体是穿过静止颗粒之间的空隙而流动，此时，随流速增加，床层压降 也增加。（10）流化床阶段特点？ 答：流速升高，刚好全部颗粒悬浮在向上流动的流体中作随机运动，此时颗粒与流体之间的摩擦 力恰与其净重力相平衡。此时，随流速增加，床层压降基本不变，但床层高度逐渐升高。（11）什么是腾涌现象？ 答：如果床层高度与直径之比值过大，或气速过高时，大气泡直径长大到与床径相等时。则将床 层分为几段，形成相互间隔的气泡与颗粒层。颗粒层象活塞那样被气泡向上推动，在达到 上部后气泡破裂。而颗粒则分散下落，这种现象称为腾涌现象。（12）什么是沟流现象？答： 沟流现象是指气体通过床层时形成短路，大量

10、气体没有能与固体粒子很好接触即穿过沟道 上升。（13）流化床的不正常现象有哪些？答：腾涌现象和沟流现象（14）流化床中分布板的作用有哪些？答：分布板的作用除了支承固体颗粒、防止漏料以及使气体得到均匀分布外，还有分散气流，使 气流在分散板上方产生较小的气泡的作用。（15）实验中注意事项是什么？ 答：实验过程中要注意：空气放空阀切勿关闭，以防烧坏电机；调节流量 时要注意压差计中液柱变化情况，严防压差计中指示液冲入设备。实验8 板式塔流体流动性能的测定（筛板塔）（1）试说明筛板塔的特点？ 答：结构简单，造价低廉，气体压降小，板上液面落差也小，操作弹性小，筛孔小时易堵塞。（2）塔板上的总压降由几部分组

11、成？ 答：塔板本身的干板阻力（即板上各部件所造成的局部阻力）、板上充气液层的静压强和液体的 表面张力。（3）什么是错流塔板？ 答：液体横向流过塔板，而气体垂直穿过液层，但对整个塔来说，两相基本上成逆流流动。（4）试图示干板实验中干板压降和筛孔气速的关系？5） 板式塔实验中，在固定喷淋密度下，试图示塔板压降和空塔气速关系，标出转折点，并说明适宜操作范围。答：lg AP (Pa)A拦液点;D液泛点图中CD段为塔的适宜操作范围（6）塔板压降过大，对吸收和精馏操作各有什么影响？ 答：对于吸收操作，送气压强高;对于精馏操作，则釜压要高，特别对真空精馏，便失去了真空 操作的特点。（7）塔板上形成稳定液层后

12、，塔板上气液两相的接触和混合状态有几种？ 答：鼓泡接触状态：当气速较小时，气体以鼓泡形式通过液层，两相在气泡表面进行传质;泡沫 接触状态：随气速增加，液面上形成泡沫层，两相在液膜表面进行传质； 喷射接触状态： 当气速进一步增加，液体以不断更新的液滴形态分散在气相中，两相在液滴表面进行传质。（8）试说明板式塔功能？ 答：（1）每块塔板上的气液两相必须保持充分接触，为传质过程提供足够大的、不断更新的传质 表面，减少传质阻力；（2）在塔内应尽量使气液两相呈逆流流动，以提供最大的传质推动力。（9）在板式塔实验中，试说明从溢流点到泄漏点气速和压降的关系？ 答：当液体由溢流堰溢出时，称为溢流点，这时仍有部

13、分液体从筛孔中泄露下去，自该点后，随 气速增加，液体的泄露量不断减少，而塔板压降却变化不大。直到气速继续增大到某一值时，液 体基本上停止泄露，则称该转折点为泄露点。（10）什么是液泛现象？液泛现象发生后有什么特点？ 答：液泛就是液体进塔量大于出塔量，其结果是塔内不断积液，直至塔内充满液体，破坏塔的正 常操作，工程上也称为淹塔；液泛发生后，塔板压降会随气速迅速增大。（11）什么是雾沫夹带？雾沫夹带对传质有什么影响？ 答：上升气流穿过塔板液层时，将板上液体带入上层塔板的现象称为雾沫夹带；雾沫生成可增 大气液两相的传质面积，但过量的雾沫夹带造成液相在塔板间的返混，进而导致塔板效率下降。（12）试述影

14、响雾沫夹带的因素？ 答：空塔气速增高，雾沫夹带量增大；塔板间距增大，可使雾沫夹带量减少。（13）什么是漏液现象？漏液现象对传质有什么影响？ 答：当上升气体流速减小，气体通过升气孔道的动压不足以阻止板上液体经孔道下流时，会出现 漏液现象；漏液现象影响气液在塔板上的充分接触，使塔板效率下降，严重的漏液会使 塔板不能积液而无法操作。（14）造成漏液现象的原因有哪些？ 答：气速太小或板面上的落差所引起的气流分布不均，在塔板入口的厚液层往往出现漏液，所以 常在塔板入口处流出一条不开口的安全区。（15）什么是液面落差？液面落差对传质有什么影响？ 答：当液体横向流过塔板时，为克服板面的摩擦阻力和板上部件的局

15、部阻力，需要一定的液位差， 则在板面上形成液面落差；液层厚度的不均匀性将引起气流的不均匀分布，从而造成漏液， 使塔板效率 严重降低。（16）造成液面落差的原因有哪些？ 答：塔板结构；当塔径或液体流量很大时，也会造成较大的液面落差。（17）影响板式塔操作状况和分离效果的主要因素有哪些 答：物料性质、塔板结构及气液负荷（18）什么是总板效率？它有什么特点？ 答：总板效率又称全塔效率，是指达到指定分离效果所需的理论板层数与实际板层数的比值，它 简单地反映了整个塔内的平均传质效果。（19）什么是单板效率？它有什么特点？ 答：单板效率又称为默弗里效率，是指气相或液相经过一层塔板前后的实际组成变化与经过该

16、层 塔板前后的理论组成变化的比值。可直接反映该层塔板的传质效果。（20）什么是点效率？它和单板效率有何关系？ 答：点效率是指板上各点的局部效率。当板上液体完全混合时，点效率与板效率具有相同数值。实验 9 流化床干燥实验讲义 物料去湿的方法有哪些？本实验所用哪种方法？ 答：方法有机械去湿，吸附去湿，供热去湿。本实验所用方法供热去湿中的对流干燥。 对流干燥过程的特点是什么？ 答：当温度较高的气体与湿物料直接接触时，气固两相间所发生的是热质同时传递的过程。 空气的湿度是如何定义的答：空气湿度的定义为每千克绝干空气所带有的水汽量，单位是熄水/kg绝干气。 相对湿度是如何定义的？答：空气中的水汽分压与一

17、定总压及一定温度下空气中水汽分压可能达到的最大值之比定义为相 对湿度。 湿球温度是指什么温度？跟什么有关？答：湿球温度是 大量空气与少量水长期接触后水面的温度，它是空气湿度和干球温度的函数。 湿空气的比容如何定义的？计算式是什么？答：湿空气的比容是指1kg干气及其所带的Hkg水所占的总体积。口 = (2.83X 10-3+4.56X 10-3H) (t+273)H 结合水与非结合水如何定义的？两者的基本区别是什么？ 答：借化学力或物理力与固体相结合的水统称为结合水；非结合水是指机械地附着与固体表面或 颗粒堆积层中的大空隙中未与固体结合的那部分水。两者的基本区别是其表现的平衡蒸汽 压不同。 本实

18、验中物料的含水量w是用何仪器测得的？如何使用该仪器？ 答：本实验中物料的含水量w是用水分快速测定仪来测定的。 常用工业干燥器有哪几种？本实验所用哪种类型的干燥器？ 答：常用工业干燥器有厢式干燥器、喷雾干燥器、气流干燥器、流化干燥器、转筒干燥器等。本 实验所用是流化干燥器。 本实验中所用的被干燥物料是什么？有什么特点？ 答：变色硅胶。有颜色遇水由蓝变白的特点且耐热性比较好，有好的吸水性。(11) 实验中风机旁路阀应如何？放空阀又应如何 答：实验中风机旁路阀一定不能全观、放空阀实验前后应全开，实验中应全关。(12) 实验操作中升压要注意什么？答：升压一定要缓慢升压，以免损坏装置(13) 干燥器中的

19、剩余物料用什么方法取出？ 答：用漩涡泵吸气方法取出干燥器内剩料、称量。(直流电机电压不能超过多少伏？答：12伏。(15) 实验操作中进料后注意维持哪三不变？ 答：维持进口温度不变，保温电压不变，气体流量计读数不变。(16) 干燥器外壁带电实验操作中要注意什么？ 答：不要用手或身体的其他部位触及干燥器外壁，严防触电。(17) 干燥过程的经济性主要取决于什么？答：鼓泡罩。(18) 热效率是如何定义的？分析本次实验结果中的热效率。 答：取决于热量的有效利用程度即热效率。(19) 为了使上升的热空气分布均匀在干燥器进气口出安有什么？ 答：干燥过程蒸发所消耗的热量与向干燥器提供的热量之比。(加)流化干燥

20、器为何能强化干燥？答：湿基含水量w,干基含水量X。X=w/ (1-w)反应工程实验实验 1 连续搅拌釜式反应器 液体停留时间分布及其流动模型的测定 何谓返混？ 答：返混是指不同的停留时间的微团之间的混合。 返混的起因是什么？ 答：器内反应流体的流动状态、混合状态以及器内的传热性能等。 限制返混的措施有那些？ 答：器内反应流体的流动状态和混合状态的复杂性，反应流体在反应器内浓度、温度和速度的分 布造成返混。 测定停留时间分布的方法有那些？ 答：脉冲法、阶跃法、周期示踪法和随机输入示踪法 本实验采用哪种方法？ 答：脉冲示踪法。 何谓示踪剂？答：平推流和理想混合流。 对于示踪剂有什么要求？ 答：反应

21、器出口的反应物料的各质点具有不同的停留时间。 本实验采用什么示踪剂？答：饱和KCL溶液。 为什么说返混与停留时间分布不是一一对应的？ 答：器内物料的返混会导致各种不同的停留时间分布而有停留时间分布的反应器，器内未必一定 有返混存在。 为什么可以通过测定停留时间分布来研究返混？ 答：在定常态下的连续流动的系统中，相对于某瞬间的流入反应器的流体，在反应器出口流体的 质点中在器内停留了 /t的流体的质点所占的分率。(11) 模型参数与实验中反应釜的个数有何不同？答：多级全混流模型。(12) 模型参数与实验中反应釜的个数为什么不同？答：不同。模型参数N的数值可检验理想流动反应器和度量非理想流动反应器的

22、返混程度。当实 验测得模型参数N值与实际反应器的釜数相近时，则该反应器达到了理想的全混流模型。 若实际反应器的流动状况偏离了理想流动模型，则可用多级全混流模型来模拟其返混情 况，用其模型参数N值来定量表征返混程度。(13) 如何保证各釜有效容积相等？ 答：要保持水的流量和釜内波面高度稳定。(本次实验用什么来测电导率？如何清理？答：铂黑电极。用丙酮清洗。(15) 实验过程中如何保持操作条件的恒定和测定仪器的稳定？答：每次实验前，需检查校正电导率仪指针的零点和满量程；保持电极插头洁净，用最好用丙酮 擦拭干净；防止电极上气泡的形成，一旦有气泡必须及时清除(放水控干)。(16) 使用搅拌器时要注意什么

23、？ 答：搅拌器的起动和调速必须缓慢操作，切忌动作过猛，以防损坏设备。(17) 讨论一下如何限制或加大返混程度？答：(18) 若测三釜反应器停留时间分布如何注入示踪剂？ 答：测三釜反应器停留时间分布示踪剂从第1釜注入。：(19) 若测单釜反应器停留时间分布如何注入示踪剂？答：测单釜反应器停留时间分布示踪剂从第3 釜注入。(20) 实验中为什么要保证各釜有效容积要相等？答：为 1。实验 2 填充管式反应器液体停留时间分布及其流动模型参数的测定 何谓返混？ 答：返混是指不同的停留时间的微团之间的混合。 返混的起因是什么？ 答：器内反应流体的流动状态、混合状态以及器内的传热性能等。 限制返混的措施有那

24、些？ 答：器内反应流体的流动状态和混合状态的复杂性，反应流体在反应器内浓度、温度和速度的分 布造成返混。 测定停留时间分布的方法有那些？ 答：脉冲法、阶跃法、周期示踪法和随机输入示踪法。 本实验采用哪种方法？答：脉冲示踪法。 何谓示踪剂？答：平推流和理想混合流。 对于示踪剂有什么要求？ 答：反应器出口的反应物料的各质点具有不同的停留时间。 本实验采用什么示踪剂？答：饱和KCL溶液。 为什么说返混与停留时间分布不是一一对应的？ 答：器内物料的返混会导致各种不同的停留时间分布而有停留时间分布的反应器，器内未必一定 有返混存在。 为什么可以通过测定停留时间分布来研究返混 答：在定常态下的连续流动的系

25、统中，相对于某瞬间的流入反应器的流体，在反应器出口流体的 质点中在器内停留了/t的流体的质点所占的分率。(11) 常用的流动模型有哪些？答：零。(12) 本次实验所采用是何种模型？答：分散活塞施模型(13) 模型参数的物理意义是什么？答：停留时间分布的数学期望、方差。(本次实验中所用的是什么模型参数，其定义式是什么？答：不同。模型参数N的数值可检验理想流动反应器和度量非理想流动反应器的返混程度。当实 验测得模型参数N值与实际反应器的釜数相近时,则该反应器达到了理想的全 混流模型。 若实际反应器的流动状况偏离了理想流动模型，则可用多级全混流模型来模拟其返混情 况，用其模型参数N值来定量表征返混程

26、度。(15) 如何调节填料上方的水垫层高度？调至多高？答: Pe即为一维轴向分散模型的模型参数。uL；Dl Pe(16) 实验过程中为什么一定要控制水流量，水垫层高度和测试仪器的稳定？ 答：保证基准电压不飘移。(17) 填充的固体颗粒层要填充均匀是为了避免出现什么？答：避免出现“死区”或“短路”。：(18) 在注入示踪剂时要注意什么？答：示踪剂注入量要适量，注射时动作要快速，同时又要保证示踪剂全部注入水垫层内，防止飞 溅。(19) 比较本实验与连续搅拌釜式反应器液体停留时间分布及其流动模型的测定实验有何不同？ 答：采用的流动模型不同。(加)从实验数据整理结果中，可做出那些判断和结论？答：反应器内液层高度由n形管高度控制，并由器顶放空阀进行微调。固体颗粒填充至示踪剂注 人口的下沿，而液面调至以淹没示踪剂注人口为度，一般以高出填科层约15mm左右为宜。