化工原理实验课后思考题

答：吸收剂的进口浓度，温度和流量为吸收操作和调节的三要素。当气体流量和浓度不变时，增大吸收剂的流量，吸收速率增大，溶质吸收量增加，气体出口组成y2减小，回收率增大。吸收剂浓度减小，传质推动力增大，吸收剂温度降低，平衡线下移，传质推动力增大。 （2）从实验结果分析Kya的变化，确定本吸收过程的控制环节？ （3）液封装置的作用是什么?如何设计？

答：防止实验过程中吸收剂从吸收塔底流出，液封的目的是保证塔内的操作压强影响实验结果。（1）U形管作液封时，为防止管顶部积存气体，影响液体排放，应在最高点处设置放空阀或设置与系统相连接的平衡管道。(2)为使在停车时能放净管内液体，一般在U形管最低点应设置放净阀。当需要观察管内液体流动情况，在出料管一侧可设置视镜。(3)由于液体被夹带或泄漏等原因造成液封液损失时，在工程设计中应采取措施保持液封高度

10精馏塔的操作和全塔效率的测定实验

1）在精馏塔操作过程中，塔釜压力为什么是—个重要操作参数？塔釜压力与哪些因素有关？

答：精馏是利用液体混合物中各组分的挥发度不同使之分离的单元操作，通过层层塔板液气交换而达到精馏或者分离的目的。各物质在不同压力下其蒸汽分压是不同的，故其操作压力是很重要的参数。 塔釜压力与精馏各物质的物理性质，与操作温度和要求的精馏纯度、进料组成、进料流量、回流量、进板位置等因素都有关。

（2）板式塔中气液两相的流动特点是什么？

答：操作时液体在重力作用下,自上而下依次流过各层塔板,至塔底排出；气体在压力差的推动下，自下而上依次穿过各层塔板，至塔顶排出。每块塔板上保持着一定深度的液层，气体通过塔板分散到液层中去，进行相际接触传质。

（3）操作过程中，欲增大回流比，采用什么方法？

答：可以增加再沸器的温度，增大蒸汽量；也可以减少塔顶馏分采出量。

（4）在实验中，当进料量从4L/h增加至6L/h时，塔顶回流量减小，出料量也减小了，试分析解释这—现象。

答：液相进料时，若进料量从4L/h增加至6L/h，引起提馏段的回流也很快增加，从而引起提馏段温度降低，全塔温度下降，顶部馏出物中的轻组分纯度提高。从而导致塔顶使得回流量和采出量都减少。 （5）若由于塔顶采出率D/F过大而导致产品不合格，在实验过程中会出现什么现象？采取怎样的调节措施才能使操作尽快发挥正常？ 答：在实验过程中，塔内轻组分将大量从塔顶馏出，塔内各板上的轻组分的浓度将逐渐降低，重组分则逐渐积累，浓度不断增大，最终导致塔顶产品浓度不断降低，产品质量不合格。保持塔釜加热负荷不变，增大进料量和塔釜出料量，减小塔顶采出量，以迅速弥补塔内的轻组分量，使之尽快达到正常的浓度分布。待塔顶温度迅速下降至正常值时，再将进料量和塔顶，塔底出料量调节至正常操作数值。 （6）如何根据灵敏板温度TS和塔釜压力pB的变化正确地进行精馏

操作？

答：灵敏板温度升高说明重组分上移，温度下降说明轻组分下移，特别是温度下降时，应提前加大塔顶采出或减少进料量，必要时增加乙醇的采出，避免轻组分下移到塔釜，而造成塔底排出的残液超标。 塔釜压力是精馏塔一个重要的操作控制参数。当塔内发生严重雾沫夹带时。塔釜压力将会增大。而当塔釜压力急剧上升时，表明塔内已经发生液泛。而如果塔釜压力过小，表明塔内发生严重漏液。发生这些情况都应该根据操作要求来做出相应的调节。

（7）在连续精馏实验中，塔釜出料管没有安装流量计，如何判断和保持全塔物料平衡？

答：判断全塔物料是否平衡可从安装在塔釜边的压力表判断出，如果进得多，采得少，则塔压力差上升；反之塔压差下降。 对于一个固定的精馏塔来说，塔压差应该在一定范围内。塔压差过大，说明塔内上升的蒸汽速度过快，雾沫夹带严重，甚至发生液泛，破坏塔的正常操作；塔压差过小，表明塔内上升蒸汽的速度过小，塔板上的气液湍动的程度过低、传质效果差，使塔板产生漏液，降低塔板效率

11萃取塔的操作和萃取传质单元高度的测

定实验

（1）液液萃取设备与气液传质设备的主要区别在哪里？

在液液系统中，两相间的重度差较小，界面张力也不大，所以从过程进行的流体力学条件看，在液液相的接触过程中，能用于强化过程的

惯性力不大，同时已分散的两相，分层分离能力也不高。因此，对于气液接触效率较高的设备，用于液液接触就显得效率不高。为了提高液液相传质设备的效率，常常补给能量，如搅拌、脉动、振动等。为使两相逆流和两相分离，需要分层段，以保证有足够的停留时间，让分散的液相凝聚，实现两相的分离。

（2）本实验为什么不易用水作分散相，倘若用水作为分散相，操作步骤是怎样的，两相分层分离段应该设在塔顶还是塔底。 （3）重相出口为什么采用形管，形管的高度是怎么确定的。 （4）什么是萃取塔的液泛，在操作过程中，你是怎样确定液泛速度的。

（5）对液液萃取过程来说是否外加能量越大越有利。

12干燥速率曲线的测定实验

（1）测定速率曲线有什么理论或应用意义？ （2）

（3）空气的进口温度是否越高越好？

13流量计流量校正实验

（1）为什么测试中要保持系统的满灌？

答：离心泵的安装高度高于水槽中液面高度的普通离心泵，因为离心泵不灌水很难排掉泵内的空气，导致泵空转而不能排水。离心泵的安装高度低于水槽中液面高度或自吸泵已排完气时开泵前不需给泵灌

水。

（2）为什么测试系统要排气，如何正确排气？

答：（1）若测试系统未进行排气，流量计管径中有气泡，则所测得的压力差并非定值，从而对结果产生影响。（2）加紧夹子B、C，打开A、D、E，将试样管内流量开至最大，当导管中水从A中流出时，加紧D、E，再缓缓打开夹子B，使左侧液面下降至中间左右，加紧B，再打开C，直至液面下降至中间左右，加紧C，最后加紧A，关闭流量调节阀，让试管内流量为0，打开夹子D、E，看倒置U形管的读数是否为0，若为0，则说明空气被排尽，若不为0，则继续重复上述操作，直至读数为0为止。