化工原理实验考题答案

8. 关闭水流量计阀门。关闭水管供水阀。

实验三 流量计的校正和流体流量的测定 操作步骤:

1. 关闭上、下游阀门。启动水泵,稍开流量计泄压阀门。

2. 缓慢打开流量阀门,驱赶管路内和压差计中的气泡。使管路中的流体为均一流体。 注意不要让液体从压差计中喷出。

3. 体积法校正转子流量计,对比测定流量与转子流量计误差 4. 标定孔板或文氏流量计:

a. 计算出湍流状态Re=5000的最小流量

b. 同时调节上、下游阀门,使压差计示数达到最大量程。,此时转子流量计示数为最大流量(标定文氏流量计时,此时对应最大流量已超出转子流量计量程,需用体积法测定)

c. 调节转子流量计流量示数在最小和最大流量之间均匀取10个测量点,每一个测量点下,读取记录压差计读数,同时测量水的温度

5. 实验完毕,依次关闭上游阀门,下游阀门。停泵。 实验六 恒压过滤常数测定实验 操作步骤:

1. 在配料罐中配制含CaCO10%~30%(wt. %)的水悬浮液

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2. 打开空气压缩机。注意配料罐进气阀门的开度,使气体通入配料罐,将罐中悬浮液搅拌均匀。鼓气的时候应将配料

罐顶盖合上。

3. 待配料罐悬浮液均匀后,首先打开压力罐泄压阀门,再打开配料罐与压力罐之间的进料阀门。使悬浮液流入压力罐。

从视镜中观察料浆达到2/3处时,关闭进料阀门。关闭配料罐进气阀门。

4. 装板框。注意板框方向,顺序,滤布贴好要防止固体颗粒流出。拧紧板框。 5. 过滤过程:

a. 鼓泡。使空气通过0.1 MPa 阀门,进入压力罐,将压力罐中悬浮液搅拌均匀。此时要掌握手动控制气压稳定。

b. 过滤:将板框中间的双面板下通孔切换阀开到通孔通路状态。打开进板框前料液进口的两个阀门。

c. 同时打开滤出清液出口的两个阀门,滤液流出,同时,开始计时。每次滤出清液300ml结束一次计时。同时启

动下一个300ml清液计时。注意,此过程中要手动调节压力罐进气阀门和泄压阀门,保持过滤压力稳定。 d. 待滤液呈逐滴状态流出时,结束计时。最后一次体积不足300ml则舍弃。 e. 关闭进板框前料液进口阀门。将板框中间的双面板下通孔切换阀关闭

6. 反洗: 打开水管供水阀门,打开清水罐进水阀门。待清水罐满后,打开进板框两个清水进口。清洗滤饼至水流出清

澈。

7. 关闭0.1 MPa 进气阀门。拆下过滤板框,称量滤饼质量。清洗板框及滤布。 8. 开启0.2(0.3)MPa阀门。重复步骤4,5,6

注意:考试中分组操作实验,不要一直在观看,或者只记录数据,要轮流动手操作。

液液转盘萃取

①将煤油配制成含苯甲酸的混合物(配制成饱和或近饱和),然后把它灌入轻相槽内。注意:勿将饱和固体倒入槽内,防止固体颗粒堵塞煤油输送泵的入口。

②接通水管,将水灌入萃取塔内,通过调节Π形管上的阀门控制水面高度。

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③通过调节转速来控制外加能量的大小,在操作时转速逐步加大,中间会跨越一个临界转速(共振点),一般实验转速可取100~500转/分。

④水在萃取塔内搅拌流动,并连续运行5min后,开启分散相——煤油管路,调节体积流量水10L/h,煤油11L/h(质量流量比调为1:1)。

⑤待分散相在塔顶凝聚一定厚度的液层后,再通过连续相出口管路中Π形管上的阀门开度来调节两相界面高度,操作中应维持上集液板中两相界面的恒定。

⑥取样分析。采用酸碱中和滴定的方法测定进料液组成

xF、萃余相组成

xR和萃取相组成

yE。

⑦改变两次转速,重复步骤⑤⑥,来分别测取效率η、NOR、HOR,从而判断外加能量对萃取过程的影响。

⑧实验结束,先关掉煤油流量计及轻相泵,把水流量调稍大,把塔内煤油排出,往复几次,勿把水排到萃余相槽。回收煤油,塔内水相排出。

五. 给热系数的测定

实验操作步骤:

①检查水蒸气发生器的水位:首先打开水蒸气发生器右下角的进水开关,再打开自来水开关,多于2/3以上即可。 ②加热:打开配电盘上的开关,启动手动加热,加热到60度左右,打开仪表及冷水,保持一定流量。 ③放不冷凝气体:蒸汽加热到100度左右,小心打开水蒸气发生器上面的放空阀,30秒钟左右停止。 ④放出冷凝水:当仪表盘各个温度值稳定后,打开冷凝水开关,放空冷水。

⑤测量凝水的体积:放空的同时开始计时,每次冷却时间间隔为15分钟,放出冷凝水,用量筒测定,同时记录表盘各个参数。

⑥改变冷水流量,重复实验步骤⑤。

⑦关电源,停自来水。关电源时应注意先关仪器上的开关,再关总开关;关水时注意先关总开关,再关水龙头开关。

六.填料吸收塔液侧传质膜系数测定

实验操作步骤:

①打开电源:打开配电盘上的开关,开关向上为开。

②通自来水:小心打开自来水开关,使高位槽的水保持溢流状态。

③通二氧化碳气体:先打开气体钢瓶总阀门(顺时针为开),再打开减压阀(顺时针为开),减压阀表压力为0.1,通入气体流量为0.2。(10分) ④予液泛:关闭填料塔下端相连的三通管的开关,使填料塔充满水,发生液泛一次,打开三通管开关,让水流出。 (10分)

⑤取样:稳定10分钟后,用量筒取20毫升的样品。(10分)

⑥中和滴定:取10毫升0.1M的氢氧化钡溶液,放入三角瓶,加入1-2滴酚酞,再加入20毫升样品,用盐酸滴定,记录所用盐酸的体积。(15分)用自来水代替样品做两次空白实验,取平均值(5分) ⑦关气体和自来水,关电源:关气体要注意先关总阀门,再关减压阀;关电源时应注意先关仪器上的开关,再关总开关;关水时注意先关总开关,再关水龙头开关。 (10分)

七.填料塔流体力学特性实验

实验操作步骤:

干料情况

①开风机:先打开配电盘上的开关,再打开风机上的开关。(10分)

②调节空气流量:用空气流量计调节气体流量,在8-25之间取8个数值。同时测定空气流量和对应的压差数值。(15分)

湿料情况

③打开自来水开关:打开自来水开关应注意不要开的过大,(10分) ④调水的流量:水的流量保持100(10分)

⑤调节空气流量:对于空气流量的控制,应注意接近液泛点时,取较小的流量单位。超过液泛点后,应再作出2个数据点(15分)

⑥测定空气流量和对应的压差数值:测定并记录有关数据。(10分)

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⑦关电源和自来水:先关闭用电器上的开关,再关闭总开关(即配电盘上的开关)(10分)。

八.精馏的操作与塔板效率的测定

实验操作步骤:

① 检查塔釜液位情况:塔釜液位计中的液面在2/3以上。(防止损坏塔釜加热器)(10分) ②打开塔顶放空阀:打开塔顶放空阀的原因是本实验要求是在常压下的精馏。(10分) ③打开电源加热:先打开配电盘的开关,再打开塔釜加热和塔身伴热开关。(10分) ④关闭塔身伴热:当回流分配器中有回流时,关闭塔身伴热。(10分) ⑤打开冷却水:当回流分配器中有回流时,打开冷却水。(10分)

⑥取样:打开冷却水一小时之后,用注射器分别取第一块塔板与塔釜的样品。(10分)

⑦测定折光率:恒温槽应控制温度为25摄氏度,用阿贝折光仪测定25摄氏度时的样品折光率。(10分)

⑧关电源和自来水:关电源时应注意先关仪器上的开关,再关总开关。关水时注意先关总开关,再关水龙头开关。

液液转盘萃取

1.请分析比较萃取实验装置与吸收、精馏实验装置的异同点?

答:它们的共同点都是传质设备;不同点是吸收、精馏实验装置是气体与液体间的质量传递,而萃取实验装置是液体与液体间的质量传递。

2.说说本萃取实验装置的转盘转速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。

答:转速通过变频器进行调节,转速传感器测量。转速增大,萃取传质系数也增大,萃取率也提高。

3.测定原料液、萃取相、萃余相的组成可用哪些方法?采用中和滴定法时,标准碱为什么选用KOH-CH3OH溶液,而不选用KOH-H2O溶液?

答:可用液相色谱,中和滴定,光谱等法。标准碱选用KOH-CH3OH溶液是由于甲醇与煤油互溶性比水与煤油互溶性好,可减小滴定误差。

4.实验过程萃取塔进料,塔上进什么,塔下进什么?为什么? 答:塔上进水相,塔下进煤油相,因为水的密度大于煤油。 5.Π形管上的阀门什么作用?

答:实验过程中用来调节两相界面高度,操作中应维持上集液板中两相界面的恒定。 6.轻相槽内为什么不能倒入饱和固体? 答:防止固体颗粒堵塞煤油输送泵的入口。

7.调节水相和煤油相进入萃取塔的流量大小有什么要求? 答:保持二者质量流量比调为1:1。

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