华工化工原理 下册 传质 实验 思考题 问答题
6页1、精馏实验补充思考题:1.塔釜(再沸器)预热过程中,如何判断塔中已有蒸汽上升?观察塔顶温度,如果塔顶温度开始急剧上升,则说明此时已有蒸汽到达塔顶。2.塔顶第一块筛板至冷凝器之间的蒸汽管为何要那么高? 使上升蒸汽逐渐降温,保证冷凝器能完全将蒸汽冷凝液化。3.为了满足物料平衡条件,连续操作的塔釜中的残液是否一定要连续排出?为什么? 否。达到稳定操作条件后,由于塔釜截面足够大,残液量对于塔釜液面高度的影响可以忽略不计,同时残液的余热可使再沸器的能耗降低,因此,实验操作中塔釜残液无须连续排出,只有当液面过高时需排出部分残液以保证实验条件稳定。4本实验室的酒精精馏实验是如何保证精馏过程处于常压操作的? 在塔顶冷凝器的蒸汽侧开一小孔,用阀门与大气相通,使塔顶处于大气压状态。注意小孔的位置应远离冷凝器的蒸汽入口,以免蒸汽还未冷凝就从小孔跑出。5.全回流的特点是什么?实验开始阶段为何要先在全回流下操作? 全回流特点:全塔无精馏段、提馏段之分,操作线为对角线,此时操作线距平衡曲线最远,气液两相间传质推动力最大,所需理论板数最少。 实验开始阶段在全回流下操作,让气液充分接触,使精馏塔尽快稳定、平衡,有利于减
2、少达到稳定实验条件的时间,同时降低不合格产品导出。6.冷液进料时,进料热状况参数q如何确定?冷回流时,塔内实际回流量如何确定(计算)? 通过测量塔釜温度tb和进料温度tF再由相应的计算公式求得q。 通过测定塔顶温度t1和回流温度tc再由相应的计算公式求得部分蒸汽液化回流量L,实际测得的表观回流量Lc加上L即是塔内实际回流量。7.实验时,如何判断塔已处于稳定操作?改变塔顶浓度xD的最方便有效的方法是什么? 观察回流量,当回流量达到一稳定值时,说明塔已处于稳定操作条件。改变塔顶浓度的最有效方法为改变进料量。8.精馏实验完毕后,有同学首先关闭原料泵,接着将塔顶冷凝器的冷却水进口阀关闭,随后停止加热并关闭系统电源。指出该操作步骤的不妥之处,说明你的理由。 关闭原料阀后应先停止加热,待运转一段时间后再关闭冷却水。若过早停水,酒精蒸汽未经冷却而直接排至大气,一方面浪费酒精,另一方面有失火的危险。9.本实验室的精馏实验中,用什么方法测量物料的浓度? 本实验物料为乙醇水溶液,样品含量用酒度计测出。读数经换算表可查得相应的体积分数,再经计算可获得物料浓度。 塔顶冷却水流量为何要开的足够大 ?一是保证冷量
3、足够以达到全凝目的;二是全凝器出口水温45以防结垢。(2)塔顶为何需要放空 ?排放出不凝气,以保证为常压精馏;另外也为了设备安全。(3)塔身为何需要保温 ?塔内温度环境温度,塔体热损失造成塔内气相的冷凝,这种现象称为内回流。内回流轻则导致塔效率,重则塔顶将无产品。需保温以减轻内回流的影响。(4)查取进料液的汽化潜热时定性温度取何值?应取进料液的泡点温度作为定性温度。(5)全回流时上升蒸汽气速对塔板效率的影响规律?试分析原因。影响规律是先随气速增大,板效率先增大后减少。当气速较小时,上升气量不够,部分液体会从塔板开孔处直接漏下,塔板上建立不了液层,使塔板上气液两相不能充分接触,板效率下降;但如果上升气速太大,又会产生严重液沫夹带甚至于液泛,这样减少了气、液两相接触时间而使塔板效率下降。(6)影响塔板效率的因素有哪些?塔结构:塔径、塔板间距、液体流动路径操作条件:气体和液体流量、液气比物性参数:密度、粘度、相对挥发度、表面张力、混合物的组成(7)如何确定精馏操作的回流比?根据分离要求、进料状态和组成、分离组分的相平衡确定最小回流比,然后根据经验估算设备费用和操作费用,找到投资最小的回流比。
4、(8)在蒸馏实验过程中,塔顶出现馏出液后,为什么要继续进行一段时间的全回流操作? 因为刚开始精馏时,塔顶的产品还不合格,全回流操作让气液充分接触,使精馏塔尽快稳定、平衡。(9)在本实验室的精馏实验过程,发生了液泛现象,试分析原因并提出解决的方法。发生液泛的原因是由于回流过大、加热电流过大,液泛后应减少加热电流,调节无效,应停止加热,将进料、回流和产品阀关闭,并作放空处理,重新开始实验。(10)采用本实验室的流程分离乙醇和水的混合物,能否得到无水乙醇?为什么?不能,因为乙醇水在常压下形成恒沸点,恒沸点处相对挥发度为零,无法再分离。吸收实验补充思考题:1.吸收实验装置包括水,空气,氨气,尾气分析等四个子系统.操作时,启动和停机的顺序是什么?(1)开机顺序准备好尾气分析器;开动供水系统:首先打开出水端阀门,再慢慢打开进水阀;开动空气系统:先全开旁通阀,再启动风机; 开动氨气系统:首先放松减压阀弹簧使自动减压阀处于关闭状态,然后打开顶阀,此时自动减压阀压力表会有示值。然后关闭氨气流量计前调节阀,再缓缓压紧减压阀弹簧使阀门打开,低压氨气压力表,至50-80kPa时即可停止,然后用流量计前调节阀调
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