（完整版）化工原理实验（思考题答案）

实验1 流体流动阻⼒测定

1. 启动离⼼泵前，为什么必须关闭泵的出⼝阀门？

答：由离⼼泵特性曲线知，流量为零时，轴功率最⼩，电动机负荷最⼩，不会过载烧毁线圈。

2. 作离⼼泵特性曲线测定时，先要把泵体灌满⽔以防⽌⽓缚现象发⽣，⽽阻⼒实验对泵灌

⽔却⽆要求，为什么？

答：阻⼒实验⽔箱中的⽔位远⾼于离⼼泵，由于静压强较⼤使⽔泵泵体始终充满⽔，所以不需要灌⽔。

3. 流量为零时，U 形管两⽀管液位⽔平吗？为什么？

答：⽔平，当u=0 时柏努利⽅程就变成流体静⼒学基本⽅程：

Z1 P1 g Z2 p2 g, 当p1 p2时, Z1 Z2

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，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。

7. 读转⼦流量计时应注意什么？为什么？

答：读时，眼睛平视转⼦最⼤端⾯处的流量刻度。如果仰视或俯视，则刻度不准，流量就全有

误差。

8. 假设将本实验中的⼯作介质⽔换为理想流体，各测压点的压强有何变化？为什么？

答：压强相等，理想流体u=0，磨擦阻⼒F=0，没有能量消耗，当然不存在压强差。

Z1 P1 g u122g Z2 p2 g u222g,

∵d1=d2 ∴ u1=u2 ⼜∵ z1=z2(⽔平管) ∴P1=P2

9. 本实验⽤⽔为⼯作介质做出的λ－Re 曲线，对其它流体能否使⽤？为什么？答：能⽤，因为雷诺准数是⼀个⽆因次数群，它允许d、u、、变化。

10. 本实验是测定等径⽔平直管的流动阻⼒，若将⽔平管改为流体⾃下⽽上流动的垂直管，从测量两取压点间压差的倒置U型管读数R到ΔP f 的计算过程和公式是否与⽔平管完全相同？为什么？答：过程⼀样，公式(通式)相同，R 值的计算结果不同。通式：p1 p2 ( A B)gR B gz

⽔平放置：z=0 p1 p2 ( A B)gR

垂直放置：z=L (管长) p1 p2 ( A B )gR gL

11. 影响流动型态的因素有哪些？⽤Re判断流动型态的意义何在？答：影响流动类型的因素有：内因：流动密度、粘度；外因：管径d、流速u, 即

R e du 。⽤它判断流动类型，什么样的流体、什么样的管⼦，流速等均适⽤，这样，就把复杂问题简单化了，规律化了，易学、易⽤易于推⼴。

12. 直管摩擦阻⼒的来源是什么？答：来源于流体的粘性 F A u y流体在流动时的内摩擦，是流体阻⼒的内因或依据其外因或内部条件可表⽰为：内摩擦⼒F 与两流体层的速度差Δ 成正⽐；与两层之间的垂直距离Δ y 成反⽐；与两层间的接触⾯积A 与成正⽐。

13. 影响直管阻⼒的因素是什么？如何影响？

答：根据h f lu22d直管助⼒与管长l、管经d、速度u、磨擦系数有关系。它与、

l 、u2成正⽐，与d 成反⽐。

实验2 离⼼泵特性曲线的测定

1. 为什么启动离⼼泵前要向泵内注⽔？如果注⽔排⽓后泵仍启动不起来，你认为可能是什

么原因？

答：为了防⽌打不上⽔、即⽓缚现象发⽣。如果注⽔排完空⽓后还启动不起来。①可能是泵⼊⼝处的⽌逆阀坏了，⽔从管⼦⼜漏回⽔箱。②电机坏了，⽆法正常⼯作。

2. 为什么离⼼泵启动时要关闭出⼝阀门？

答：防⽌电机过载。因为电动机的输出功率等于泵的轴功率N。根据离⼼泵特性曲线，当Q=0时N 最⼩，电动机输出功率也最⼩，不易被烧坏。

3. 为什么调节离⼼泵的出⼝阀门可调节其流量？这种⽅法有什么优缺点？是否还有其它⽅

法调节泵的流量？

答：调节出⼝阀门开度，实际上是改变管路特性曲线，改变泵的⼯作点，可以调节其流量。这种⽅法优点是⽅便、快捷、流量可以连续变化，缺点是阀门关⼩时，增⼤流动阻⼒，多消耗⼀部分能量、不很经济。也可以改变泵的转速、减少叶轮直径，⽣产上很少采⽤。还可以⽤双泵并联操作。

4. 正常⼯作的离⼼泵，在其进⼝管上设置阀门是否合理，为什么？

答：不合理，因为⽔从⽔池或⽔箱输送到⽔泵靠的是液⾯上的⼤⽓压与泵⼊⼝处真空度产⽣的压强差，将⽔从⽔箱压⼊泵体，由于进⼝管，安装阀门，⽆疑增⼤这⼀段管路的阻⼒⽽使流体⽆⾜够的压强差实现这⼀流动过程。

5. 为什么停泵时，要先关闭出⼝阀，再关闭进⼝阀？答：使泵体中的⽔不被抽空，另外也起到保护泵进⼝处底阀的作⽤。

6. 离⼼泵的特性曲线是否与连结的管路系统有关？答：离⼼泵的特性曲线与管路⽆关。当离⼼泵安装在特定的管路系统中⼯作时，实际的⼯作压头和流量不仅与离⼼泵本⾝的性能有关，还与管路的特性有关。

7. 为什么流量越⼤，⼊⼝处真空表的读数越⼤，⽽出⼝处压强表的读数越⼩？答：流量越⼤，需要推动⼒即⽔池⾯上的⼤⽓压强与泵⼊⼝处真空度之间的压强差就越⼤。⼤⽓压不变，⼊⼝处强压就应该越⼩，⽽真空度越⼤，离⼼泵的轴功率N 是⼀定的N=电动机输出功率=电动机输⼊功率×电动机效率，⽽轴功率N⼜为：N N e QH 102 ，当N=恒量，Q 与H 之间关系为：

Q↑H↓⽽

H p g⽽H↓P↓所以流量增⼤，出⼝处压强表的读数变⼩。

8. 离⼼泵应选择在⾼效率区操作，你对此如何理解？答：离⼼泵在⼀定转速下有⼀最⾼效率点，通常称为设计点。离⼼泵在设计点时⼯作最经济，由于种种因素，离⼼泵往往不可能正好在最佳⼯况下运转，因此，⼀般只能规定⼀个⼯作范围，称为泵的⾼效率区。

9. 离⼼泵的送液能⼒为什么可以通过出⼝阀的调节来改变？往复泵的送液能⼒是否采⽤同样的调节⽅法？为什么？答：离⼼泵⽤出⼝阀门的开、关来调节流量改变管路特性曲线，调整⼯作点。往复泵属正位移泵，流量与扬程⽆关，单位时间排液量为恒定值。若把出⼝阀关⼩，或关闭，泵内压强便会急剧升⾼，造成泵体、管路和电机的损坏。所以往泵不能⽤排出管路上的阀门来调节流量，⼀定采⽤回路调节装置。

10. 试从理论上分析，实验⽤的这台泵输送密度为1200 kg·m-3的盐⽔，（忽略粘

度影响），在相同量下泵的扬程是否变化？同⼀温度下的离⼼泵的安装⾼度是否变化？同⼀排量时的功率是否变化？答：本题是研究密度对离⼼泵有关性能参数的影响。由离⼼泵的基本⽅程简化式：H T u2c2 cos 2g 可以看出离⼼泵的压头，流量、效率均与液体的密度⽆关，但泵的轴功率随流体密度增⼤⽽增⼤。即：N N e QH 102 ρ↑ N↑。

⼜因为H g p a p1 g u122g H f 0 1 p a p1 g 其它因素不变的情况

下Hg↓⽽安装⾼度减⼩。

11. 离⼼泵铭牌上标的参数是什么条件下的参数？在⼀定转速下测定离⼼泵的性能参数及特性曲线有何实际意义？为什么要在转速⼀定的条件下测量？答：离⼼泵铭牌上标出的性能参数是指该泵运⾏时效率最⾼点的性能参数。因为Q1 Q2 n1 n2，H1 H2 n1 n2 2，N1 N2 n1 n2 3根据以上⽐例定律，转速对Q、H、N均有影响。只有转速⼀定，离⼼泵性能曲线才能确定。

12. 扬程的物理意义是什么？

答：它是指离⼼泵对单位重量（1N）的液体能提供的有效能量，其单位为m。即把1N 重的流体从基准⽔平⾯升举的⾼度。

13. 泵的效率为什么达到最⾼值后⼜下降？

答：由N N e QH 102 当N不变时Q H 当Q升⾼超过设计点后，Q与H 的乘积就会减少所以效率会下降。

实验3 恒压过滤常的测定

1. 空⽓被抽⼊滤液瓶会导致什么后果？

答：空⽓抽⼊滤液瓶会有许多⽓泡，这些⽓泡占据滤液瓶中⼀定量的体积，使滤液的计量不准。

2. 启动前，为什么先⽤⼿旋转⼀下搅拌轴？答：因为长久不⽤，怕搅拌轴粘连，或锈死，⽽损坏搅拌电机。

3. 如果空⽓从计量瓶下部漏⼊，如何处置？答：放出计量瓶中的液体，在旋塞上薄薄地涂⼀层凡⼠林，旋塞插⼊后，轻轻旋⼏下，即可。

4. 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，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。

5. 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。

6. 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。

7. 停⽌抽滤后，为什么要利⽤系统内的压强把吸附在吸滤器上的滤饼反冲到滤浆槽中？答：吸附在吸滤器上的滤饼，⽤⼀般冲洗的⽅法不容易冲去，只有靠反冲才能将其冲到滤浆槽中。

8. 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。

9. 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。

10. 为什么q 要取平均值q ？作出q 与q 的关系线？

答：因为随着过滤进⾏，滤饼加厚，阻⼒增⼤，单位⾯积通过的滤液体积是变数，所以应该取平均值。q ~ q的关系线, 本处省略。

11. 计算 2 K 时，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。q 2q K 2q e K 是⼀条直线，斜率为 2 K 直线确定后，该线斜率是定值。

12. 为什么q 与q 关系线画在⽅格纸上？⽽Δ p～K 的关系线却标绘在双对数坐标纸上？答：因为q~ q的数值与p~K 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。

13. 真空过滤时，过滤速度随真空度如何变化？为什么？答：过滤速度随真空度增⼤⾯增⼤。因真空度越⼤，绝压越⼩⽽压强差越⼤。即过滤的推动⼒越⼤，所以过滤速度随之增加。

14. 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p 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。15. 恒压过滤时，随着过滤时间的增加，过滤速率如何变化？答：因为随着时间的推移，滤饼不断变厚致使阻⼒逐渐增加，因⽽过滤速率逐渐变⼩。

16. 过滤完毕，为什么必须把吸滤器冲洗⼲净？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

17. 恒压过滤时，如何保证溶液的浓度不变？答：①把抽滤瓶中的⽔倒回滤浆槽中。②及时补充点清⽔。③滤渣（滤饼）必须倒回滤浆槽中。

实验4 ⽓～汽对流传热实验

1. 为什么待⽔沸腾5 分钟后，才可调节空⽓流量旁路阀的开度？答：为使系统的换热充分恒定。

2. 为什么实验结束先关电压表，5 分钟后再关⿎风机？答：让⿎风机输送的冷⽓将系统中的热量尽快带⾛，恢复常温。

3. 为什么在双对数坐标系中准数关联式近似为⼀条直线？答：因为只有在双对数坐标系中才能将⾮线性的准数关联式转化为线性关系

4. 什么情况下⽤双对数坐标系作图？答：（1）测量的数据范围⼤。（2）在双对数坐标系中函数关系为线性关系

5. ⽓- 汽换热的结果是什么？答：冷空⽓变成热空⽓；⽔蒸⽓变为冷凝⽔。

6. 为什么在套管换热器上安装有⼀通⼤⽓的管⼦？答：为使不凝性的⽓体排出。

7. 为什么每改变⼀次流量都要等5-6 分钟才能读取数据？答：为使系统的换热充分恒定

8. 本实验是由哪⼏⼤装置组成？答：空⽓⿎风系统，热交换器，温度控制与测量系统，流量测量系统

9. 准数关联式Nu=ARe m Pr0.4应⽤范围？答：（1）流体⽆相变，（2）在圆形直管内流动，（3）作强制湍流

实验5 填料吸收塔流体⼒学特性实验

1. 流体通过⼲填料压降与式填料压降有什么异同？答：当⽓体⾃下⽽上通过填料时产⽣的压降主要⽤来克服流经填料层的形状阻⼒。当填料层上有液体喷淋时，填料层内的部分空隙为液体所充满，减少了⽓流通道截⾯，在相同的条件下，随液体喷淋量的增加，填料层所持有的液量亦增加，⽓流通道随液量的增加⽽减少，通过填料层的压降将随之增加。

2. 填料塔的液泛和哪些因素有关？答：填料塔的液泛和填料的形状、⼤⼩以及⽓液两相的流量、性质等因素有关。

3. 填料塔的⽓液两相的流动特点是什么？

答：填料塔操作时。⽓体由下⽽上呈连续相通过填料层孔隙，液体则沿填料表⾯流下，形成相际接触界⾯并进⾏传质。

4. 填料的作⽤是什么？答：填料的作⽤是给通过的⽓液两相提供⾜够⼤的接触⾯积，保证两相充分接触。

5. 从传质推动⼒和传质阻⼒两⽅⾯分析吸收剂流量和吸收剂温度对吸收过程的影响？答：改变吸收剂⽤量是对吸收过程进⾏调节的最常⽤的⽅法，当⽓体流率G 不变时，

增加吸收剂流率，吸收速率N A 增加，溶质吸收量增加，则出⼝⽓体的组成y2减⼩，回收率增⼤。当液相阻⼒较⼩时，增加液体的流量，传质总系数变化较⼩或基本不变，溶质吸收量的增加主要是由于传质平均推动⼒y m 的增⼤引起，此时吸收

过程的调节主要靠传质推动⼒的变化。当液相阻⼒较⼤时，增加液体的流量，传质系数⼤幅度增加，⽽平均推动⼒可能减⼩，但总的结果使传质速率增⼤，溶质吸收量增加。对于液膜控制的吸收过程，降低操作温度，吸收过程的阻⼒

1 K y a m k y a 将随之减⼩，结果使吸收效果变好，y2降低，⽽平均推动⼒y m或许会减⼩。对

于⽓膜控制的过程，降低操作温度，过程阻⼒ 1 K y a m k y a 不变，但平均推动⼒增⼤，吸收效果同样将变好

6. 从实验数据分析⽔吸收氨⽓是⽓膜控制还是液膜控制、还是兼⽽有之？答：⽔吸收氨⽓是⽓膜控制。

7. 填料吸收塔塔底为什么要有液封装置？答：液封的⽬的是保证塔内的操作压强。

8. 在实验过程中，什么情况下认为是积液现象，能观察到何现象？答：当⽓相流量增⼤，使下降液体在塔内累积，液⾯⾼度持续上升，称之为积液。

9. 取样分析塔底吸收液浓度时，应该注意的事项是什么？答：取样时，注意瓶⼝要密封，避免由于氨的挥发带来的误差。

10. 为什么在进⾏数据处理时，要校正流量计的读数（氨和空⽓转⼦流量计）？答：流量计的刻度是以20℃，1 atm的空⽓为标准来标定。只要介质不是20℃，1atm 的空⽓，都需要校正流量。

11. 如果改变吸收剂的⼊⼝温度，操作线和平衡线将如何变化？

答：平衡常数m 增⼤，平衡线的斜率增⼤，向上移动；操作线不变。

12. 实验过程中，是如何测定塔顶废⽓中氨的浓度？答：利⽤吸收瓶。在吸收瓶中装⼊⼀定量低浓度的硫酸，尾⽓通过吸收瓶时，其中的氨⽓和硫酸发⽣中和反应，收集反应所需的尾⽓量即可。

13. 在实验的过程中，是否可以随时滴定分析塔底吸收液的浓度？为什么？答：可以。在操作温度和压⼒⼀定的条件下，到达平衡时，吸收液浓度和操作时间⽆关。

14. 控制和调节吸收效果由哪些主要因素，试作简单分析？

答: 吸收塔的⽓体进⼝条件是唯⼀确定的，控制和调节吸收操作结果的是吸收剂的进⼝条件：流率L 、温度t2 、浓度x2 。改变吸收剂⽤量是对吸收过程进⾏调节的最常⽤的⽅法，当⽓体流率G 不变时，增加吸收剂流率，吸收速率N A 增加，溶质吸收量增加，则出⼝⽓体的组成y2 减⼩，回收率增⼤。对于液膜控制的吸收过程，降低操作温度，吸收过程的阻⼒ 1 K y a m k y a 将随之减⼩，结果使吸收效果变好，y2 降低，⽽平均推动⼒y m或许会减⼩。对于⽓膜控制的过程，降低操作温度，过程阻⼒1 K y a 1 k y a不变，但平均推动⼒增⼤，吸收效果同样将变好。总之，吸收级温度的降低，改变了平衡常数，对过程阻⼒和过程推动⼒都产⽣影响。吸收剂进⼝浓度x2 是控制和调节吸收效果的⼜⼀主要因素。吸收剂进⼝浓度x2 降低，液相进⼝处的推动⼒增⼤，全塔平均推动⼒也将随之增⼤⽽有利于吸收过程回收率的增加。

15. 试说明精馏和吸收的相同点和不同点？答：不同点：精馏利⽤组分挥发度的不同进⾏分离，操作时塔内必须有回流；吸收是利⽤组分溶解度的不同进⾏分离。相同点：都属于相际传质。

16. 若操作过程中，氨⽓的进⼝浓度增⼤，⽽流量不变，尾⽓含量和吸收液浓度

如何改变？

答：尾⽓中氨的含量增加，吸收液中氨的含量增加

17. 吸收瓶中的尾⽓循环量以多少为宜？答：尾⽓通过吸收瓶的量以瓶内硫酸刚好循环为最佳。

18. 如何确定液泛点⽓速？答：在⼀定量的喷淋液体之下，当⽓速低于载点时，液体沿填料表⾯流动很少受逆向⽓流的牵制，持液量（单位体积填料所持有的液体体积）基本不变。当⽓速达载点时，液体向下流动受逆向⽓流的牵制开始明显⽓来，持液量随⽓速增加⽽增加，

⽓流通道截⾯随之减少。所以，⾃载点开始，压降随空塔⽓速有较⼤增加，压降—⽓速曲线的斜率加⼤。当⽓速继续增加，⽓流通过填料层的压降迅速上升，并且压降有强烈波动，表⽰塔内已经发⽣液泛，这些点称为液泛点。

19. 实际操作选择⽓相流量的依据是什么？答：通过实验测定塔内液泛点所需的最⼤流量，实际操作时⽓体的流量选择在接近液泛点。在此点，⽓体速度增加，液膜湍动促进传质，两相交互作⽤剧烈，传质效果最佳。

20. 在不改变进塔⽓体浓度的前提下，如何提⾼出塔氨⽔浓度？

答：当Y1不变时，由X1=G（Y1-Y2）/L+X2 知，在Y1、Y2都不变时增⼤X2，即吸收剂所含溶质组成，则可使X1增⼤，则提⾼了出塔氨⽔浓度。

21. . 分析实验结果：在其他条件不变的情况，增⼤⽓体流量（空⽓的流量），吸

收率、吸收系数KYa及传质单元数NOG、传质单元⾼度HOG分别如何变化？是否与理论分析⼀致，为什么？

答：由记录测定两组体积吸收系数可以看出，若是增⼤空⽓流量吸收系数KYa减⼩，那么增⼤V（空⽓流量）时则GA必增⼤，传质单元⾼度HOG不变，与理论分析差不多。

22. 当⽓体温度与吸收剂温度不同时，应按哪种温度计算亨利系数？

答：因为E随物系⽽变，⼀定物系T增加E增⼤，当⽓体温度与吸收剂温度不同

时应⽤吸收剂温度来计算亨利系数

实验6 精馏塔的操作和塔效率的测定

⑴在求理论板数时，本实验为何⽤图解法，⽽不⽤逐板计算法？答：相对挥发度未知，⽽两相的平衡组成已知。

⑵求解q 线⽅程时，C p，m，γ m需⽤何温度？

答：需⽤定性温度求解，即：t (t F t b) 2

⑶在实验过程中，发⽣瀑沸的原因是什么？如何防⽌溶液瀑沸？如何处理？答；①初始加热速度过快，出现过冷液体和过热液体交汇，釜内料液受热不均匀。

②在开始阶段要缓慢加热, 直到料液沸腾，再缓慢加⼤加热电压。

③出现瀑沸后，先关闭加热电压，让料液回到釜内，续满所需料液，在重新开始加热。

⑷取样分析时，应注意什么？答：取样时，塔顶、塔底同步进⾏。分析时，要先分析塔顶，后分析塔底，避免塔顶⼄醇⼤量挥发，带来偶然误差。

⑸写出本实验开始时的操作步骤。答：①预热开始后，要及时开启塔顶冷凝器的冷却⽔，冷却⽔量要⾜够⼤。②记下室温值，接上电源，按下装置上总电压开关，开始加热。

③缓慢加热，开始升温电压约为40～50伏，加热⾄釜内料液沸腾，此后每隔5～10min 升电压5V 左右，待每块塔板上均建⽴液层后，转⼊正常操作。当塔⾝出现壁流或塔顶冷凝器出现第⼀滴液滴时，开启塔⾝保温电压，开⾄150 V，整个实验过程保持保温电压不变。

④等各块塔板上⿎泡均匀，保持加热电压不变，在全回流情况下稳定操作20min 左右，⽤注射器在塔顶，塔底同时取样，分别取两到三次样，分析结果。

⑹实验过程中，如何判断操作已经稳定，可以取样分析？

答：判断操作稳定的条件是：塔顶温度恒定。温度恒定，则塔顶组成恒定。

⑺分析样品时，进料、塔顶、塔底的折光率由⾼到底如何排列？

答: 折光率由⾼到底的顺序是：塔底，进料，塔顶。

⑻在操作过程中，如果塔釜分析时取不到样品，是何原因？答：可能的原因是：釜内料液⾼度不够，没有对取样⼝形成液封。

⑼若分析塔顶馏出液时，折光率持续下降，试分析原因？答：可能的原因是：塔顶没有产品馏出，造成全回流操作。

⑾实验过程中，预热速度为什么不能升⾼的太快？答：釜内料液受热不均匀，发⽣瀑沸现

象。

⑿在观察实验现象时，为什么塔板上的液层不是同时建⽴？答：精馏时，塔内的蒸汽从塔底上升，下层塔板有上升蒸汽但⽆暇将液体；塔顶出现回流液体，从塔定下降，塔顶先建⽴液层，随下降液体通过各层塔板，板上液层液逐渐建⽴。

⒀如果操作过程中，进料浓度发⽣改变，其它操作条件不变，塔顶、塔底产品的浓度如何改变？

答：塔顶x D下降，x W上升

⒁如果加⼤回流⽐，其它操作条件不变，塔顶、塔底产品的浓度如何改变？答：塔顶x D上升，x W下降。

⒂如果操作时，直接开始部分回流，会有何后果？答：塔顶产品不合格。

⒃为什么取样分析时，塔顶、塔底要同步进⾏？

答：打开进料转⼦流量计，开启回流⽐控制器，塔顶出料，打开塔底⾃动溢流⼝，塔底出料。

⒄如果在实验过程中，实验室⾥有较浓的⼄醇⽓味，试分析原因？

答：原因可能是：塔顶冷凝器的冷却量不够，塔顶上升的⼄醇蒸汽没有被完全冷却下来，散失于空⽓中。

⒅在实验过程中，何时能观察到漏夜现象？答：在各层塔板尚未建⽴稳定的液层之前，可观察到漏液现象。

⒆在操作过程中，若进料量突然增⼤，塔釜、塔顶组成如何变化？

答：塔顶x D下降，x W上升。

⒇⽤折光仪分析时，塔顶、塔底、进料应先分析哪⼀个？为什么？

答：先分析塔顶，后分析塔底，避免塔顶⼄醇⼤量挥发，带来偶然误差。

实验7 洞道⼲燥实验

1. 如何提⾼⼲燥速率？

答

1）提⾼⼲燥介质温度

：（

（2）增⼤介质流速，减薄边界层厚度等，提⾼对流传热系数。也可提⾼对流传质系数，利于提⾼⼲燥速度

（3）降低⼲燥的压⼒

2. 影响⼲燥速率的因素有哪些？

答：（1）热⼲燥⽓的温度和温度（2）⼲燥⽓的流速和流量（3）操作压⼒

3. ⼲燥必要的条件是什么？答：物料表⾯的⽔汽压强必须⼤于⼲燥介质中⽔汽的分压，两者差别越⼤，⼲燥操作进⾏得越快。所以⼲燥介质时将汽化的⽔汽带⾛，以维持⼀定的扩散推动⼒，若⼲燥介质为⽔汽所饱和，则推动⼒为零，这时⼲燥操作即停⽌进⾏。

3.在70～80℃的空⽓流中⼲燥，经过相当长的时间，能否得到绝⼲物料？为什么？通常要获得绝⼲物料采⽤什么⽅法？答：不能，相当⼀部分时间后会达到平衡，即达到平衡含⽔量，⽽平衡含⽔量所对应的湿度不为0；为得到绝⼲物料可以⽤把物料磨成粉末增⼤⼲燥⾯积，也可以换⽤其他的⼲燥设备。

4. 测定⼲燥速率曲线有何意义？它对设计⼲燥器及指导⽣产有些什么助？

答：研究⼲燥速率曲线，可以据此使⼲燥速度控制在恒定⼲燥阶段，防⽌被⼲燥物开裂等不希望出现的情况发⽣。

5. 使⽤废⽓循环对⼲燥作业有什么好处？⼲燥热敏性物料或易变形、开裂的物料为什么多使⽤废⽓循环？怎样调节新鲜空⽓和废⽓的⽐例？答：节约能源，提⾼热效率，同时有利于维持⼲燥介质的温度和湿度不变。在⼲燥热敏性物料或易变形、开裂的物料使⽤废⽓循环可以降低⼲燥介质的温度及提⾼⼲燥介质的湿度，降低⼲燥速率防⽌物料经历过⾼的温度变质。

6. 为什么在操作过程中要先开⿎风机送风后再开电热器？答：⼲燥过程中，如果先开电热器，产⽣的热量如果没有⿎风机吹，将会使设备烧坏。先将风机打开，电热器散发的热量便能及时地被风带⾛。⿎风机起动需要很⼤的起动电流，如果电热器开着，可能会造成线路过载。但

如果先开⿎风机，起动电流中便少了电热器的电流量，这样对于电路更安全。

7. 湿空⽓在进⼊⼲燥器之前，常常先进⾏预热，这样做有什么好处？答：湿空⽓在进⼊⼲燥器之前，常常先进⾏预热，好处：⼀是使湿空⽓的相对湿度下降，增⼤了其吸取⽔汽的能⼒；⼆是提⾼其温度，增⼤焓值，使其传给物料的热增多，以供给汽化⽔分所需的热量，同时还提⾼了⼲燥器热效率。

8. 在对流⼲燥过程中。为什么说⼲燥介质⼀湿空⽓既是载热体⼜是载湿体？答：因物料中⽔分汽化需要热量，此热量由空⽓供给，⽽汽化的⽔汽⼜要靠空⽓带⾛（破坏其平衡状态），使⼲燥能稳定连续地进⾏。故湿空⽓在⼲燥过程中起到供热、去湿的作⽤，故称湿空⽓是载热体⼜是载湿体。

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？答：lg P d （Pa）

lgu a（m/s）

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 P(Pa)

B C

A

lgu0 (m/s)

A—拦液点； B —溢流点； C —泄露点；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，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。