学生 化工原理实验复习题2011

胡2011~2012学年第一学期化工原理实验复习题

一、流体流动

1、流体阻力测定实验装置中的三根水平管路分别是测定哪种阻力损失的？ 答:光滑管直管阻力、粗糙管直管阻力、局部阻力。 2、影响流体流动型态的因素有哪些？

答：流体的流速、粘度、温度、、尺寸、形状等。

3、用皮托管放在管中心处测量时，其U型管压差计的读数R反映管中心的什么能量？ 答：静压头。

4、流体在流动时具有三种机械能是：动能、势能(位能)、静压能。 5、测量流体体积流量的流量计有哪几种？ 答：转子流量计、涡轮流量计、孔板流量计。

6、在流体流动型态的观察实验中，改变雷诺数最简单的方法是改变什么？ 答：流量。

7、流体流过转子流量计时压强降随其流量增大将怎样变化？ 答:增大。

8、U型管压差计不可能测出的值是以下：表压、真空度、压强差、绝对压力中的哪一个？ 答：绝对压力。

9、以水作实验流体所测得的直管阻力系数与雷诺数的关系适用于什么样的流体？ 答：可以用于牛顿流体。

10、若将水平直管倾斜一定的角度，其直管阻力损失是否变化？ 答：不变。

二、离心泵

1、离心泵最常用的流量调节方法是什么？

答：改变阀门宽度、改变泵的转速、改变泵的结构。 2、离心泵为什么要求在关闭出口阀门时启动？为什么？

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、启动离心泵时应注意哪些事项？

答:应先灌水排气， 然后在出口阀关闭的情况下启动泵。

4、如何计算离心泵的效率η，其表达式是什么？ 答: η=HQρg/N

5、测定离心泵特性曲线时，需要测定哪些物理量？ 答:流量、泵进出口压力、电机功率、额定扬程。

6、离心泵特性曲线是指离心泵在一定转速下，哪些物理量和流量的关系？ 答：恒定转速下泵的扬程H、轴功率N、效率η。

7、离心泵特性曲线测定实验中，随着流量的增大，真空表和压力表的读数有何变化？ 答：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。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?? ， 当N=动机输入功率×电动机效率，而轴功率N又为： N?Ne????QH??102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、离心泵出口阀关闭时，泵能否长时间运转？

答：不能。主要是因为流体的动能转化为热能，造成泵体及流体发热，可能烧坏离心泵。 9、在离心泵进口管下为什么要安装底阀？

答: 底阀是单向止逆阀，水只能从水箱或水池抽到泵体，而绝不能从泵流回水箱，目的是保持泵内始终充满水，防止气缚现象发生。 10、停止离心泵时应注意什么？

答：先关闭出口阀，再关闭进口阀、电机电源开关和总电源。

三、过滤

1、影响过滤速率的主要因素有哪些？

答：过滤面积、温度、压力、滤饼和悬浮液的性质，过滤介质阻力。

2、当操作压强增加一倍，过滤时其K值是否也增加一倍？要得到同样的滤液量，其过滤时间是否缩短了一半？

答：不是的，dv/dθ=A2ΔP/μrv(v+ve), dv/dθ是代表过滤速率，它随着过滤的进行，它

是一个逐渐减少的过程，虽然ΔP增大一倍，表面上是时间减少一倍，单过滤速率减少，所以过滤得到相同的滤液，所需的时间不是原来的一半，比一半要多。3、滤浆浓度和操作压强对过滤常数K值有何影响？

答：滤浆浓度越大，过滤常数K值越小。滤浆浓度越小，过滤常数K值越大。操作压强越大，过滤常数K值越大，反之则越小。

4、为什么过滤开始时，滤液常常有点浑浊，过段时间后才变清？

答:因为刚开始的时候滤布没有固体附着，所以空隙较大，浑浊液会通过滤布，从而滤液是

浑浊的。当一段时间后，待过滤液体中的固体会填满滤布上的空隙从而使固体颗粒不能通过滤布，此时的液体就会变得清澈。

5、下图为恒压过滤装置示意图，请根据图示简单描述出本实验的实验过程。

1－空气压缩机；2－压力灌；3－安全阀；4－压力表；5－调压阀；7－滤框； 8－滤板；9－手轮；10－通孔切换阀； 12－量筒；13－配料罐；14－地沟

图1 板框压滤机过滤流程

答：1、实验准备:配料，配料时应将配料罐底部阀门关闭。配料完成后，打开空压机，将压缩空气通入配料罐，使碳酸钙悬浮液搅拌均匀。搅拌时应将配料罐的顶盖合上。设定压力罐三路阀门的压力，装板框，灌清水，灌料。2、过滤过程：鼓泡，过滤，记录数据（每次ΔV取800ml相应的过滤时间Δτ）。3、清洗过程：关闭板框过滤的进口阀门，将中间双面板下通孔切换关闭状态。打开清洗液进入板框的进出口阀门。清洗液流动约为1min，可观察混浊变化判断结束。4、实验结束：先关闭空压机出口球阀，关闭空压机电源。打开安全阀处泄压阀，使压力罐和清水罐泄压。卸下滤框、滤板、滤布进行清洗，清洗时滤布不要折。将压力罐内物料反压到配料罐内备下次使用，或将该二罐物料直接排空后用清水冲洗。 6、板框过滤机的优缺点是什么？

答：板框过滤机的优点是结构简单、制造容易、设备紧凑、过滤面积大而占地面积小、操作压力高、滤饼含水量少、对各种物料的适用能力强，缺点是间歇操作，劳动强度大，生产效率低。适用于间歇操作的场合。

7、过滤实验中，为维持恒压过滤，除打开压缩空气经过的定值调节阀外，还应该控制哪个阀门？

答:压力罐泄压阀。

8、过滤实验中，采取什么措施使压力罐内的料浆混合均匀? 答:将压缩空气通入配料罐中搅拌料浆。

四、传热

1传热实验中冷流体和热流体的流向对传热效果有无影响？ 答：有影响。影响了对流传热平均温差，从而影响传热效果。

2、在本实验室传热实验中空气是由什么设备来输送的？如何调节空气的流量？ 答：风机。调节风机的旁路调节阀。

3、下图为本实验的装置图，若要实现冷热流体并流操作则阀门1、2、3、4应保持哪几个打开？若为逆流操作应保持哪几个打开？

答：冷热流体并流操作打开阀门2、3。冷热流体逆流操作打开阀门1、4。 4、本实验中冷热流体的流量是直接调节的还是由旁路调节的？ 答：旁路调节。

5、简述间壁式传热过程由哪三个过程组成？ 答：热传导、热对流、热辐射。 6、传热实验中的冷热流体分别是什么？ 答：冷空气、热空气。

7、传热设备中共有哪几种类型的换热器？ 答：列管式换热器。

8、传热实验结束时，应先关闭加热器还是先关闭风机？ 答：先关闭加热器，再关闭风机。

五、吸收

1、为什么二氧化碳吸收属于液膜控制？

答：因为二氧化碳在水中的溶解度很小，气膜传质阻力比液膜传质阻力小得多，此时，传质

阻力集中于液膜中，属于液膜控制。 2、写出三种填料的名称。

答：拉西环、鲍尔环、阶梯环(矩鞍形)。

3、本实验中的吸收过程属于物理吸收还是化学吸收？吸收塔是什么类型的塔？ 答：物理吸收。填料塔。

4、在本吸收实验中，如果改变流量使L增大，G减小，则NOG将如何变化？为什么？ 答:变小，从传质推动力角度分析，当L增大，G减小时L/G将增大，操作线的斜率增大，将远离平衡线，使推动力增大，NOG减小。

5、吸收实验中，吸收塔底部为什么要设置液封装置？

答：塔底的液封主要为了避免塔内气体介质的逸出，稳定塔内操作压力，保持液面高度。 6、吸收塔底部的液封装置是依据什么原理设计的？

答：利用一定高度液体产生的压力抵消塔内产生的压力产生平衡，隔离塔内外气体。 7、在吸收过程中，如果降低吸收剂温度，吸收的效果如何变化？ 答：对于液膜控制的吸收过程，降低操作温度，吸收过程的阻力结果使吸收效果变好。

8、在吸收实验开始时，进水阀门、空气压缩机电源和CO2钢瓶减压阀开启的先后顺序是怎样的？

答：先打开空气压缩机，再开启进水阀门，最后打开CO2钢瓶减压阀。

9、在吸收实验结束时，进水阀门、风机电源和CO2钢瓶关闭的先后顺序是怎样的？ 答：关闭CO2钢瓶，再关闭进水阀，最后关闭风机电源。 10、吸收塔塔顶和塔底气体组成通过什么方法测定？ 答：气相色谱法。

11、吸收塔产生液泛的原因是什么？

答：1.再沸器热负荷过大,使再生塔内温度过高,蒸汽量过大,气速超过液泛点速度。 2.溶液受到严重污染,生成大量稳定性泡沫,使上升气流阻力增大,即使气速没有达液泛速度,也会产生液泛。

3.再生塔内填料层由于各种原因造成堵塞严重,空隙变小很多,阻止液体下流,填料层溶液越积越多,阻力增加。

4.生产负荷过大,或者由于各工艺条件波动过大,气速忽大忽小,也容易液泛。

1Kya??mkya将随之减小，

5.吸收塔出口富液流量调节系统失灵误动作,致使进入再生塔的富液流量突然增加也易液泛。 12、吸收塔中部的液体再分布器起什么作用？

答：减小壁流现象，使填料层内气液分布均匀，使传质效率上升。

六、精馏

1在精馏实验数据处理中需要确定进料的热状况参数q值，实验中需要测定什么数据？ 答：进料量、进料温度，进料浓度参数。 2、精馏塔全塔效率ET的概念是什么？

答：完成一定分离任务所需要的理论塔板数与实际塔板数之比。

3、精馏实验中，若塔顶设置为全回流操作时，操作线在y－x图上有什么特点？ 答：操作线与y－x图上的对角线重合。 4、精馏实验中，进料的热状况有哪几种情况？

答：过冷液体进料、饱和液体进料、汽液混合物进料、饱和蒸汽进料、过热蒸汽进料。 5、 什么是单板效率？

答： 对于第n层板塔板而言，自下一层即第（n+1）层塔板上升、组成为yn+1的蒸气，在第n层塔板上与液相进行物质交换后，离开该板的蒸气组成已提高到yn，这层塔板汽相的增富程度为（yn- yn+1）；而与离开该板的液相组成xn成平衡的汽相组成用yn表示，则理论上可达到的增富程度为（yn- yn+1）。前者与后者之比为这层塔板的汽相单板效率，同样也可以表示为液相单板效率。

6、精馏塔出现严重的漏液现象是什么原因造成的？ 答：气体流量过低。

7、若精馏塔再沸器加热量过大，导致汽速过大，会产生怎样的不正常现象？答：液沫夹带。 8、由图解法确定理论塔板数时需要哪些数据？

答:回流量L、馏出液量D、馏出液流量D的组成xD,釜液流量W的组成xW, 进料中的汽相组成y、液相组成x、进料组成xF。

9、计算精馏塔单板效率时需要塔板的汽液相组成，斜向上的和水平管的取样口分别取的是液相还是汽相？

答：斜向上的取的是汽相，水平管的取样口取的是液相。 10、精馏塔的全回流操作属于连续操作还是间歇操作？ 答:间歇操作。

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11、实验室的精馏塔是什么类型的塔板？ 答:筛板塔（或板式塔）。

12、精馏实验中，其他操作条件一定时，增大回流比R，理论塔板数如何变化？ 答:减少。

13、蠕动泵是否适合工厂中大流量流体使用？

答：不适用。因为蠕动泵提供的功率太小，满足不了工业生产。 14、精馏塔塔顶的泠凝器中管程和壳程分别是什么流体？ 答：管程是酒精蒸汽，壳程是冷却水。

七、干燥

1、使用流化床干燥的优点是什么？

答：床层温度均匀，并可调节；因传热速度快，处理能力大；停留时间可在几分钟到几个小时范围内调节，使物料含水量降至很低；物料依靠进、出口床层高度差自动流向出口，不需输送装置；结构简单，可动部件少，操作稳定。

2、在干燥实验中，提高空气的进口温度干燥速率会怎么变化？若提高进口空气的湿度则干燥速率又怎样变化？

答:提高空气的进口温度干燥速率会增大（增大了传热传质推动力），提高进口空气的湿度干燥速率则减小。

3、按干燥过程中空气状态参数是否变化，可将干燥过程分为哪两类？ 答：恒定干燥条件操作和非恒定干燥条件操作。

4、流化床干燥过程中，由风机鼓入的空气起到什么作用？ 答：1、加热湿物料。2、将颗粒吹起呈悬浮状态，增大接触面积。 5、流化床干燥器顶端的旋风分离器有什么作用？ 答：回收气流中夹带的粉尘。

6、流化床干燥器的顶端和低端的压差是用哪种类型的压差计测定的？答：U型管压差计。 7、流化床干燥器中的物料——硅胶，干燥后呈现什么颜色？答：蓝色。 8、在干燥过程中，增加空气的流量对干燥速率有什么影响？

答：增加空气的流量相当于增大了空气的流速，从而增大了对流传热系数α与对流传质系数kH，使干燥速率增大。

祝大家取得好成绩——108出版社（仅供参考）

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