化工原理与步骤实验
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第1篇一、实验目的1. 理解并掌握化工原理中的基本概念和原理。
2. 通过实验验证理论知识,提高实验技能。
3. 熟悉化工原理实验装置的操作方法,培养动手能力。
4. 学会运用实验数据进行分析,提高数据处理能力。
二、实验内容本次实验共分为三个部分:流体流动阻力实验、精馏实验和流化床干燥实验。
1. 流体流动阻力实验实验目的:测定流体在圆直等径管内流动时的摩擦系数与雷诺数Re的关系,将测得的~Re曲线与由经验公式描出的曲线比较;测定流体在不同流量流经全开闸阀时的局部阻力系数。
实验原理:流体在管道内流动时,由于摩擦作用,会产生阻力损失。
阻力损失的大小与流体的雷诺数Re、管道的粗糙度、管道直径等因素有关。
实验中通过测量不同流量下的压差,计算出摩擦系数和局部阻力系数。
实验步骤:1. 将水从高位水槽引入光滑管,调节流量,记录压差。
2. 将水从高位水槽引入粗糙管,调节流量,记录压差。
3. 改变流量,重复步骤1和2,得到一系列数据。
4. 根据数据计算摩擦系数和局部阻力系数。
实验结果与分析:通过实验数据绘制~Re曲线和局部阻力系数曲线,与理论公式进行比较,验证了流体流动阻力实验原理的正确性。
2. 精馏实验实验目的:1. 熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。
2. 了解板式塔的结构,观察塔板上汽-液接触状况。
3. 测定全回流时的全塔效率及单板效率。
4. 测定部分回流时的全塔效率。
5. 测定全塔的浓度分布。
6. 测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。
实验原理:精馏是利用混合物中各组分沸点不同,通过加热使混合物汽化,然后冷凝分离各组分的方法。
精馏塔是精馏操作的核心设备,其结构对精馏效率有很大影响。
实验步骤:1. 将混合物加入精馏塔,开启加热器,调节回流比。
2. 记录塔顶、塔釜及各层塔板的液相和气相温度、压力、流量等数据。
3. 根据数据计算理论塔板数、全塔效率、单板效率等指标。
4. 绘制浓度分布曲线。
实验结果与分析:通过实验数据,计算出了理论塔板数、全塔效率、单板效率等指标,并与理论值进行了比较。
化工原理精馏实验化工原理精馏实验是化工工程中的一项重要实验内容,它主要用于分离和提纯混合物中的组分。
本文将介绍化工原理精馏实验的基本原理、实验步骤以及实验中需要注意的事项。
1. 实验目的化工原理精馏实验的主要目的是通过温度差异,利用液体蒸汽和凝结的原理,将混合物中的组分分离并得到纯净的产品。
通过这个实验,我们可以了解精馏作为一种分离技术的原理和应用。
2. 实验原理化工原理精馏实验的基本原理是利用混合物中各组分的不同沸点,通过升温使其中具有较低沸点的组分先蒸发,然后通过冷凝使其变为液体,从而实现分离。
在实验过程中,我们需要使用精馏塔,该塔内部设置有填料,用于增加混合物和蒸汽之间的交流面积,并实现更充分的分离。
3. 实验步骤(1) 准备实验所需设备和药品,包括精馏装置、混合物、填料等。
(2) 将混合物加入精馏瓶中,并将瓶塞密封。
(3) 将冷凝管和进料管连接到精馏瓶上,确保连接牢固。
(4) 将精馏瓶放入加热设备中,逐渐升温。
(5) 观察精馏瓶内的液体是否开始蒸发,当温度上升到某一点时,开始收集冷凝液。
(6) 根据实验需要,调整加热温度和收集冷凝液的时间,以实现所需组分的分离和提纯。
4. 实验注意事项(1) 在进行化工原理精馏实验前,需先对所需设备进行检查和清洁,确保实验过程的安全性。
(2) 在实验操作中,热量的传递速度会影响分馏过程的效果,因此需要掌握合适的加热速率。
(3) 为了避免精馏烧坏填料或其他设备,需要控制温度,确保温度在安全范围内。
(4) 实验结束后,应将设备进行清洗和消毒,防止残留物对下次实验的影响。
5. 实验结果分析通过化工原理精馏实验,可以得到分离出的纯净组分,并进行定量分析。
根据实验结果,可以进一步探讨精馏的分离效果、提纯效率等指标,并对所得纯净组分进行性质分析。
总结:化工原理精馏实验是一项重要的实验内容,通过实验可以了解精馏作为一种分离技术的原理和应用。
在实验过程中,需要注意设备的清洁和安全操作,合理控制加热温度和加热速率,以达到较好的分馏效果。
《化工原理实验》教案化工原理实验教案一、教学目标:1.了解化工原理实验的基本原理和操作方法;2.掌握实验中常用的化学试剂的性质和用途;3.学会正确使用化学实验器材和安全操作方法;4.培养学生的团队协作精神和实验观察能力。
二、教学内容及安排:实验一:确定酸碱中和反应的滴定方法1.实验目的:了解酸碱滴定反应的基本原理;2.实验步骤:(1)取一定量的酸碱溶液,使用酸碱指示剂滴加至颜色变化为终点;(2)记录滴定液的用量,计算出酸碱溶液的浓度。
实验二:测定氧化还原反应的电动势1.实验目的:了解氧化还原反应的基本原理;2.实验步骤:(1)将阳极和阴极分别插入溶液中;(2)测定电流强度和电动势的变化;(3)根据实验结果,判断反应的方向和性质。
实验三:分离提纯有机化合物的萃取方法1.实验目的:了解有机化合物的溶解度和分配系数及其在萃取中的应用;2.实验步骤:(1)将混合有机溶剂和水的溶液进行摇匀;(2)放置一段时间,待溶液分层后,分离有机层;(3)通过蒸馏分离萃取溶剂。
三、教学方法:1.实验指导:通过实验指导书和演示实验,让学生了解实验的基本步骤和注意事项;2.实验操作:学生按照实验指导书的要求进行实验操作,注意安全和仪器器材的使用;3.实验讨论:学生根据实验结果进行讨论,分析实验现象和原理。
四、教学评价:1.实验报告:学生根据实验结果和观察记录,撰写实验报告;2.互评:学生相互评价实验操作的规范性和实验报告的质量;3.总结评价:教师对学生的实验操作和报告进行总结和评价。
五、实施条件:1.实验室设备:滴定管、电动势计、萃取装置等;2.实验材料:酸碱溶液、化学试剂等;3.安全措施:学生需佩戴实验室服装和防护眼镜,并遵守实验室规章制度。
六、教学参考资料:1.《化工实验技术手册》,化学工业出版社;2.《化工原理实验指导书》,高等教育出版社;3.《化工实验指导与设计》,高等教育出版社。
实验一 雷诺试验一、实验目的与要求1、观察流体流动轨迹随流速的变化情况,通过转子流量计改变流量观察流体的流动型态,并对层流和湍流的现象进行比较;2、计算雷诺数并比较雷诺数值与流动型态的关系,确定临界雷诺准数。
二、实验原理雷诺实验揭示了重要的流体流动机理,当流体流速较小时,流体质点只沿流动方向作一维的运动,与其周围的流体间无宏观的混合即分层流动,这种流动形态称层流或滞流。
流体流速增大至一定程度后,流体质点除流动方向(沿管轴方向)上的流动外,还向其它方向作随机的运动,即存在流体质点的不规则的脉动,流体质点彼此混合并有旋涡生成,这种流动形态称湍流或紊流。
层流与湍流是两种完全不同的流动型态。
除流速u 外,管径d ,流体粘度μ和密度ρ,对流动形态也有影响,雷诺将这些影响流体流动形态的因素用雷诺准数(或雷诺数) Re 表示。
即:μρdu =Re一般情况下: Re<2000 层流区 2000<Re<4000 过渡区 Re>4000 湍流区三、实验装置1.示踪剂瓶;2.稳压溢流水槽;3.试验导管;4.转子流量计;5.示踪剂调节阀;6.水流量调节阀;7.上水调节阀;8.放风阀图1 雷诺实验装置四、实验方法实验前准备工作:1.实验前,先用自来水充满稳压溢流水槽。
将适量示踪剂(红墨水)加入贮瓶内备用,并排尽贮瓶与针头之间管路内的空气。
2.实验前,先对转子流量计进行标定,作好流量标定曲线。
3.用温度计测定水温。
实验操作步骤:(一)、先做演示实验,观察滞流与湍流时流速分布曲线形态。
1、在玻璃管中流体为静止状态下迅速加入墨水,让墨水将指针附近2-3厘米的水层染上颜色,然后停止加入墨水。
2、慢慢打开水流量阀,并逐渐加大流量至一定的值后,观察墨水随流体流动形成的流速分布曲线形态。
(二)、确定不同流动形态下的临界雷诺准数。
1、打开水源上水阀使高位槽保持少量的溢流,维持高位槽液面稳定,以保证实验具有稳定的压头。
化工原理与步骤实验化工原理与步骤实验化学工程是涉及研究和应用化学原理的分支领域,旨在将化学反应转化为商品或实用材料。
在实验室研究和开发新产品时,必须使用化学原理和相关步骤实验。
这篇文章中我们将探讨化工原理,以及实验过程和步骤的重要性。
化工原理在研究化学反应时,我们需要基于化学原理分析反应过程,例如热力学、动力学和反应式等。
热力学是研究物质的热性质和能量变化的科学,它可以告诉我们反应中吸热或放热的程度。
动力学是研究反应速率和反应特性的科学,它可以告诉我们反应速率和反应机理。
反应式描述了反应物和产物之间的转化方式。
通过理解这些基本化学原理,我们可以预测反应会发生或不会发生的可能性,并确定最佳的反应条件。
实验过程和步骤合适的实验过程和步骤对于获得准确、可靠的数据和实验成功至关重要。
在进行化学实验时,我们必须遵循一定的步骤,以确保实验结果的准确性和可靠性。
以下是化学实验中的一些重要步骤:1.实验前准备:在实验前应进行充足的准备工作,例如准备化学药品、实验仪器和设备。
2.装置的测试与检查:在开始反应之前,需要检查所有实验装置和仪器并确保它们正常运行。
3.列出实验步骤和程序:在进行实验之前,应明确实验步骤和程序,并将其列在实验记录中。
4.按顺序进行实验步骤:按照实验步骤和程序进行实验,并按照实验记录进行记录。
5.对结果进行分析和解释:在完成实验后,需要对实验结果进行分析和解释,并作出结论。
重要性准确和可靠的数据对于化工研究和开发是至关重要的。
通过准确地控制实验条件和保持实验重复性,可以确保实验将产生一致的结果。
如果实验步骤没有按照正确的方法进行,就可能会导致误差,这可能导致错误的结论。
另外,化学实验涉及风险,如化学品泄漏、仪器故障和误操作等。
正确的实验步骤可以最大程度地减少这些风险并保持实验安全。
重要的是,人们需要能够识别、诊断和处理不安全的实验条件和不包括在实验防护程序中的因素。
结论化工原理和步骤实验是成功完成化学实验的关键。
一、实验目的1. 理解并掌握化工原理的基本概念和原理。
2. 学习化工实验的基本操作技能和数据处理方法。
3. 通过实验,验证化工原理的理论知识,加深对化工工艺过程的理解。
4. 培养严谨的科学态度和良好的实验习惯。
二、实验内容及步骤1. 实验一:流体力学实验实验目的:测定流体在圆直等径管内流动时的摩擦系数与雷诺数Re的关系,测定流体在不同流量流经全开闸阀时的局部阻力系数。
实验步骤:(1)根据实验装置流程图,连接实验装置,包括光滑管、粗糙管、倒U形压差计、1151压差传感器、铂电阻温度传感器、流量计等。
(2)调整进水阀,使水从高位水槽流入光滑管,调节球阀,使水分别流经光滑管和粗糙管。
(3)记录不同流量下的压差值和温度值。
(4)计算摩擦系数和局部阻力系数。
2. 实验二:精馏实验实验目的:熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法,测定全回流时的全塔效率及单板效率。
实验步骤:(1)根据实验装置流程图,连接实验装置,包括精馏塔、回流液收集器、塔顶冷凝器、塔釜加热器等。
(2)调整塔釜加热器,使塔釜温度达到设定值。
(3)调整回流液收集器,使回流液流量达到设定值。
(4)记录塔顶和塔釜的液相折光度,计算液相浓度。
(5)根据数据绘出x-y图,用图解法求出理论塔板数,从而得到全回流时的全塔效率及单板效率。
3. 实验三:流化床干燥实验实验目的:熟悉流化床干燥器的基本流程及操作方法,掌握流化床流化曲线的测定方法,测定物料含水量及床层温度随时间变化的关系曲线。
实验步骤:(1)根据实验装置流程图,连接实验装置,包括流化床干燥器、物料进料装置、温度传感器、流量计等。
(2)将物料放入流化床干燥器中,调整进料量和空气流量。
(3)记录不同时间下的物料含水量和床层温度。
(4)绘制物料含水量和床层温度随时间变化的关系曲线。
三、实验结果与分析1. 流体力学实验:根据实验数据,绘制摩擦系数与雷诺数Re的关系曲线,与理论公式进行比较,分析实验误差产生的原因。
北京化工大学化工原理实验报告北京化工大学化工原理实验报告一、引言化工原理实验是化工专业学生进行实践操作的一项重要课程。
通过实验操作,学生能够更好地理解化学原理,并将理论知识应用于实际操作中。
本文将对北京化工大学化工原理实验进行报告,介绍实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果及分析,并提出改进意见。
二、实验目的本次实验的目的是通过对硫酸铜溶液的稀释实验,了解溶液的稀释计算方法,并掌握实验操作技巧。
三、实验原理稀释是指将一定浓度的溶液通过加入适量溶剂使其体积增加,从而降低溶液的浓度。
稀释液的浓度可以通过以下公式计算:C1V1 = C2V2其中,C1为初始溶液的浓度,V1为初始溶液的体积,C2为稀释液的浓度,V2为稀释液的体积。
四、实验步骤1. 准备实验所需材料:硫酸铜溶液、蒸馏水、容量瓶、移液管等。
2. 根据实验要求,选择适当的硫酸铜溶液浓度和体积。
3. 使用容量瓶将硫酸铜溶液倒入,注意不要溅出。
4. 使用移液管加入适量的蒸馏水,使溶液体积增加。
5. 轻轻摇晃容量瓶,使溶液充分混合。
6. 使用滴定管将稀释后的溶液取出,进行后续实验操作。
五、实验结果及分析通过实验操作,我们成功地将硫酸铜溶液稀释至目标浓度。
根据实验原理中的稀释公式,我们可以计算出实际稀释液的浓度。
实验结果表明,实际稀释液的浓度与理论计算值相近,证明了实验操作的准确性。
六、改进意见尽管本次实验取得了较好的结果,但仍有一些改进之处。
首先,实验操作中需要注意溶液的倒入和混合过程,以免溅出或混合不均匀。
其次,实验中的测量仪器可以进一步优化,以提高测量的准确性。
最后,实验报告的撰写可以更加详细和清晰,以方便他人理解和参考。
七、结论通过本次化工原理实验,我们成功地进行了硫酸铜溶液的稀释操作,并计算出了实际稀释液的浓度。
实验结果表明,实验操作的准确性较高,但仍有一些改进之处。
通过实践操作,我们进一步巩固了化学原理的理论知识,并提高了实验操作的技巧。
化工原理步骤化工原理是研究化工过程和机理的学科,主要涉及物质的转化、分离和合成等方面。
在化工原理中,实验步骤和理论分析是非常重要的,只有通过对这些步骤和分析的深入理解,才能在化工实践中取得更好的成果。
一、实验步骤化工实验的步骤通常分为前处理、反应和后处理三个部分,其中每个部分都需要掌握相应的技能和方法。
1.前处理前处理是指在实验中为反应做好充分的准备工作,主要包括:(1)准备反应物:获取所需的原材料,并按要求进行称量、配制、混合等操作。
(2)准备反应器:根据需要选择不同的反应器,进行清洗、干燥、加热等操作。
(3)准备催化剂:如果需要添加催化剂,就要进行催化剂的配制和加入操作。
2.反应反应是化工实验的核心部分,通常需要掌握以下技能和方法:(1)加热:反应需要一定的温度条件,所以需要把反应器放置在相应的热源下加热。
(2)搅拌:反应过程中需要借助机械力,加速反应物之间的接触和混合,所以需要使用搅拌器或其他机械设备。
(3)控制pH:如果反应需要控制pH,就需要添加相应的酸或碱,以维持反应物质浓度的平衡。
3.后处理后处理是指在反应完成后,需要采取一系列措施,如停止反应、分离产品、去除杂质等。
具体方法包括:(1)冷却:当反应完成后,需要冷却反应液,以确保该液态物质在实验中安全处理。
(2)分离:通过离心、过滤等方法,分离出反应产物,以便进一步研究和分析。
(3)去除杂质:通过化学或物理方法去除反应产物中的杂质,以提高产物的品质。
二、理论分析化工原理的理论分析也是化工实践的重要组成部分。
具体来说,需要从以下几个方面进行分析:1.反应机理化学反应机理是指反应过程发生的化学变化,可以通过实验和理论计算来确定。
2.反应动力学化学反应动力学是指反应速率和反应机理之间的关系,以及对反应速率的影响因素。
通过分析反应动力学,可以预测反应的速度和反应物质的生成量。
3.反应热力学化学反应热力学是指能量变化和反应吸热或放热等热力学性质。
实验一、雷诺实验一、实验目的1.了解管内流体质点的运动方式,认识不同流动形态的特点,掌握判别流型的准则。
2.观察圆直管内流体作层流、过渡流、湍流的流动型态。
观察流体层流流动的速度分布。
二、实验内容1. 以红墨水为示踪剂,观察圆直玻璃管内水为工作流体时,流体作层流、过渡流、湍流时的各种流动型态。
2.观察流体在圆直玻璃管内作层流流动的速度分布。
三、实验装置实验装置流程如图1-1所示。
图1-1 雷诺实验装置1 溢流管;2 墨水瓶;3 进水阀;4示踪剂注入管5水箱;6 水平玻璃管;7 流量调节阀实验管道有效长度: L=600 mm外径: Do=30 mm内径: Di=24.5 mm孔板流量计孔板内径: do=9.0 mm四、实验步骤1. 实验前的准备工作(1) 实验前应仔细调整示踪剂注入管4的位置,使其处于实验管道6的中心线上。
(2) 向红墨水储瓶2 中加入适量稀释过的红墨水,作为实验用的示踪剂。
(3) 关闭流量调节阀7,打开进水阀3,使水充满水槽并有一定的溢流,以保证水槽内的液位恒定。
(4) 排除红墨水注入管4中的气泡,使红墨水全部充满细管道中。
2. 雷诺实验过程(1) 调节进水阀,维持尽可能小的溢流量。
轻轻打开阀门7,让水缓慢流过实验管道。
(2) 缓慢且适量地打开红墨水流量调节阀,即可看到当前水流量下实验管内水的流动状况(层流流动如图1-2所示)。
用体积法(秒表计量时间、量筒测量出水体积)可测得水的流量并计算出雷诺准数。
因进水和溢流造成的震动,有时会使实验管道中的红墨水流束偏离管的中心线或发生不同程度的摆动;此时, 可暂时关闭进水阀3,过一会儿,即可看到红墨水流束会重新回到实验管道的中心线。
图1-2层流流动示意图(3) 逐步增大进水阀3和流量调节阀7的开度,在维持尽可能小的溢流量的情况下提高实验管道中的水流量,观察实验管道内水的流动状况(过渡流、湍流流动如图1-3所示)。
同时,用体积法测定流量并计算出雷诺准数。
实验一 伯努利实验一、实验目的1、熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系,加深对柏努利方程式的理解;2、观察各项能量或压头随流速的变化规律;二、实验原理1、不可压缩流体在管内作稳定流动时,由于管路条件如位置高低、管径大小等的变化,会引起流动过程中三种机械能——位能、动能、静压能的相应改变及相互转换;对理想流体,在系统内任一截面处,虽然三种能量不一定相等,但能量之和是守恒的机械能守恒定律;2、对于实际流体,由于存在内磨擦,流体在流动中总有一部分机械能随磨擦和碰撞转化为热能而损失;故而对于实际流体,任意两截面上机械能总和并不相等,两者的差值即为机械损失;3、以上几种机械能均可用U 型压差计中的液位差来表示,分别称为位压头、动压头、静压头;当测压直管中的小孔即测压孔与水流方向垂直时,测压管内液柱高度位压头则为静压头与动压头之和;任意两截面间位压头、静压头、动压头总和的差值,则为损失压头;4、柏努利方程式式中:1Z 、2Z ——各截面间距基准面的距离 m1u 、2u ——各截面中心点处的平均速度可通过流量与其截面积求得m/s1P 、2p ——各截面中心点处的静压力可由U 型压差计的液位差可知Pa对于没有能量损失且无外加功的理想流体,上式可简化为ρρ2222121122p u gz p u gz ++=++ 测出通过管路的流量,即可计算出截面平均流速ν及动压g 22ν,从而可得到各截面测管水头和总水头;三、实验流程图泵额定流量为10L/min,扬程为8m,输入功率为80W. 实验管:内径15mm;四、实验操作步骤与注意事项1、熟悉实验设备,分清各测压管与各测压点,毕托管测点的对应关系;2、打开开关供水,使水箱充水,待水箱溢流后,检查泄水阀关闭时所有测压管水面是否齐平,若不平则进行排气调平开关几次;3、打开阀5,观察测压管水头和总水头的变化趋势及位置水头、压强水头之间的相互关系,观察当流量增加或减少时测压管水头的变化情况;4、将流量控制阀开到一定大小,观察并记录各测压点平行与垂直流体流动方向的液位差△h1…△h4;要注意其变化情况;继续开大流量调节阀,测压孔正对水流方向,观察并记录各测压管中液位差△h1…△h4;5、实验完毕停泵,将原始数据整理;实验二离心泵性能曲线测定一、实验目的1.了解离心泵的构造和操作方法2.学习和掌握离心泵特性曲线的测定方法二、实验原理离心泵的主要性能参数有流量Q也叫送液能力、扬程H也叫压头、轴功率 N和效率η;离心泵的特性曲线是Q-H、Q-N及Q-η之间的关系曲线;泵的扬程用下式计算:He=H压力表+H真空表+H+u出2-u入2/2g式中:H压力表——泵出口处压力H真空表——泵入口处真空度H——压力表和真空表测压口之间的垂直距离泵的总效率为:其中,Ne为泵的有效功率:Ne=ρ●g●Q●He 式中:ρ——液体密度g——重力加速度常数Q——泵的流量Na为输入离心泵的功率:Na=K●N电●η电●η转式中:K——用标准功率表校正功率表的校正系数,一般取1 N电——电机的输入功率η电——电机的效率η转——传动装置的传动效率三、实验设备及流程:设备参数:泵的转速:2900转/分额定扬程:20m水温:25℃泵进口管内径:41mm泵出口管内径:35.78mm 两测压口之间的垂直距离:0.35m四、实验操作1.灌泵因为离心泵的安装高度在液面以上,所以在启动离心泵之前必须进行灌泵;2.开泵注意:在启动离心泵时,主调节阀应关闭,如果主调节阀全开,会导致泵启动时功率过大,从而可能引发烧泵事故;3.建立流动4.读取数据等涡轮流量计的示数稳定后,即可读数;注意:务必要等到流量稳定时再读数,否则会引起数据不准;五、作业以一组数据计算实验三过滤实验一、实验目的1.了解板框过滤机的构造和操作方法;2.掌握恒压过滤常数的测定方法测定恒压过滤常数;虚拟滤液体积;虚拟过滤时间;二、基本原理对于不可压缩滤渣,在恒压过滤情况下,滤液量与过滤时间的关系可用下式表示:V+Ve2=KS2t+te上式也可写成:q+qe 2=Kt+te微分后得到:dt / dq= 2q / K+2qe/ K该微分式为一直线方程,其斜率为2/K,截距为2qe/K;实验中△t/△q代替dt/dq,通过实验测定一系列的△t与△q值,用作图的方法,求出直线的斜率、截距,进而求出恒压过滤常数K,虚拟滤液体积qe;只考虑介质阻力时:qe2=Kte将qe 代入上式可求出虚拟过滤时间te;三、实验设备板框过滤机的过滤面积为0.12m2;由空压机提供压力,并恒压可调;以碳酸钙和水混合成悬浮液,可完成过滤常数的测定实验;孔板孔口径:8mm,文丘里管喉径:8mm,φ20×2不锈钢管;四、实验步骤1、先将板框过滤机的紧固手柄全部松开,将板、框清洗干净;2、将干净滤布安放在滤板两侧,注意必须将滤布四角的圆孔与滤板四角的圆孔中心对正,以保证滤液和清洗液流道的畅通;3、安装时应从左至右进行,装好一块,用手压紧一块;请特别注意板框的顺序和方向,所有板框有圆点的一侧均应面向安装者,板框过滤机共有4块板带奇数点,3块框带偶数点,以确保流道的畅通;4、装完以后即可紧固手柄至人力转不动为止;5、松开混合釜上加料口的紧固螺栓,打开加料口,加水至视镜的水平中心线,打开控制屏上的电源,启动搅拌机,再加入碳酸钙3kg,任其自行搅拌;6、约5min后,检查所有阀门看是否已关紧确保全部关紧后,同时注意在搅拌过程中混合釜的压力,控制混合釜压力表的指示值在~范围,并一直维持在恒压条件下操作,如果压力过大也可通过混合釜右侧的放空阀调节;(1)、打开过滤机的出料阀,并准备好秒表,做好过滤实验的读数和记录准备,再打开控制屏上板框过滤机的进料阀,开始过滤操作;2、注意看看板框是否泄漏大量液体冲出,少量漏液无妨确认正常后,观察滤液情况,一般开始出来的比较浑浊,待滤液变清后,立即开始读取计量槽的数据,并同时开始计时和记录相关实验数据;3、装置的计量槽分左右计量筒计量,左侧计滤液量,右侧计洗水量左右两筒有过滤液孔连通,需要时两筒可串联使用,以便连续实验需要;读取5组以上的实验数据后,即可关闭进料阀和出料阀结束过滤实验;(4)、如果需要做滤饼洗涤实验,则在结束过滤实验之后,关闭混合釜的进气阀;然后关闭进水阀,打开进气阀,恒压在~范围,按过滤实验相同的方法操作,完成实验后,关闭进水阀和出水阀结束滤饼洗涤实验;(5)、如果改变操作压力,还可进行过滤速率方程压缩指数的测定实验;实验四传热实验一、实验目的测定对流传热系数的准数关联式;二、实验原理对流传热的核心问题是求算传热系数α,当流体无相变时对流传热准数关联式的一般形式为:对于强制湍流而言,Gr准数可以忽略,故用图解法对多变量方程进行关联时,要对不同变量Re和Pr分别回归;本实验简化上式,即取n=流体被加热;这样,上式即变为单变量方程,再两边取对数,即得到直线方程:在双对数坐标中作图,找出直线斜率,即为方程的指数m;在直线上任取一点的函数值代入方程中,则可得到系数A,即:对于方程的关联,首先要有Nu、Re、Pr的数据组;其准数定义式分别为:牛顿冷却定律:传热量Q可由下式求得:三、实验设备流程设备参数:孔板流量计:流量计算关联式:V=●O式中:R——孔板压差,mmH2V——水流量,m3 /h换热套管:套管外管为玻璃管,内管为黄铜管;套管有效长度:1.25m,内管内径:0.022m四、实验操作1.启动水泵2.打开进水阀3.打开蒸汽发生器4.打开放汽阀5.读取水的流量6.读取温度7.实验结束后,先停蒸汽发生器,再关进水阀;实验五精馏实验一、试验目的1.掌握精馏塔的结构2.测定精馏塔的理论板数及塔效率二、实验原理1.理论板2.作图法求理论板数3.精馏塔的全塔效率Et为理论塔板数与实际塔板数N之比,即:E t =Nt/ N精馏塔的单板效率Em可以根据气相或液相通过测定塔板的浓度变化进行计算; 若以液相浓度变化计算,则为:Eml =Xn-1-Xn/ Xn-1- Xn若以气相浓度变化计算,则为:Emv =Yn-Yn+1/ Yn-Yn+1式中:Xn-1-----第n-1块板下降的液体组成,摩尔分率;Xn-------第n块板下降的液体组成,摩尔分率;Xn ------第n块板上与升蒸汽Yn相平衡的液相组成,摩尔分率;Yn+1-----第n+1块板上升蒸汽组成,摩尔分率;Yn-------第n块板上升蒸汽组成,摩尔分率;Yn ------第n块板上与下降液体Xn相平衡的气相组成,摩尔分率;三、实验设备及流程简介本实验进料的溶液为乙醇—水体系,其中乙醇占20%摩尔百分比;精馏塔:采用筛板结构,塔身用直径Φ57X3.5mm的不锈钢管制成,设有两个进料口,共15块塔板,塔板用厚度1mm的不锈钢板,板间距为10cm;板上开孔率为4%,孔径是2mm,孔数为21;孔按正三角形排列;降液管为Φ14X2mm的不锈钢管;堰高是10mm;四、实验步骤1.全回流进料打开泵开关,再打开进料的管线;2.塔釜加热升温全回流进料完成后,开始加热;3.建立全回流注意恒压,回流开始以后就不能再打开衡压排气阀,否则会影响结果;4.读取全回流数据5.逐步进料,开始部分回流逐渐打开塔中部的进料阀和塔底的排液阀以及产品采出阀,注意维持塔的物料平衡、塔釜液位和回流比;6.记录部分回流数据五、作业写出精馏段操作线方程、提馏段操作线方程、加料线方程;实验六、吸收实验一、实验原理本实验是用水吸收空气-氨混合气体中的氨;混合气体中氨的浓度很低;吸收所得的溶液浓度也不高;气液两相的平衡关系可以认为服从亨利定律即平衡线在x-y 坐标系为直线;故可用对数平均浓度差法计算填料层传质平均推动力,相应的传质速率方程式为: 所以 )/(m p A a Y Y V G K ∆•= 其中 式中G A —单位时间内氨的吸收量kmol/h; K Ya —总体积传质系数kmol/m 3·h ; V p —填料层体积m 3;△Y m —气相对数平均浓度差; Y 1—气体进塔时的摩尔比;Y e1—与出塔液体相平衡的气相摩尔比; Y 2—气体出塔时的摩尔比;Y e2—与进塔液体相平衡的气相摩尔比; 3、计算方法、公式:1氨液相浓度小于5%时气液两相的平衡关系:温度 ℃:***********亨利系数Eatm :2总体积传质系数K Ya 及气相总传质单元高度H og 整理步骤 a 、标准状态下的空气流量V 0:21210010T T PP P T V V ••••= m 3/h 式中:V 1——空气转子流量计示值 m 3/hT 0、P 0——标准状态下的空气的温度和压强 T 1、P 1——标定状态下的空气的温度和压强 T 2、P 2——使用状态下的空气的温度和压强b 、标准状态下的氨气流量V 0’210221010010''T T P P P T V V ••••••=ρρ m 3/h 式中:V 1’——氨气转子流量计示值 m 3 / h ρ01——标准状态下氨气的密度 kg / m 3 ρ02——标定状态下氨气的密度 kg / m 3如果氨气中纯氨为98%,则纯氨在标准状态下的流量V 0’’为:V 0’’=●V 0’c 、惰性气体的摩尔流量G :G=V 0 /d 、单位时间氨的吸收量G A :G A =G ●Y 1-Y 2e 、进气浓度Y 1:f 、尾气浓度Y 2:式中:Ns——加入分析盒中的硫酸当量浓度 NVs——加入分析盒中的硫酸溶液体积 mlV——湿式气体流量计所测得的空气体积 mlT——标准状态下的空气温度 KT——空气流经湿式气体流量计时的温度 Kg、对数平均浓度差ΔYm:Ye2=0Ye1=mx1P=大气压+塔顶表压+填料层压差/2m=E / Px1=GA/ Ls式中:E——亨利常数Ls——单位时间喷淋水量 kmol / hP——系统总压强h、气相总传质单元高度:式中:G’——混合体气通过塔截面的摩尔流速二、实验设备及流程设备参数:基本数据:塔径Φ0.10m,填料层高0.75m填料参数:12×12×mm瓷拉西环,a1—403m-1,ε—,a1/ε3—903m-1尾气分析所用硫酸体积:1ml,浓度:上图是吸收实验装置界面,氨气钢瓶来的氨气经缓冲罐,转子流量计与从风机来经缓冲罐、转子流量计的空气汇合,进入吸收塔的底部,吸收剂水从吸收塔的上部进入,二者在吸收塔内逆向流动进行传质;从塔顶出来的尾气进到分析装置进行分析,分析装置由稳压瓶、吸收盒及湿式气体流量计组成;稳压瓶是防止压力过高的装置,吸收盒内放置一定体积的稀硫酸作为吸收液,用甲基红作为指示剂,当吸收液到达终点时,指示剂由红色变为黄色;三、实验步骤建议的实验条件:水流量:80 l/h 空气流量:20 m3/h 氨气流量:0.5 m3/h 注意气量和水量不要太大,氨气浓度不要过高,否则引起数据严重偏离;1、通入氨气打开钢瓶阀门,氨气流量计前有压差计和温度计,用氨气调节阀调节氨气流量实验建议流量: 0.5 m3/h;2、进行尾气分析通入氨气后,让尾气流过吸收盒,同时湿式气体流量计开始计量体积;当吸收盒内的指示剂由红色变成黄色时,立即关闭考克,记下湿式气体流量计转过的体积和气体的温度;3、读取数据实验七干燥实验一、实验目的1.了解气流干燥设备基本流程和工作原理2.测定物料在一定干燥条件下的干燥速率曲线及传质系数二、实验原理1.干燥特性曲线干燥过程分为三个阶段:物料预热阶段、恒速干燥阶段和降速干燥阶段; 式中:x平—某干燥速率下湿物料的平均含水量 kgGsi ,Gsi+1—分别为△τ时间间隔内开始和终了时湿物料重量 kg;Gc—湿物料中绝对干物料的重量 kg;2.传质系数恒速阶段:恒速阶段的干燥速率u仅由外部干燥条件决定,物料表面温度近于空气湿球温度tw;在恒定的干燥条件下,物料表面与空气之间的传热和传质速率分别用于下面式子表示:降速阶段:降速干燥阶段中干燥速率曲线的形状随物料内部结构以及所含水分性质不同而异,因而干燥曲线只能通过实验得到,降速阶段干燥时间的计算可以根据速率曲线数据图解求得,当降速阶段的干燥速率近似看作与物料的自由含水量x-x成正比时干燥速率曲线可简化为直线;即为:u=kxx-xkx=u / x-x式中:kx—以含水量差△x为推动力的比例系数 kg/m2·s·△x;u—物料含水量为x时的干燥速率 kg/m2·s;x—在τ时的物料含水量 kg/kg绝干物料;x—物料的平衡含水量 kg/kg绝干物料;三、实验装置及流程简介主要设备规格:孔板流量计:管径D=106mm,孔径d=68.46mm孔流系数 C=干燥室尺寸:m×m四、实验步骤1.启动风机注意:禁止在启动风机以前加热,这样会烧坏加热器;2.开始加热3.进行干燥实验。
实验一流体流动阻力的测定
步骤
1.检查水箱水量,液面处于距离水箱上缘约15cm高度
2.打开水箱与泵连接管路间的阀门,关闭待测管路进水阀门,打开水泵电源
3.选择实验管路1,把对应的进口阀打开,并在出口阀最大开度下,保持全流量流动5-10min
4.压差计排气
a.关闭出口阀,此时为零流量高扬程状态
b.打开两个球阀(管和线之间的阀门)
c.关闭压差计阀门3,4,5,打开阀门1和2,使水流经压差计
d.关闭阀门1和2,打开阀门5,4,3,使压差计中的水在1atm下流出压差计
e.关闭阀门5,4,3,打开阀门1和2,水重新流入压差计。
此时压差计中液面相平
5.调节出口阀,让流量从0.8到4 m3/h范围内变化,建议每
次实验变化0.5m3/h左右。
由小到大或由大到小调
节管路总出口阀,每次改变流量,待流动达到稳定后,读
图2 倒U型管压差计
1-低压侧阀门;2-高压侧阀门;
3-进气阀门;4-平衡阀门;
5-出水阀门
取各项数据,共作10组实验点。
主要获取实验参数为:流量Q、测量段压差 P,及流体温度t。
6.打开管路2的进口阀,关闭管路1的进口阀。
对
管路2重复步骤3,4,5
实验二列管换热器的操作和传热系数的测定
步骤
1.确定装置进水阀关闭(水流量计阀门),打开水管供水阀,将水流量调节至20 l/h
2.打开空气流量计放空阀,启动鼓风机电源。
调节空气流量计放空阀使气体流量为12m3/
h
3.依次打开加热器仪表板开关,加热电源开关。
4.调节加热电压(最大不超过100V),使空气进口温度稳定在95℃。
保持空气进口温
度稳定在95℃约10min后,记录水出、进口温度,空气的出口温度
5.保持空气流量不变,依次调节水流量计阀门至40 l/h,60 l/h,重复步骤4
6.依次改变空气流量至14,16 m3/h, 重复水流量为20, 40,60 m3/h, 重复步骤4
7.实验完毕。
将加热电压回零,关闭加热电源开关。
待空气温度降至60℃以下,关闭鼓
风机电源。
关闭仪表板加热开关。
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。