化工单元操作实训讲义

化工单元操作实训讲义 化工单元操作实训 1 化工单元操作实训讲义 李薇 高永利 王宏 王舜平合编 主审:化工原理教研室 目录 化工单元操作实训 2 实训一 流体流动类型与雷诺准数的测定‥‥‥‥‥‥‥‥3 实训二 流体机械能的转化‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥6 实训三 流体流动阻力的测定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10 实训四 离心泵性能曲线的测定‥‥‥‥‥‥‥‥‥17 实训五 传热‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥22 实训六 精馏‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥30 实训七 吸收系数的测定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥35 化工单元操作实训 3 实训一 流体流动类型与雷诺准数的测定 一、实训目的 1、观察流体在管内流动的两种不同流动类型; 2、测定临界雷诺准数; 3、观察流体在管内层流流动时的速度分布; 4、熟悉雷诺准数与流动类型的关系; 5、了解溢流装置的结构和作用，熟悉转子流量计的流量校正方法。 二、基本原理 流体有两种不同的流动类型，层流(又称滞流)和湍流(又称紊流)。层流流动时，流体质点作平行于管轴线方向的直线运动。湍流流动时，流体质点除沿管轴线方向作主体流动外，还在各个方向上作剧烈的随机运动。雷诺准数可以判断流动类型，若流体在圆管内流动，则雷诺准数Re可用下式表示: Re=du,/, 一般认为Re <2000时，流动为层流，Re >4000时，流动为湍流，Re在两者之间时，有时为层流，有时为湍流，和环境有关。 对于一定温度的某液体(,和,一定)，在特定的圆管内(d一定)流动时，雷诺准数仅是流速的 函数 excel方差函数excelsd函数已知函数     2 f x m x mx m      2 1 4 2拉格朗日函数pdf函数公式下载 。当流速较小时(雷诺准数也较小)，染色液在管内沿轴线方向成一条清晰的细直线，为层流流动。随流速增大，染色细线呈现波浪形，有较清晰的轮廓。当流速增至某一值以后，染色液体一进入玻璃管内即与水完全混合，为湍流流动。据此可以观察流体在管内流动的两种不同流动类型，测定临界雷诺准数。 三、实训装置及流程 实训装置由高位槽(槽内有溢流和稳流装置)、圆形玻璃管、转子流量计、染色液系统和调节阀等组成。实验介质为水，染色液为墨水。实验时水由高位槽流入垂直玻璃管6，经流量调节阀和转子流量计后，排入下水道，水量由流量调节阀控制。墨水由墨水瓶经墨水调节阀和墨水排出针头流入玻璃管，用墨水调节阀调节墨水量。实训时应避免一切震动影响，才能获得满意的实训结果。实训装置如图1 化工单元操作实训 4 图1 四、实训步骤 1、打开上水阀，为高位槽注水并保持有溢流; 2、检查转子流量计是否正常; 3、慢慢打开流量调节阀，使水缓缓流过玻璃管。(开始时流量宜小); 4、打开墨水调节阀，调节墨水流速与水的流速基本一致。如果墨水不成一条细直线，用流量调节阀调节流量，使墨水成一条细直线。观察流动状况，记录观察到的现象和转子流量计的读数; 5、缓慢增加水的流量，分别记录当细直线微动、细直线开始呈波浪形前进、细直线螺旋前进、细直线断裂产生旋涡并混合、墨水与主流混合均匀(墨水线的轮廓消失)时所观察到的现象和转子流量计的读数; 6、逐渐关小流量调节阀，重复以上步骤，分别记录观察到的现象和转子流量计的读数; 7、关闭流量调节阀，打开墨水调节阀，向玻璃管中静止的水里注入墨水，使玻璃管上部的水染上颜色。慢慢打开流量调节阀，控制流量，使水作层流流动，观察层 化工单元操作实训 5 流时流体在管道横截面上各点的速度变化(速度分布); 8、测量并记录玻璃管的内直径和水的温度，根据水温查出水的密度和粘度。 五、数据记录与结果处理 玻璃管的内直径: mm; 水温: ?; 3水的密度: kg/m ; 水的粘度: Pa.S。 序 流量计由Re判断的流量V 流速u 雷诺准数现象观察记录 3号 读数 [m/S] [m/S] Re 流动类型 下临界雷诺准数Rec= ;上临界雷诺准数Rec= 。 结果分析: 六、思考 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 1、不同的流动类型对流体流动与输送过程、传热过程和传质过程有何影响,研究流动类型对 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 管路有何意义, 2、能否只用流速的大小判断流动类型,为什么,影响流动类型的因素有哪些, 3、雷诺准数为什么能判断流动类型,如何判断, 4、流量由大到小操作过程中，稳定细直线刚刚恢复时的Re与流量由小到大操作过程中的细直线微动前的Re相同吗,如偏差较大，试分析其原因。 化工单元操作实训 6 实训二 流体机械能的变化 一、实训目的 1、加深对流体的各种机械能相互转化概念的理解; 2、观察流体流经非等径、非水平管路时，各截面上静压头之变化; 3、测定管路某截面的最大流速; 4、了解流体静止的条件; 5、理解流体流动阻力的表现(理解沿程阻力) 。 二、基本原理 1、液体在管路中作稳定流动时，由于流通截面积的变化致使各截面上的流速不同，而引起相应的静压头之变化，其关系可由柏努利方程式描述，即 22uuPP1212+Z++He=+Z++H 12f,g,g2g2g 对于水平非等径无泵玻璃管路，当管段较短时，阻力很小，可以忽略，则上式变为 22uuP1P212 +=+ ,g,g2g2g 因此，由于流通截面积的变化引起流速的变化，致使部分静压头转换为动压头或部分动压头转换为静压头，它的变化可由测压管中液柱高度表示出来。对于等径不水平玻璃管路，当管段较短时，阻力很小，可以忽略，则上式变为 PP12+Z=+Z 12 ,g,g 因此，由于位置高度的变化引起位压头的变化，致使部分位压头转换为静压头，它的变化也可由测压管中液柱高度表示出来。 2、当流体静止时，流速为零，则柏努利方程变为 PP12+Z=+Z 12 ,g,g 化工单元操作实训 7 即静止流体内部各截面的静压头与位压头之和为常数，是流体静止的条件。 3、当流量一定时，某截面的活动测压头的测压孔方向变化，会引起测压管内液柱高度的变化。当测压孔的开孔方向与流动方向垂直时，测压管内液柱高度即为测压孔处液体的静压头，测压孔开孔方向转为正对流体流动方向时，测压管内液位上升，此时，测压管内液柱高度表示测压孔处液体的静压头和动压头之和(即冲压头)，液位升高值就是测压孔处的动压头，即: 2u,H=; 则 u= (注意,H的单位) 2g,H2g 据此可以测定测压孔处流速或最大流速。 4、实际流体有粘性，流动时会产生内摩擦力，将机械能转变为热能，使水平等径直管内流体的静压头不断下降。 三、实训装置及流程 实训装置由高位槽(有稳流和溢流装置)、玻璃管路、测压管、活动测压头、水槽、流量调节阀和循环水泵等组成。实训介质为水。活动测压头的小管底端封闭，侧身开有小孔，小孔中心在管子轴线上。转动测压头可分别测定静压头或冲压头。玻璃管路安装四根测压管，水槽中的水由循环水泵打入高位槽，流入玻璃管，用流量调节阀调节流量。实训装置如图2 图2 化工单元操作实训 8 四、实训步骤 1、为高位槽注水 关闭流量调节阀A，启动循环水泵，排除管路和测压管中的气泡，调节上水阀B的开度使高位槽液面稳定且有溢流; 2、在流量调节阀A关闭时(管中流体静止)，观察并记录各测压管中的液柱高度H，旋转活动测压头，观察各测压管中的液柱高度有无变化; 3、打开流量调节阀A、保持较小流量，旋转活动测压头，使测压孔正对水流方向，观察并记录各测压管中的液柱高度H,; 4、保证测压孔正对流动方向，开大流量调节阀A，观察各测压管中的液柱高度的变化，记录各测压管中的液柱高度H:; 5、保持流量调节阀A的开度(流量与步骤4相同)，旋转活动测压头，使测压孔与水流方向垂直，观察各测压管中的液柱高度的变化，记录各测压管中的液柱高度H”’; 6、用量筒和秒表，测量步骤4和步骤5的流量(流量相同)，可测量两次取平均值。 五、数据记录与结果处理 1、压头测量 d= mm; d= mm; d= mm; 1 2 3 d= mm; 水温: ? 4 序 液柱高 压 头 测 量 值 [mm] 备 注 号 代号 测压点1 测压点2 测压点3 测压点4 阀A状态与测压孔方向 1 H 阀关、先垂直后旋转 2 ,, 阀开、正对水流 3 ,: 阀再开大、正对水流 4 ,”’ 阀不变、与水流垂直 化工单元操作实训 9 2、流量、流速的测量与计算 序 秒表 量筒体 平均体积 测量 平均流速 点速度 平均流速 33[m/s] (1) [m/s] [m/s] (2) 号 读数[S] 积[mm] 流量[m/S] 点 1 点2 2 点3 注:平均流速(1)按体积平均流量计算; 点速度按测量出的动压头计算; 平均流速(2)根据点速度计算。 结果分析: 六、思考题 1、阀A全关时，各测压管中液位是否在同一水平面上,为什么,液位高度与测压孔的方向有无关系,为什么点4的液柱高度比点3的大一些, 2、阀A打开后，流体开始流动，什么地方供给能量, 3、为什么H>H,,为什么距高位槽越远，(,,,,)的差值越大,这一差值的物理意义是什么, 4、为什么随流速增大，测压管中液位下降, 5、2点与1、3、5点所测得的是否一致,为什么, 化工单元操作实训 10 实训三 流体流动阻力的测定 一、实训目的 1、熟悉流体流经直管和管件、阀件时的阻力损失的测定方法; 2、掌握摩擦系数(摩擦因数)和阻力系数的测定方法，了解摩擦系数与雷诺准数和相对粗糙度关系图(Moody图)的绘制方法; 3、学会压差计和流量计的使用方法; 4、认识管路中各个管件、阀件并了解其作用。 二、基本原理 流体在管路中流动时，由于粘性剪应力和涡流的存在，不可避免地要消耗一些机械能。流体在直管中流动而损失的机械能称直管阻力，流体流经管件、阀件等局部障碍造成流动方向和流通面积的突变而损失的机械能称局部阻力。根据柏努利方程式 22ppuu,,1212H=Z-Z++ f12,g2g 当流体在等径水平直管作定常流动时，由截面1流到截面2时的阻力损失表现在压强的降低，即 pp,12H= f,g 只要测出两截面的压强差(P1-P2)，就可确定直管阻力。 根据直管阻力计算公式 2LuH=,, fd2g 于是 2gdHf λ= 2Lu 从上式得之，只要测得流体在一定长度、一定管径、一定流速下流动时的直管阻力，即可确定摩擦系数。 摩擦系数仅是雷诺准数和相对粗糙度的函数，确定它们的关系只要用水作物系，在实验装置中进行有限量的实验即可得到。本实训测定光滑管的摩擦系数与雷诺准数 化工单元操作实训 11 的关系并画出关系曲线。 根据局部阻力的计算公式 2uH`= ,f2g 只要测定出流速和流体流经管件或阀件产生的压强降，即可确定阻力系数。 三、实训装置及流程 实训装置由塑料管、螺纹管、细铜管、弯头、阀门、流量计、压差计、水槽和循环水泵组成。实训介质为水。装置流程见图3 1—Dg40塑料管;2—Dg6细铜管;3—Dg25塑料管;4—Φ18螺纹管; 5—孔板流量计;6—文氏流量计;7—截止阀;8—弯头;9—皮托管; 10—突然扩大;11—调节阀;12—水位式测压计;13—倒U形管; 14—U形管;15—量筒;16—活动摆头;17—电气盒;18—水槽; 19—计量槽水位计;20—测压点;21—闸阀;22、23闸阀;24—针行阀; 25—水泵。 图3?1 化工单元操作实训 12 本装置可以测定直管内滞流和湍流的直管阻力损失、摩擦系数及摩擦系数与雷诺准数的关系，螺纹管阻力损失、摩擦系数及摩擦系数与雷诺准数的关系，管件和阀件的局部阻力损失和阻力系数及阻力系数的平均值。还可以进行流量计的校正实验。 塑料直管两端的压强差用U形管压差计测量，指示液为水银。弯头两端的压强差用倒U形管压差计测量，细铜管两端压强差用水位计式测压计测量。 实训前，应根据测定目标确定相应流程，即打开某些阀门或关闭某些阀门，组成特定的测试回路，找好测试点安排专人记录。注意排除管路和压差计中的气体，排气时要严防U形管中水银被冲走。操作中应缓慢改变调节阀开度，保证管内流体流量缓慢变化。流量调节后须经一定时间的稳定方可测取各有关参数的数据。 四、实训步骤 (一)湍流区摩擦系数的测定 1、打开闸阀(21)，关闭截止阀(7)，组成如下图的测试回路; 图3—1 2、排除管路和U形管压差计中的气泡; 3、利用秒表、摆头和计量槽测流量，记录流量数据(也可以读取连接在孔板流量计处的压差计读数)，同时读取和记录连接在塑料管两截面的U形管压差计的读数; 4、调节流量，记录在不同流量下的流量数据和U形管压差计的读数。 化工单元操作实训 13 (二)弯头阻力系数的测定 在测定摩擦系数的同时，可以测定弯头的阻力系数。在记录流量数据、U形管压差计读数的同时记录连接在弯头两端的倒U形管压差计的读数。 (三) 滞流区摩擦系数的测定 1、关闭闸阀(21)，打开截止阀(7)，组成如下图的测试回路。 图3—2 为使阀门调节性能良好和稳定，须控制阀前压力，方法是使阀(22)半开，(例如全程阀门手轮转7圈，半开为3.5圈。)针形阀(24)全开，然后调节调节阀(11)，使细铜管的流量达最大(即水位计水位达最高点)，此时阀前压力适当，整个实验过程中，调节阀(11)的开度不变，靠阀(22)和针形阀(24)调节细铜管中水的流量; 2、排除管路和水位计中的气泡; 3、关闭针形阀(24)，两水位计液面在同一水平面上，调整标尺使两水位计标尺有相同的指示值; 4、打开针形阀(24)，调节不同的流量，分别记录两水位计的读数，同时用秒表和量筒测量流量，记录流量和有关参数值; 5、实验时须保证细铜管内的水是层流流动，改变流量时应慢慢调节针形阀，使流量缓慢变化，减轻因流体对管路冲击而产生的振动，保证层流流动状态和实验结果 化工单元操作实训 14 的准确性。 五、数据记录与结果处理 湍流区摩擦系数测定数据记录整理表 L= m; d= mm; 1格= L 序 压差计读数mmHg 流量记录 水 流量 雷 诺 摩 擦 时始终体积准数系数3[m/s] 号 左 右 差值R 温? 间格 格 [升] (R) (λ) s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 化工单元操作实训 15 弯头阻力系数测定数据记录整理表 d= mm 序 压差计读数[mmHO] 水温 流量 雷诺准数 摩擦系数 2 3[m/s] 号 左 右 差值R ? (R) (λ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 滞流区摩擦系数测定数据记录整理表 3序 水位计读数[mmHO] 流量记录[m/S] 水温 雷 诺 摩 擦 2 号 进口 出口 差值R 体积时间流量 ? 准数 系数 R 毫升 秒 λ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 化工单元操作实训 16 结果分析 阻力系数的平均值 滞流区摩擦系数与雷诺准数的关系图 六、思考题 1、如果细铜管不水平，两水位计标尺读数值之差是否表示流过这段铜管的阻力损失,为什么, 2、弯头两测点并不在同一水平面上，这样测得的压强差是否能表示水流过弯头而产生的阻力损失,为什么, 3、弯头两侧的测压点距弯头进出口都有一段直管段，这对实验结果是否有影响,为什么, 4、以水为实验介质作出的Moody图，能否在输油管路阻力计算中得到 应用 ,为什么, 5、U形管压差计上装设“平衡阀”有何作用,在什么情况下它是开着的,又在什么情况下是关闭的, 6、流速越大，则阻力损失越大，流速小，则管径需要的大，生产如何实现最佳化控制, 化工单元操作实训 17 实训四 离心泵性能曲线的测定 一、 实训目的 1、 了解离心泵的特性; 2、 学习离心泵特性曲线的测定方法; 3、 熟悉离心泵操作方法和特性曲线的应用。 二、基本原理 在生产上选用一台既能满足生产要求，有经济合理的离心泵时，一般总是根据生产所需要的压头和流量，参照泵的性能来决定其泵的型号。 本实训旨在测定离心泵的特性曲线:H,Q曲线;N,Q曲线;η,Q曲线。 1、 流量的测定和计算: 本实训采用透明涡轮流量计来测定泵的送液能力，透明涡轮流量计由变送器和显示仪表组成，而变送器又由涡轮、磁电传感器和前置放大器组成，其原理是变送器内的涡轮借助于流体动能而旋转，涡轮即周期性的改变磁电感应系统中的磁阻值，使通过线圈的磁通量发生变化而产生脉冲电讯号，经前置放大后，送二次仪表实现流量测量。此种流量计有测量范围大精度等级高等特点。 本流量计的计算公式: ff,3,，，, Q3600103.6,, 式中:f,流量计显示仪表(频率计)示值(Hz) 3 Q,流量(m/h) ξ,流量系数(=73.01s/升) 2、 离心泵扬程的测量和计算: 离心泵入口处装真空表(P)，出口处装压力表(P)。在两测压点处列柏努利方12 程式: 22PuPu1122Z，，，h,Z，，，h ,12f1,2,2,2gggg 由于两测压点相距很近，且离心泵吸入管、排出管管径相同，故忽略高度差、 化工单元操作实训 18 阻力损失、动能差。上式简化为: ,P,1H,(P，)，102(米) 735.6 ,式中:,入口测压点真空表读数(mmHg) P1 ,2 ,出口测压点压力表读数(kgf/cm) P2 3、 离心泵轴功率的测量和计算: 本实验采用马达天平测定功率，马达天平测功率的原理是根据泵轴转矩的变化来测定轴功率的。此种方法具有使用可靠准确的优点。 其计算公式如下: 2,N,Mn,0.1047Mn 60 M,PLg 2，9.807PLn,N,PLn,由上两式得:(千瓦) 60，1000973.7 式中:M,转矩(牛*米) n,转速(1/60赫兹即转/分) P,砝码质量(kg) L,力臂长(m)(本实验装置=0.4869m) 4、 离心泵效率的计算: 离心泵的效率是其有效功率(Ne)和轴功率之比(N)，有效功率是液体实际上自泵得到的功率。 Ne=QHρg(瓦)= QHρg/1000(千瓦) NeQH,,,,则: N102N 5、 转速改变时的换算: 特性曲线是某指定转速下的特性曲线，如果实验时转速与指定转速有差异，应 化工单元操作实训 19 将实验结果换算成为指定转速下的数值。 根据比例定律，转速与流量、扬程、轴功率的换算关系如下: 23nQnHnN ,,,23NHnQnn111111 式中:n―实测得转速(转/分) n―泵指定转速(转/分) 1 H―实测得扬程(m) H―指定转速下的扬程(m) 1 N―实测得轴功率(kW) N―指定转速下的轴功率(kW) 1 三、实训装置及流程 如图所示，谁从水槽15经泵1，出口阀3(调节流量用)、涡轮流量计13再返回水槽。 1—离心泵 2—进口阀 3—出口阀 4 —真空表 5—压力表 6—转速表 7—转速传感器 8—冷却风机 9—灌水阀 10—频率表 11—透明涡轮变速器 12—计量槽 13—水槽 14—温度计 化工单元操作实训 20 四、实训步骤 1、检查:检查泵轴承润滑情况，用手转动联轴器检查转动是否灵活，填料是否松动。 2、灌泵:打开加水漏斗阀门和泵壳顶部的排气考克，向泵内灌水，到进水管和泵体内充满水为止。然后关闭加水阀和排气考克。 3、启泵:关闭泵出口阀门，经指导教师许可后，接通电机电源，使泵运转，运转2到3分钟后，若无异常现象，便可慢慢开启出口阀，使其有较小的流量，排去管路中的气体。 4、 读取数据: (1)在出口阀门完全关闭时读取压力表、真空表、流量计显示仪表、转速计及马达天平的砝码数值。 (2)用出口阀门调节流量，在每一次流量调节稳定后，读取以上参数。直至出口阀全开为止，应读取五到十组数据。 5、 关小入口阀，观察气蚀现象。 6、 关闭出口阀，停电动机。 7、 测量水温及设备方面的有关数据。 五、数据记录与结果处理 离心泵性能曲线的测定 泵的类型规格 转速 叶轮直径 流量系数 X档 测功机臂长 水温 化工单元操作实训 21 天平砝码11流量计读真空表P压力表P转速n轴功率12号 质量P流量Q 扬程H 效率η 2数f(Hz) (mmHg) (kgf/cm) (l/min) N (kg) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 六、思考题: 1、 试从所测得的实验数据进行分析，离心泵为什么要在出口阀关闭的情况下启动, 2、 离心泵启动前为什么必须灌水排气, 33、 试从理论上加以分析，用实验用的这台泵输送密度为1280(kg/m)的盐水(忽略粘度的影响)，在相同流量下你认为泵的压头是否变化,同一温度下的吸入高度是否会变化,同一排量时的功率是否会变化, 4、 离心泵的送液能力，为什么可以通过出口阀的调节加以改变,往复泵的送液能力是否也可采用同样的调节方法,为什么, 化工单元操作实训 22 实训五 传热 一、实训目的 1、 测定空气在圆形直管内强制对流时的给热系数。 2、 用准数法把测得的数据整理成描述过程规律的经验公式，确定通用的给热系数 关联式的系数，并与教材中相应的公式进行比较。 3、 了解影响给热系数的因素和强化传热过程的途经。 二、基本原理 套管式换热器:空气在管内流动，环隙中为饱和蒸气加热。 1、 加热量:Q=WC(t-t)=KA?tm CC12ii ,,AA11ii,，， K,,,A,,Aiiooo 在空气和蒸汽冷凝传入过程中，热阻主要集中在管内空气一侧，而管外一侧蒸汽冷凝和铜管热阻远比空气的热阻小，即: 。所以:,,,, i iK ,,oi QWC(t,t)CC21即:,K,, ,iiA,tA,timim 综上所述，只要在实验中测得空气流量W和进出口温度t、t,饱和蒸汽的温度C12T(或压力)及传热面积A，就可以求得空气一侧的传热系数。 ,式中:Q—单位时间内的传热量(KJ/s) W—空气质量流量(Kg/s) C C—空气进出口温度下的平均比热(KJ/Kg.?) p t、t—空气进出口温度(?) 12 2K—总传热系数(KW/m.?) i 2A—以园关内径为基准的传热面积(m) i ?t—对数平均传热温度差(?) m 2、根据广泛的实验研究，流体在圆形直管内强制流动在管长大于管内径50倍时的传热膜系数可以由以下准数关联式表示: mnNu=bRePr 化工单元操作实训 23 式中:b、m、n均是可以通过实验确定的系数。 对气体而言，从理论上分析，原子数相同的气体Pr准数应为常数，不随温度、压力而变。根据实际测定，基本上符合理论分析，干空气在各种不同温度下的Pr数值基本不变。 1n1m设:b=bPr 则:Nu= bRe 1两端取对数:logNu=logb+mlogRe ,,dduNu,其中: Re,,, 1用logNu对logRe在坐标纸上作图可得一直线，直线的斜率为m,m确定后，b可由计 Nu1算求得: ,bmRe 2式中:α—空气与管壁间的传热膜系数(w/m.?) d—管内径(m) de—当量直径(m) λ—空气导热系数(w/m.?) 3、 流量的测量: 本试验装置采用孔板流量计测定空气的流量，其流量计算公式为: ,,2gR(,)A Vs,CoSo, ,,22 WcVs,Cod2gR,(,,)Cod2gR,,,,,,oAoA44 3式中:Vs—流量(m/s) Co—孔流系数(Co=0.855) d—孔板喷嘴口直径(d=20.32mm) OO 3—压差计指示液密度(kg/m) ,A 3—被测介质密度(kg/m) , 1R—压差计计算值(R=1.01R)(单管压差计) 1R—压差计示值(m) 化工单元操作实训 24 4、 温度的测量: 本试验装置采用UJ36型直流式电位差计，测量空气进出口、蒸汽、管壁的温度。UJ36型电位差计采用补偿原理，使被测量电动势与恒定的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 电动势相互比较，是一种高精度测量电动势的方法，查毫伏数与温度的关系表，即可求出所测温度。 注:毫伏数与温度关系表附后。 例:所测电动势=3.8816mv,根据毫伏数与温度关系表，查得温度T与修正值。则所测温度为:T=T+修正值=92+1.18=93.18(?) 1 三、实训装置及流程 本试训装置是由两个套管换热器组成，其中一个内管是光滑管，另一个是螺旋管，如图所示(图中只画出一个套管，另一个套管流程完全相同)。空气由风机1输送，经孔板流量计2，风量调节阀3，再经套管换热器内管后，排向大气。蒸汽由锅炉供应，经蒸汽控制阀11进入套管换热器环隙空间，不凝性气体由放气旋塞12排出，冷凝液由疏水器13排出。 1—风机 2—流量计 3—调节阀 4—蒸汽套管 5—视镜 6—温度计 7—热电偶 8—安全法 9—压力表 10—压差计 11—蒸汽阀 12—放气旋塞 13—疏水器 14—热点偶转换开关 15—电位计 16—冰瓶 化工单元操作实训 25 设备主要数据: 1、 光滑管内经d=17.8mm 2、 螺旋管内经d=17.4mm Z 3、 有效传热管长L=1.224m 4、 孔板流量计喷嘴直径d=20.32mm O 四、实训步骤 1、 先看实训讲义，了解实训目的和原理后，到实训室观察实训装置，明确实训数 据的测量方法。 2、 实训前接好UJ36型电位差计测量仪器，检查单管压差计及供水供电情况。 3、 经指导老师检查后，打开蒸汽控制阀门11，排放不凝性气体，然后启动风机开 始实验。 4、 实训从大风量做起，用风量调节阀调节风量，蒸汽压力一般控制在0.5到 21kgf/cm(表压)左右，不宜太高。 5、 实训共测取5个不同风量下的数据，做好后切断电热锅炉电源，切断蒸汽源， 然后停风机。 五、数据记录与结果处理 圆形直管中气体传热膜系数测定实验 2;加热管内经 mm; 加热管长度 m; 加热面积 m 0.43加热管材料 ;Pr= Pr= ;Cp= ;ρ= kg/m 化工单元操作实训 26 传孔板流量空气温加热蒸汽 热O 度? 计mmH2传 膜序质量流热Nu Re 进出系号 量Kg/s 量左 右 压力 温度 数Qc 口 口 ,i1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 在双对数坐标纸上以Re与Nu为坐标，描出光滑管或螺旋管的Re—Nu图。 1求出其斜率m值及b值。 化工单元操作实训 27 六、思考题 1、 有人提出以下几个 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 来强化本实验装置的传热强度(Q/A)，试联系传热方称式加以分析比较，看看这些方案各有何优缺点，并与螺旋管强化传热方案比较，得出什么结论。 四种方案如下: (1) 提高空气流速; (2) 提高蒸汽压强; (3) 采用过热蒸汽提高蒸汽温度; (4) 在蒸汽一测管壁上加装翅片，增大冷凝面积，导走冷凝液。 2、 求管壁、管外、管内的热阻及其所占总热阻的百分比。 化工单元操作实训 28 附:毫伏表与温度关系表 修正值修正值毫伏数(mv) 温度T(?) 毫伏数(mv) 温度T(?) (?) (?) 0 0 0 3.0718 74 1.24 0.0389 1 0.11 3.1167 75 1.25 0.0779 2 0.22 3.1608 76 1.11 0.1167 3 0.33 3.2055 77 1.16 0.1555 4 0.52 3.2507 78 1.01 0.1947 5 0.83 3.2952 79 0.84 0.2338 6 0.72 3.3393 80 1.06 0.2730 7 0.83 3.3845 81 1.17 0.3124 8 0.96 3.4289 82 1.15 0.3517 9 0.77 3.4742 83 1.06 0.3911 10 0.93 3.5192 84 1.11 0.4207 11 0.84 3.5643 85 1.22 0.4705 12 0.9 3.6089 86 1.05 0.5101 13 0.81 3.6537 87 1.29 0.5496 14 0.94 3.6997 88 1.12 0.5896 15 0.93 3.7446 89 1.06 0.6294 16 0.95 3.7912 90 1.18 0.6696 17 0.83 3.8357 91 1.20 0.7090 18 0.68 3.8816 92 1.18 0.7495 19 0.51 3.9276 93 1.52 0.7899 20 0.56 3.9728 94 1.41 0.8300 21 0.53 4.0199 95 1.34 0.6704 22 0.7 4.0670 96 1.88 0.9113 23 0.52 4.1141 97 1.91 0.9532 24 0.43 4.1597 98 1.87 0.9919 25 0.4 4.2021 99 1.89 1.0324 26 0.52 4.2511 100 2.20 1.0732 27 0.6 4.2696 101 2.22 1.1142 28 0.64 4.3437 102 2.79 1.1549 29 0.56 4.3904 103 2.79 化工单元操作实训 29 1.1962 30 0.6 4.4330 104 2.82 1.2373 31 0.63 4.4825 105 2.83 1.2781 32 0.62 4.5285 106 2.81 1.3189 33 0.65 4.5760 107 2.89 1.3607 34 0.7 4.6218 108 2.95 1.4007 35 0.72 4.6708 109 2.89 1.4432 36 0.53 4.7154 110 2.9 1.4842 37 0.57 4.7642 111 2.72 1.5259 38 0.57 4.8110 112 2.82 1.5673 39 0.57 4.8612 113 2.66 1.6093 40 0.63 4.9070 114 2.65 1.6512 41 0.59 4.9546 115 2.74 1.6939 42 0.57 5.0016 116 2.89 1.7356 43 0.47 5.0489 117 2.75 1.7776 44 0.43 5.0790 118 2.69 2.2879 56 0.85 5.1149 119 2.63 2.3312 57 0.79 5.1919 120 2.88 2.3741 58 0.71 5.2403 121 2.89 2.4174 59 0.74 5.2890 122 2.96 2.4606 60 0.72 5.3362 123 2.96 2.5039 61 0.66 5.3855 124 2.96 2.5467 62 0.67 5.4338 125 2.85 2.5897 63 0.69 5.4773 126 2.81 2.6336 64 0.54 5.5261 127 2.97 2.6765 65 0.56 5.5696 128 2.99 2.7205 66 0.51 5.6238 129 2.98 2.7636 67 0.74 5.6724 130 3.01 2.7636 68 0.69 5.7192 131 2.90 2.8519 69 0.65 5.770 132 2.79 2.8950 70 0.67 5.8207 133 2.68 2.9397 71 0.59 5.8696 134 2.78 2.9833 72 1.01 5.9180 135 2.79 3.9285 73 0.87 5.9681 136 2.80 化工单元操作实训 30 实训六 精馏 一、实训目的 1、了解筛板式精馏塔的结构。 2、熟悉筛板式精馏塔的操作方法。 3、测定全回流时的总塔板效率。 二、基本原理 在板式精馏塔中，混合液的蒸汽逐板上升，回流液逐板下降，气液两相在塔板上层层接触，实现传质、传热过程而达到分离的目的。如果在每层塔板上液体与其上升的蒸汽处于平衡状态，则该塔板成为理论版，然而在实际操作的塔中，由于接触时间有限，气液两相不可能达到平衡，即实际塔板的分离效果达不到一块理论版的作用，因此精馏塔所需的实际板数总是比理论板数要多。对二元物系，尚已知气液平衡数据，在全回流时，根据塔顶、塔顶、塔底液相组成可求得理论板数。理论板数NT与实际塔板数N之比，称作塔的总板效率η，表示为:η,N/N T 三、实训装置及流程 本实训装置为一小型筛板塔，见图，共有7层筛板，板上开有φ2mm筛孔12个，塔径为50mm，板间距为100mm。塔管部分上、中、下端各装有一玻璃段，用以观察塔板上的气液鼓泡接触情况和回流情况。塔底有一加热釜，装有液面计、WZB-BA玻璃铂电阻温度计、YEJ-101型压力指示仪接管，加料接管和釜液取样考克。塔顶为一蛇管式冷凝器，冷却水走管内，酒精蒸气在管外冷凝，冷凝液可由塔顶全部回流，也可以由塔顶取样管将冷凝液(馏出液)全部放出。 另外，加热釜装有700W电炉丝，用TDGC1,0.5型调压器控制电加热量，塔顶温度、塔釜温度根据动圈指示仪记录，塔釜压差根据压力指示仪记录。 化工单元操作实训 31 1—取样考克 2—液面计 3—加热器 4—塔釜 5—釜温接管 6—加料口 7—玻璃塔节 8—液流挡板 9—降液管 10—塔板 11—不锈钢塔节 12—塔顶取样口 13—冷凝器 14—放空口 15—测温口 16—冷却水出口 17—冷却水进口 18—测压管 19—仪表柜 四、实训步骤 1、先看实训讲义，了解实训目的和原理后，到实训室熟悉精馏塔设备的结构和流程，并了解各部分的作用，检察加热釜中的料是否适当，一般控制在约为液面计的2,3左右。 2、检察供电、供水情况，经辅导老师检查同意后，然后打开电源，进入实验。 3、精馏塔通常正常担任的条件为: 物料,乙醇,水(工业酒精即可) 釜中料液量,约5公斤 化工单元操作实训 32 料液中的乙醇浓度,10,25,(重量) 加热器功率,700W左右(2.5~4A) 冷却水量,50,100升,小时 釜压差,60,130mm水柱 4、注意观察塔顶、塔釜的温度变化和塔顶第一块塔板的情况，当上升蒸汽的冷液开始回流时，打开冷却水阀，冷却水量可由转子流量计观察，其用量能将全部酒精蒸气冷凝下来即可，不必将水阀全部打开，以免造成浪费，但也要注意勿因冷却水过少而使蒸汽从塔顶喷出。 5、当塔板上气浪鼓泡正常，操作稳定，且待塔顶、塔釜温度恒定不变，即可开始取样。 6、由塔顶取样管和釜底取样考克用锥瓶取适量试样，取样前应先取少量试样冲洗一、二次，取样后用塞子将锥瓶盖上，并使其冷却，用比重天平称出比重，并用酒精组分对照表查得酒精重量百分比浓度。 7、取样后，加热电流调到5安培左右，可以观察到液泛现象，此时塔内压力明显增加，现象观察后，将加热电流缓慢减小到零，切断调压器电源，待塔内没有回流时将冷却水阀门关闭。 五、数据记录与结果处理 1、根据实验所得数据计算精馏塔的总板效率。 2、讨论试验结果。 化工单元操作实训 33 精馏实训数据记录表 塔径: mm 板间距: mm 塔板数: 块 加温度 塔顶样品 塔底样品 总电 热塔内序 板备塔塔温重分温重分功比比电压强 效注 顶釜度量子度量子率mmHO 重 重 2流 号 W 率 ? ? ? , , ? , , A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 六、思考题 1、精馏塔实验装置由哪几个主要部分组成,试述其基本流程, 2、测全回流总板效率时，如何操作,需测取哪几个参数, 3、取样位置如何,取样时应注意什么, 4、比重天平如何使用, 化工单元操作实训 34 酒精溶液重量、容量百分浓度沸点比重表 在15?时在15?重量, 容量, 沸点? 重量, 容量, 沸点? 比重 时比重 0.001 0.0012 40 47.29 83.10 0.9399 0.01 0.0125 45 52.62 82.55 0.9297 0.05 0.0625 50 57.78 81.90 0.9190 0.10 0.125 55 62.80 81.40 0.9078 0.40 0.500 99.48 0.9992 60 67.54 81.05 0.8965 0.50 0.625 99.36 0.9990 65 72.32 80.60 0.8849 1.00 1.25 98.76 0.9980 70 76.85 80.20 0.8730 1.50 1.875 98.20 0.9972 75 81.21 79.75 0.8611 2.00 2.500 97.79 0.9963 80 85.41 79.50 0.8489 2.50 3.125 97.35 0.9954 81 86.21 79.40 0.8467 3.00 3.750 96.88 0.9946 82 87.04 79.30 0.8440 3.50 4.375 96.40 0.9937 83 87.85 79.18 0.8415 4.00 5.00 95.80 0.9928 84 88.63 79.15 0.8390 4.50 5.625 95.40 0.9921 85 89.41 79.12 0.8365 5.0 6.25 95.00 0.9913 86 90.18 79.08 0.8340 5.50 6.90 94.63 0.9905 87 90.95 79.03 0.8314 6.00 7.94 94.16 0.9897 88 91.71 78.98 0.8288 6.50 8.10 93.66 0.9890 89 92.47 78.93 0.8261 7.00 8.714 93.30 0.9883 90 93.25 78.88 0.8234 7.50 9.325 92.95 0.9875 91 93.94 78.83 0.8208 8.00 9.94 92.60 0.9867 92 94.67 78.78 0.8181 8.50 10.56 92.27 0.9860 93 95.38 78.73 0.8153 9.00 11.16 91.78 0.9854 94 96.08 78.68 0.8124 9.50 11.77 91.55 0.9847 95 96.77 78.63 0.8096 10.00 12.39 91.30 0.9843 96 97.44 78.58 0.8067 15 18.40 88.6 0.9779 97 98.10 78.53 0.8037 20 24.46 87.00 0.9717 98 98.75 78.48 0.8006 25 30.36 85.70 0.9653 99 99.38 78.43 0.797 30 36.16 84.70 0.9579 100 100 78.35 0.794 35 41.80 83.65 0.9494 化工单元操作实训 35 实训七 吸收系数的测定 一、实训目的 1、 了解填料吸收装置的基本流程及设备结构; 2、 掌握吸收系数的测定方法; 3、 了解空塔气速和喷淋密度对总吸收系数的影响; 4、 了解气体空塔流速与压强降的关系。 二、基本原理 根据传质速率方程: 即; N,K,YG,NF,KF,YAYmAYm GK,所以; YF,Ym 通过实验分别测定和计算(单位时间吸收的组分量)、(气液两相接触面积)、(平 均传质推动力)的值，便可代入上式计算得吸收系数的值。 1、 单位时间吸收的组分量G(Kmol/h) G,V(Y,Y)12 上式中:V(惰性气体流量)用空气转子流量计来测定;Y(进塔气体组成)可通过测1定进塔时氨及空气流量来计算得到;Y(出塔气体组成)采用化学法进行尾气分析测定2 和计算得到。 22、 气液两相接触面积F(m) ,2 F,aV,a，D，z4 3 上式中:V—填料的总体积(m) Z—填料层高度(m) D—吸收塔的内径(m) 23 a—有效比表面积(m/m) a,a/, t 23式中:a—干填料的比表面积(m/m) t η—填料的表面效率，可根据最小润湿分率查图表(参看教材) 化工单元操作实训 36 操作的润湿率 最小润湿分率= 规定的最小润湿率 32式中:填料的最小润湿分率=0.08m/m.h(规定的最少润湿率) 32 操作的润湿率=W/a(m/m.h) t 式中:W—喷淋密度，每小时每平方米塔截面上的喷淋的液体量。 V(水的体积流量)水 W, ,(塔截面积) 3、 平均传质推动力 ,Ym 本实验的吸收过程处于平衡线是直线的情况下，所以可用对数平均推动力法计算。 ,Ym (Y,Y*),(Y,Y*)1122,Y, mY,Y*11lnY,Y*22 mXY*,上式中: 1，(1,m)X E m, P P=大气压+塔顶表压+1/2塔内压差 液相浓度5%以下时亨利系数与温度的关系: o0 10 20 25 30 40 温度(C) E(atm) 0.239 0.502 0.778 0.947 1.250 1.938 本实验中:X由公式计算，其中:X=0 L(X,X),V(Y,Y)121212 4、 转子流量计的计算公式: o(1) 实验中用的空气转子流量计是以20C,1atm的空气为介质来标定刻度的， 如果工作介质不是该状态下的空气，可用下式来换算刻度指示值: ,PT112 Q,Q,，Q211,PT221 o(2) 如果还需要将Q值换算成标准状态(0C,1atm)下的体积Q,则代入下式计 PTTPP20012算: Q,Q,Q2021PTPTT02012 化工单元操作实训 37 o(3) 如果测定的是其它气体，而且是非20C,1atm状态空气下则代入下式计 ,PT1210算: Q,Q201PT,2120 (4) 如果还需要将Q值换算成标准状态下的值: ,TPP01210 Q,Q201PTT,01220 o上式中:分别表示20C,1atm状态下标定气体和被测气体的密度。 ,、,1020 5、尾气分析法计算Y2 以稀硫酸(0.02N)为指示液，酚酞为指示液，将经计量的尾气通入装有红色的吸收液(稀硫酸和酚酞)的吸收瓶中，吸收液和尾气中的氨反应当达到终点时，吸收液变为红色，立即关闭气体进口考克，记录尾气进入量，并根据硫酸的浓度先将湿式气体流量计口读得的空气流量换算成标准状态下的体积流量V: 0 PT10 (V,空气流量读数) V,V0PT01 氨的体积: V=22.4VN (V,硫酸溶液的体积ml;N,硫酸溶液的当量浓度N毫克当量/毫升) SSSS V 最后: Y,2V0 三、实训装置及流程 如图为吸收实训设备流程图。空气由风机1供给，阀2用于调节空气流量(放空法)。在气管中空气与氨混合入塔，经吸收后排出，出口处有尾气调压阀9，这个阀在不同的流量下能自动维持一定的尾气压力，作为尾气通过分析器的推动力。 水经总阀15进入水过滤减压器16，经调解器17及流量计18入塔。氨气由氨瓶23供给，开启氨瓶阀24，氨气即进入自动减压阀25中，这法能自动将输出氨气压力 2稳定在范围内，氨压力表26指示氨瓶内部压力，而氨压力表27则指0.5,1kg/cm 示减压后的压力。为了确保安全，缓冲罐上还装有安全阀29，以保证进入实验系统 2的氨压不超过安全允许规定值(1.2kg/m),安全阀的排出口用塑料管引到室外。 为了测量塔内压力和填料层压力降，装有表压计20和压差计19。此外，还有大 化工单元操作实训 38 气压力计测量大气压力。 1—风机 2—空气调节阀 3—油分离器 4—空气流量计 5—填料塔 6—栅板 7—排液管 8—莲蓬头 9—尾气调节阀 10—尾气取样管 11—稳压瓶 12—旋塞 13—吸收盒 14—湿式气体流量计 15—总阀 16—水过滤减压阀 17—水调节阀 18—水流量计 19—压差计 20—塔顶表压计 21—表压计 22—温度计 23—氨瓶 24—氨瓶阀 25—氨自动减压阀26—氨压力表 27—氨压力表 28—缓冲罐 29—膜式安全阀 30—转子流量计 31—表压计 32—空气进口阀 四、实训步骤 1、填料塔流体力学测定操作 (1)这项操作不要开动氨气系统，仅用水对空气进行操作即可。 (2)可以先开动供水系统。开动供水系统中的滤水器时，要注意首先打开出口端阀门才慢慢打开进水阀，如果在出口端阀门关闭的情况下开进水阀，滤水器就可能超压。 (3)开动空气系统。开动时要首先全开叶氏分机的旁通阀，然后再启动叶氏风 化工单元操作实训 39 机，否则风机一开动，系统内气速突然上升可能碰坏空气转子流量计。风机启动后再用关小旁路阀的办法调节空气流量。 同样道理，实验完毕要停机时，也要全开旁通阀，待转子降下来以后在停机，如果突然停机，气流突然停止，转子就会猛然掉下，打坏流量计。 (4)一般总是慢慢加大气速到接近液泛，测定每一间隔气速下的填料压降。 (5)正式测定是固定某一喷淋量，测定每一间隔下的填料压降。 2、传质系数的测定: (1)事先确定好操作条件(如氮气流量、空气流量、喷淋量)，准备好尾气分析气，开动水系统和空气系统，一切准备就绪后再开动氨气系统。实验完毕随即关闭氨气系统，以尽可能节约氨气。水系统和空气系统的开动和关闭方法同上。 (2)氨气系统的开动方法:事先要弄清楚氨气自动减压阀的构造。开动时首先将自动减压阀的弹簧放松，使自动减压阀处于关闭状态，然后打开氨瓶瓶顶阀，此时自动减压阀的高压压力表应有示值。下一步先关好氨气转子流量计前的调节阀，;再缓缓压紧减压阀的弹簧，使阀门打开，同时注视低压氨气压力表的示值达到0.5到 20.8公斤/厘米时即可停止。 然后用转子流量计前的调节阀调节氨气流量，便可正常使用。关闭氨气系统的步骤和开动步骤相反。 (3)尾气分析器的操作: 尾气分析仪用取样管3、吸收管8、湿式气体流量计等组成，在吸收管中装入一定浓度一定体积的稀硫酸作为吸收液并加入指示剂(甲基红)，当被分析的尾气样品通过吸收管后，尾气中的氨被硫酸吸收，其余部分(空气)由湿式气体流量计计量。由于加入的硫酸数量和浓度是已知量，所以被吸收的氨量便可计算出来。湿式气体流量计所计量的空气量可以反映出尾气浓度，空气量越大表示浓度越低。 分析操作开始时先纪录湿式气体流量计的初始值，然后开启阀5让尾气通过取样管并观察吸收液的颜色(吸收管是透明的，可以看清吸收液的颜色)，当吸收液刚改变颜色(由红变黄)时，表示吸收到达终点，应立即关闭阀门5，读取湿式气体流量计终示值。操作是要注意控制阀5的开度，使尾气成单个气泡连续不断进入吸收管，如果开度过大，气泡成大气团通过则吸收不完全，开度过小，则拖延分析时间。 尾气浓度计算参看基本原理。 化工单元操作实训 40 附:数据整理过程示例: (一、)、求空气流量: 3Q=19m/h T=273K P=760mmHg OO P=760mmHg P=720+24.7=744.7mmHg 12 T=273+20=293K T=273+16=289K 12 TPP273760，744.7O312 Q,Q,，19,17.64标准m/h101PTT760293，289O12 (二)、求氨气流量: 3 Q=0.762m/h T=273K T=293K O1 T=289K P=760mmHg P=760mmHg 2O1 P=720+13.2=733.2mmHg 2 33 ,,1.293kg/m,,0.7810kg/m1020 ,TPP2731.293，733.2，760O31012Q,Q,，0.762,0.903标准m/h201,PTT7600.781，289，293O2012 3因为是98%的氨，故纯氨的量为0.903*0.98=0.885标准m/h (三)、计算Y 1 Q0.88520 Y,,,0.05021Q17.6410 (四)、计算Y 2 V,22.4VN,22.4，1，0.04391,0.9836mlSS PV，T720，273O3 V,,，1.21，10,1083mlOP，T760，289O V0.9836Y ,,,0.0009082V1083O (五)、计算G: Q17.64O V,,,0.7875kmol/h22.422.4 化工单元操作实训 41 =0.0388kmol/h G,V(Y,Y),0.7875(0.0502,0.000908)12 (六)、计算: ,Ym 23 D=0.11m a=403m/m z=0.815m T 3,60，1032 w,,6.317m/m.h2,/4，0.11 2操作润湿率=w/a=6.317/403=0.0157(m/h) 最小润湿率=0.157/0.08=0.196 查教材上填料得表面效率和最小润湿率关系图得: ,,0.41 23 a,a，,,403，0.41,165.23m/mt ,222 F,a，D，z,165.23，0.785，0.11，0.815,1.279m4 72012，0.5，4.3 P,，,0.961atm总7601033 E0.64m ,,,0.666P0.961总 O315C时: M,18,,999kg/mHOHO22 ,360，10，999 L,,3.33kmol/h18 G,L(X,X)X,0122 G，LX0.03882 X,,,0.011651L3.33 mX0.666，0.01165*1 Y,,,0.0077311，(m,1)X1，(1,0.666)，0.011651 * Y,02 **(Y,Y),(Y,Y)0.0502,0.00773,0.0009081122 ,Y,,,0.01081m*0.04247Y,Y11lnln*0.000908Y,Y22 (七)、求K: Y 化工单元操作实训 42 G0.03882 K,,,2.806kmol/m.hYF,Y1.279，0.01081m 五、数据记录与结果处理 吸收系数的测定 混合气组成:氨、空气 吸收剂:水 填料: 名称:拉西环 规格:12*13*1.5mm 个数:3750个 23 比表面积: m/m 堆积形式:乱堆 填料层高度:815mm 吸收塔内径:110mm 数据纪录表: 序号 例 1 2 3 4 项目 3流量计示值m/h 19.0 空气 计前表压mmHg 24.7 O 温度C16.0 0.762 氨气 计前表压mmHg 13.2 O温度C 16 3-3计量计示值m/h 60×10 水 O温度C 15.0 3流量计示值m/h 1.21 硫酸体积ml 1 尾气 硫酸浓度(N) 0.04391 O温度C 15.0 大气压(mmHg) 720 压强 塔顶表压 12.0 (cmHO) 2 化工单元操作实训 43 塔内压强 4.3 (cmHO) 2 吸收组分量G 0.0388 (kmol/h) 喷淋密度 6.317 32W(m/m.h) 填料表面效率 0.41 , 2接触面积F(m) 1.279 Y 0.0502 1 Y 0.000908 2 Ym 0.01081 , 2Ky(kmol/m.h) 2.806 六、思考题 1、综合班上几组的数据来看，你认为以水吸收空气中的氨气过程，是气膜控制还是液膜控制,为什么, 2、要提高氨水浓度有什么办法(不改变进气浓度),这时又会带来什么问题, 3、气体流速与压强降关系中有无明显的折点,意味着什么, 4、当气体温度与吸收剂温度不同时，应按那种温度计算亨利系数, 5、试分析旁路调节的重要性。 6、试比较精馏装置与吸收装置异同。 化工单元操作实训 44