化工原理專業(yè)實(shí)驗(yàn)思考題答案

1、 實(shí)驗(yàn)一本實(shí)驗(yàn)測(cè)定聚合速率的原理是什么？膨脹計(jì)法的原理是利用聚合過程中體積收縮與轉(zhuǎn)化率的線性關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意哪些實(shí)驗(yàn)操作？選擇膨脹計(jì)時(shí)要注意磨口的配套。單體和引發(fā)劑要混合均勻，引發(fā)劑充分溶解。膨脹計(jì)內(nèi)要檢查有無氣泡要明確誘導(dǎo)期的測(cè)量方法，在實(shí)驗(yàn)前了解開始計(jì)時(shí)的時(shí)間，避免實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生錯(cuò)誤。反應(yīng)物加入膨脹計(jì)后，毛細(xì)管與反應(yīng)器要耳朵對(duì)耳朵，對(duì)上后將磨口轉(zhuǎn)動(dòng)一下，橡皮筋一定要扎緊，嚴(yán)格防止實(shí)驗(yàn)時(shí)水進(jìn)入膨脹計(jì)。膨脹計(jì)需要完全插入恒溫槽內(nèi)，膨脹計(jì)內(nèi)的最高液面應(yīng)該在恒溫槽液面以下反應(yīng)結(jié)束馬上取出樣品，迅速使反應(yīng)器與毛細(xì)管分離，以免膨脹計(jì)粘結(jié)；用丙酮將反應(yīng)器與毛細(xì)管清洗干凈實(shí)驗(yàn)二1、實(shí)驗(yàn)中怎樣判斷氣液兩相已達(dá)到

2、平衡？答案：體系溫度一段時(shí)間內(nèi)（約5分鐘）不再發(fā)生變化時(shí)，則可判定氣液兩相達(dá)到平衡。2、影響氣液平衡測(cè)定準(zhǔn)確度的原因有那些？答案：裝置的氣密性；平衡溫度的讀??；由阿貝折射儀讀取混和液折射率的誤差；在阿貝折射儀工作曲線上由折射率讀取氣液相組成存在讀數(shù)誤差；取樣時(shí)氣液是否達(dá)到平衡；是否選取了合理的取樣點(diǎn)。3、為什么要確定模型參數(shù)，對(duì)實(shí)際工作有何作用？答：由于溫度變化，但參數(shù)不會(huì)變，確定模型參數(shù)后，對(duì)于同樣的物系，都可以使用，省去了實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，直接計(jì)算就可，獲得數(shù)據(jù)更快速、更方便。模型參數(shù)對(duì)于實(shí)際工作中有著很好的指導(dǎo)作用，而且Wilson方程有了二元參數(shù)后，可以用來預(yù)測(cè)多元混合物的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)三怎樣提

3、高酯化收率？答：采用連續(xù)式操作，即是在塔的某處進(jìn)料。在塔上部某處加帶有酸催化劑的乙酸，塔下部某處加乙醇。釜沸騰狀態(tài)下塔內(nèi)輕組分逐漸向上移動(dòng)，重組分向下移動(dòng)。具體地說，乙酸從上段向下段移動(dòng)，與向上段移動(dòng)的乙醇接觸，在不同填料高度上均發(fā)生反應(yīng)，生成酯和水。塔內(nèi)此時(shí)有4組分。由于乙酸在氣相中有締合作用，除乙酸外，其它三個(gè)組分形成三元或二元共沸物。水酯，水醇共沸物沸點(diǎn)較低，醇和酯能不斷地從塔頂排出。若控制反應(yīng)原料比例，可使某組分全部轉(zhuǎn)化。不同回流比對(duì)產(chǎn)物分布影響如何？答：當(dāng)回流比增大時(shí)，乙酸乙酯的濃度比回流比小時(shí)要大，但當(dāng)回流比過大時(shí)，傳質(zhì)推動(dòng)力減小，理論塔板數(shù)增大，需要的投資增加。加料摩爾比應(yīng)保持多

4、少為最佳？答：此反應(yīng)的原料反應(yīng)摩爾比為1:1，為提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)使某組分過量，因乙醇的沸點(diǎn)較低，易被蒸出，因此應(yīng)把乙醇多加，比例約為2:1即可。實(shí)驗(yàn)四測(cè)定停留時(shí)間分布函數(shù)的方法有哪幾種？本實(shí)驗(yàn)采用的是哪種方法？脈沖法、階躍法、周期示蹤法和隨機(jī)輸入示蹤法。本實(shí)驗(yàn)采用脈沖示蹤法。模型參數(shù)N的數(shù)值意義模型參數(shù)N的數(shù)值可檢驗(yàn)理想流動(dòng)反應(yīng)器和度量非理想流動(dòng)反應(yīng)器的返混程度。當(dāng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得模型參數(shù)N值與實(shí)際反應(yīng)器的釜數(shù)相近時(shí)，則該反應(yīng)器達(dá)到了理想的全混流模型。若實(shí)際反應(yīng)器的流動(dòng)狀況偏離了理想流動(dòng)模型，則可用多級(jí)全混流模型來模擬其返混情況，用其模型參數(shù)N值來定量表征返混程度。如何限制返混和加大返混限制返混的

5、主要措施是分割，通常有橫向分割和縱向分割之分，其中重要的是橫向分割。為減少返混，工業(yè)上常采用多釜串聯(lián)的操作，這就是橫向分割的典型例子。當(dāng)串聯(lián)釜數(shù)足夠多時(shí)，這種連續(xù)多釜串聯(lián)的操作性能就很接近平推流反應(yīng)器的性能；為了限制返混，對(duì)高徑比較大的流化床反應(yīng)器，可在其內(nèi)部裝置橫向擋板以減少返混，而對(duì)于高徑比較小的，則可設(shè)置垂直管作為內(nèi)部構(gòu)件，這就是縱向分割。加大返混的措施，改變流涕的流動(dòng)狀態(tài)，攪拌、設(shè)置擋板等。為什么說返混與停留時(shí)間分布不是一一對(duì)應(yīng)的？返混是流動(dòng)系統(tǒng)的內(nèi)在流動(dòng)特征，一般不易直接測(cè)定。返混的研究通常是先簡(jiǎn)化，然后假設(shè)流動(dòng)模式（流動(dòng)宏觀形態(tài)的簡(jiǎn)化物理模式），以流動(dòng)模型表示返混與物料停留時(shí)間分布

6、的定量關(guān)系，并根據(jù)物料的停留時(shí)間分布來檢驗(yàn)?zāi)Ｐ秃凸烙?jì)模型參數(shù)。一定的返混流動(dòng)模式會(huì)表現(xiàn)出確定的停留時(shí)間分布，但同樣的停留時(shí)間分布卻可能由不同的返混流動(dòng)模式造成。所以從停留時(shí)間分布不能確切推測(cè)流動(dòng)模式。何謂反混？反混的起因是什么？返混又稱逆向混合是指不同年齡質(zhì)點(diǎn)之間的混合這里的逆向是時(shí)間概念上的逆向不同于一般攪拌混合返混產(chǎn)生的原因有兩點(diǎn)：（1）反應(yīng)器內(nèi)的環(huán)流運(yùn)動(dòng)物料在連續(xù)反應(yīng)器中的反向運(yùn)動(dòng)造成返混如循環(huán)反應(yīng)器中的循環(huán)流連續(xù)流動(dòng)塔式反應(yīng)器中的軸向反向擴(kuò)散以及連續(xù)釜式反應(yīng)器中的攪拌作用。（2）反應(yīng)器內(nèi)物料的流速分布不均勻當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)物料的流速分布不均勻時(shí)也同樣可以改變反應(yīng)器內(nèi)的濃度分布造成返混實(shí)驗(yàn)五此

7、裝置能否適應(yīng)其它物料與其它固體催化劑進(jìn)行反應(yīng)？能，比如乙苯脫氫制取苯乙烯就可使用于此裝置。反應(yīng)器是如何保持恒溫的？通過反應(yīng)釜的夾套進(jìn)行換熱固定床反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)六（1）在本裝置中，一個(gè)完整的吸附循環(huán)包括哪些操作步驟？升壓、吸附、順向降壓、逆向放壓、沖洗等五個(gè)步驟。（2）氣體的流速對(duì)吸附劑的穿透時(shí)間和動(dòng)態(tài)吸附容量有何影響？為什么？氣體的流速對(duì)吸附劑的穿透時(shí)間影響成正比，而對(duì)吸附劑容量無影響。因?yàn)楦鶕?jù)動(dòng)態(tài)吸附容量公式可知?dú)怏w流速與動(dòng)態(tài)吸附容量無關(guān)（3）吸附壓力對(duì)吸附劑的穿透時(shí)間和動(dòng)態(tài)吸附容量有何影響？為什么？吸附壓力對(duì)吸附的穿透時(shí)間成反比，而對(duì)吸附容量無影響。因?yàn)楦鶕?jù)動(dòng)態(tài)吸附容量公式可知吸附壓力與動(dòng)態(tài)吸

8、附容量無關(guān)。（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，您認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)裝置的吸附時(shí)間應(yīng)控制在多少為適？為確保產(chǎn)品質(zhì)量，在實(shí)際生產(chǎn)中吸附柱有效工作區(qū)應(yīng)控制在穿透點(diǎn)之前。小于穿透時(shí)間（5）該吸附裝置在提純氮?dú)獾耐瑫r(shí)，還具有富集氧氣的作用，如果實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱双@得富氧，實(shí)驗(yàn)裝置及操作方案應(yīng)做哪些改動(dòng)？調(diào)節(jié)電磁閥，將均壓方式改為兩端同時(shí)均壓，分離后的產(chǎn)品氣一部分進(jìn)入儲(chǔ)氣罐,經(jīng)流量計(jì)流出,一部分對(duì)另一吸附塔進(jìn)行反吹清洗,而氮?dú)饧捌渌M分在解吸時(shí)排入大氣。改變吸附時(shí)間實(shí)驗(yàn)七質(zhì)面比常數(shù)K值對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？為什么？答:任意溫度任意壓力下，質(zhì)面比常數(shù)k均不變。所以不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果又影響。為什么測(cè)量25C下等溫線時(shí)，嚴(yán)格講，出現(xiàn)第1個(gè)小液滴時(shí)的壓力和最后一個(gè)小汽泡將消失時(shí)的壓力應(yīng)相等？答：在出現(xiàn)第一個(gè)小液滴和最后一個(gè)汽泡消失過程中CO2處于汽液平衡狀態(tài)。根據(jù)相律得F=C-P+1=1-2+1=0，自由度為0，故過程中壓力應(yīng)為相等。實(shí)驗(yàn)八請(qǐng)說明超濾膜分離的機(jī)理超濾膜具有一般膜的篩分特性、但其表面上特征性質(zhì)可以與比膜孔小的物質(zhì)發(fā)生作用截留比膜孔徑小的物質(zhì)。超濾膜組件長(zhǎng)期不用時(shí)，為什么要加保護(hù)液？防止微生物對(duì)中空纖維膜的侵