【正文】 0 圖 61 填料層的Δ P～ u 關(guān)系 當無液體噴淋即噴淋量 L0=0 時，干填料的Δ P～ u 的關(guān)系是直線，如圖中的直線 0。對于相同的物系及一定的設(shè)備（填料類型與尺寸），吸收系數(shù)將隨著操作條件及氣液接ΔP， kPa 21 觸狀況的不同而變化。 h）； V— 空氣的摩爾流率， kmol（ B） / h； Ω — 填料塔截面積， m2； 24D???。其流量由閥 10調(diào)節(jié) 5,然后進入空氣管道與空氣混合后進入吸收塔 7的底部 ,水由自來水管經(jīng)水轉(zhuǎn)子流量計11,水的流量由閥 12 調(diào)節(jié) ,然后進入塔頂。填料層壓降用∪形管壓差計 13 測定。 23 ⑴選澤適宜的空氣流量和水流量 (建議水流量為 30～ 35L／ h) 根據(jù)空氣轉(zhuǎn)子流量計讀數(shù)為保證混合氣體中氨組分為 左右摩爾比，計算出氨氣流量。 ,緩慢地旋轉(zhuǎn)三通旋塞 ,讓塔頂尾氣通過吸收瓶 ,旋塞的開 度不宜過大 ,以能使吸收瓶內(nèi)液體以適宜的速度不斷循環(huán)流動為限。Ｖ H2SO4 Y2＝空氣NnNH3 ＝0(42422）量氣管量氣管 TTVSOHSOH VM?? (67) 式中 : nNH3,N 空氣 ─分別為 NH3 和空氣的摩爾系數(shù) , MH2SO4─硫酸溶液體積摩爾濃度 , mol 溶質(zhì)／ l 溶液 ∨ H2SO4━硫酸溶液的體積 , ｍ l ∨ 量氣管 ━量氣管內(nèi)空氣的總體積 , ｍ l T0─標準狀態(tài)時絕對溫度 273K, T─操作條件下的空氣絕對溫度 K 。 (5)水噴淋量保持不變 ,加大或減小空氣流量 ,相應(yīng)地改變氨流量 ,使混合氣中的氨濃度與第一次傳質(zhì)實驗時相同 ,從復上述操作 ,測定有關(guān)數(shù)據(jù)。 ⒋ 空氣和氨氣的實際體積流量的校正 （ 1） 空氣流量校正： Vh= ??? ??? pptV n)20273( )273( (68) （ 2） 氨氣流量的校正： 24 ∨ h（氨氣） ＝ ???? )20273( )273(3 HN a ir tV ? ? （ 69） 5. 實驗完畢后，關(guān)閉空壓機、真空泵、進水閥門、等儀器設(shè)備的電源，并將所有儀器復原。 ⒊ 做傳質(zhì)實驗時，水流量 不能超過規(guī)定范圍，否則尾氣的氨濃度極低，給尾氣分析帶來麻煩。 附圖： N H 3 H 2 O 系 統(tǒng) 平 衡 常 數(shù) m 溫 度 t 之 間 關(guān) 系00 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 40 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5溫 度 （ t ）平衡常數(shù)（m） 圖 63 25 附錄一 實驗預(yù)習與實驗報告的書寫 一、實驗預(yù)習 實驗預(yù)習是做實驗前的準備工作，預(yù)習好實驗是做好實驗的前提；因此，實驗前必須做好預(yù)習實驗，并隊實驗結(jié)果進行預(yù)測，具體要求如下： 認真閱讀實驗指導書，明確本實驗的目 的與內(nèi)容及注意事項； 根據(jù)本實驗的具體任務(wù)，研究實驗的做法及其理論根據(jù)，分析應(yīng)該測去的那些數(shù)據(jù)，并估計實驗數(shù)據(jù)的變化規(guī)律； 在現(xiàn)場結(jié)合實驗指導書，仔細察看設(shè)備流程，主要設(shè)備的構(gòu)造，儀表的種類，安裝位置；了解啟動和使用方法以及設(shè)備流程的特點； 擬定實驗方案，設(shè)計操作順序和操作條件；設(shè)備的啟動過程，如何進行相應(yīng)的調(diào)整，可能會出現(xiàn)的錯誤以及錯誤的處理方法； 了解工業(yè)儀表的測定原理，實驗數(shù)據(jù)的讀取方式，數(shù)據(jù)點的數(shù)量和分布； 列出本實驗需要在實驗室中得到的全部原始數(shù)據(jù)和操作現(xiàn)象觀察項目的清單（不包括計算數(shù)據(jù)），并畫出 便于記錄的原始數(shù)據(jù)表格。改變條件后，應(yīng)根據(jù)具體實驗情況，帶整個體系穩(wěn)定后方可再次進行數(shù)據(jù)讀取； 每個數(shù)據(jù)記錄后，應(yīng)該由另一位操作者立即進行復核，以免發(fā)生讀錯或?qū)戝e數(shù)值等事故； 數(shù)據(jù)記錄必須真實地反映儀表的精度，一般要記錄至儀表的最小分度以下的一位數(shù)，不可過 多也不可過少； 實驗中如果出現(xiàn)不正常的情況時或數(shù)據(jù)明顯出現(xiàn)錯誤時，應(yīng)在備注欄中加以注明。只進行實驗，而不寫任何實驗報告的實驗是沒有意義的；因此，對于理工科的大學生而言，這是一種必不可少的基礎(chǔ)訓練，為今后書寫畢業(yè)論文和工作中發(fā)表文章打下基礎(chǔ)。要求語言表達簡潔準確。 26 同時在流程圖的下面標出圖的名稱和相應(yīng)標號的儀表名稱等。 注意事項中應(yīng)包括如下內(nèi)容：由于不按照規(guī)程操作而引起各種事故、 實驗過程中存在的一些易燃易爆裝置，用電的安全、容易損壞的儀表或設(shè)備；某些對實 驗結(jié)果影響比較大的操作等情況； 數(shù)據(jù)記錄： 實驗數(shù)據(jù)是在實驗過程中測量儀表所讀取的數(shù)值，要根據(jù)儀表的精度決定實驗數(shù)據(jù)的有效數(shù)字位數(shù)。 數(shù)據(jù)的處理和作圖： 數(shù)據(jù)處理時實驗報告的重點內(nèi)容之一，要求將實驗數(shù)據(jù)整理、加工成圖形或表格的形式。實驗數(shù)據(jù)不經(jīng)重復實驗不得修改數(shù)據(jù)，更不得偽造數(shù)據(jù)。 對實驗結(jié)果的分析與討論： 實驗結(jié)果的分析與討論十分重要，是作者理論水平的具體體現(xiàn)，也是對實驗方法和結(jié)果進行的綜合分析研究 。要想進一步得出結(jié)論，必須對實驗數(shù)據(jù)做進一步的整理，使得人們能夠清楚的了解各變量之間的定量關(guān)系，以便于進一步分析實驗現(xiàn)象，提出新的研究方案或得出規(guī)律，指導生產(chǎn)與設(shè)計。原始數(shù)據(jù)表必須在實驗前設(shè) 計好，以清楚的記錄所有待測數(shù)據(jù)。同時，計量單位不宜混在數(shù)字之中，造成分辨不清。 n/計量單位”的形式，將 10177。表格應(yīng)按出現(xiàn)的順序進行編號。各種實驗條件及做記錄者 的姓名可作為“表注”，寫在表的下方。用作圖法可以驗證理論并有可能求出經(jīng)驗公式。 (5) 可把某些復雜函數(shù)關(guān)系通過變量置換法用直線來表示。 (3) 在圖紙上聯(lián)線時有相當大的主觀任意性。坐標紙的大小和坐標軸的比例，應(yīng)根據(jù)測量數(shù)據(jù)的大小、有效 的 數(shù)位和結(jié)果的需要來定 ，避免圖形失真 。 ② 軸的標度應(yīng)劃分得當，以便不用計算就能直接讀出圖線上每一點的坐標。在軸上每隔一定間距標明該物理量的數(shù)值。用 “+” 標出各點的坐標，當在同一張紙上畫出不止一條曲線時，每條曲線的數(shù)據(jù)點應(yīng)采用不同的標記，可分別用 “+” 、 “” 、 “○” 和 “▲”等加以區(qū)別。 、作圖法的注意事項 （ 1） 曲線光滑。必要時還應(yīng)有圖注。把全部測量數(shù)據(jù)用一個公式代替，不僅有緊湊扼要的優(yōu)點，而且可以對公式進行必要的數(shù)學運算，以研究各自變量與函數(shù)之間的關(guān)系。以自變量為橫坐標，函數(shù)量為縱坐標，將測量數(shù)據(jù)描繪在坐標紙上，并把數(shù)據(jù)點描繪成測量曲線（詳見圖示法）。判斷時可參考現(xiàn)成的數(shù)學曲線形狀加以選擇，對選擇的曲線則按一元非線性回歸 方法處理。 （ 4） 確定公式中的常量。 四、常見函數(shù)的線性化方法和最小二乘法求回歸直線 例如：（ 1）冪函數(shù) y=axb 根據(jù)工程應(yīng)用中的情況，確定 x、 y 的范圍是否在取對數(shù)范圍之內(nèi)，如果在范圍之內(nèi)，上述式子兩邊取對數(shù)， lgy=lga+blgx 令 X=lgx， Y= lgy，則得到直線方程 Y=lga+Bx 這樣，可以在普通直角坐標系中繪制 YX 圖，或者在對數(shù)坐標系中繪制 yx 圖，便可獲得直線 30 （ 2）一元二次函數(shù) y=a+bx+cx2 令 X1=x； X2=x2，原方程變形為： y=a+b X1+cX2，同理，該方法可以外推到正交一元多項式。那么，哪一條直線最好呢？于是，應(yīng)當從眾多方法（包括徒手畫）中尋找一種優(yōu)良的方法，運用優(yōu)良方法去求出線性模型 ——y=a+bx 中的截距 a=？；直線的斜率 b=？這個優(yōu)良的、探索經(jīng)濟變量間數(shù)量規(guī)律的方法正是本章介紹的最小二乘法。既然經(jīng)濟變量之間存在線性關(guān)系，接下來自然應(yīng)探求它們之間關(guān)系的表現(xiàn)形式是什么？最好用數(shù)學表達式將這種關(guān)系盡可能準確、嚴謹?shù)谋硎境鰜?——y=a+bx——用方程得形式把它們之間的內(nèi)在聯(lián)系挖掘出來。平均法和最小二乘法等。 （ 3） 曲線化直 線 。如果數(shù)據(jù)點描繪的基本上是直線，則可用一元線性回歸方法確定直線方程。所建立的公式能正確表達測量數(shù)據(jù)的函數(shù)關(guān)系，往往不是一件容易的事情 ，在很大程度上取決于試驗人員的經(jīng)驗和判斷能力，而且建立公式的過程比較繁瑣，有時還要多次反復才能得到與測量數(shù)據(jù)更接近的公式。 三 、 經(jīng)驗公式法 測量數(shù)據(jù)不僅可用圖形表示出函數(shù)之間的關(guān)系，而且可用與圖形對應(yīng)的一個公式來表示所有的測量數(shù)據(jù)，當然這個公式不可能完全準確地表達全部數(shù)據(jù)。 （ 2） 定量繪制的坐標圖，其坐標軸上必須標明該坐標所代表的物理量名稱、符號及所 29 用的計量單位。根據(jù)不同情 況，把數(shù)據(jù)點聯(lián)成直線或光滑曲線，圖線不一定要通過所有的點，而要求圖線兩側(cè)旁偏差點有較均勻的分布。圖名若以物理量符號表示，應(yīng)把縱軸符號寫在前。 ③ 橫軸和縱軸的標度可以不同，兩軸的交點可以不為零而取比數(shù)據(jù)中最小值稍小些的整數(shù)，以便調(diào)整圖紙的大小和圖線的位置。適當選取橫軸和縱軸的比例及坐標的起點，使曲線比較對稱地充滿整個圖紙，不偏于一角或一邊。 、 作圖 步驟 (1) 坐標紙種類與大小的選擇。 、 作圖法的局限性 (1) 由于受圖紙大小的限制，點所代表的數(shù)據(jù)一般只有三四位有效數(shù)字。 (3) 在曲線上，可以直接讀出 沒有進行觀測的對應(yīng)物理量的值 (內(nèi)插法 )，也可以從圖線的延伸線上讀到原測量數(shù)據(jù)范圍以外的點 (外推法 )。準確的圖形還可以在不知道數(shù)學表達式的情況下進行微積分運算，因此得到了廣泛的應(yīng)用。 數(shù)據(jù)表格書寫要正規(guī)，數(shù)據(jù)書寫必須清楚整齊。注意：表頭中的與表中的數(shù)據(jù)應(yīng)服從下式： 物理量的實際值 10177。 物理量的數(shù)值較大或較小時，要用科學記數(shù)法來表示。如《傳熱綜合實驗原始數(shù)據(jù)表》的格式見表 1： 表 1：傳熱綜合實驗原始數(shù)據(jù)表 年 月 日 儀器名稱： 換熱器方式： 傳熱管內(nèi)徑 L（ m） 有效長度 (m) 項目 1 2 3 4 5 6 光滑管 流量計讀數(shù)（ kPa） 進口溫度 (℃ ) 出口溫度 (℃ ) 熱電偶溫度 (mV) 強化管 流量計讀數(shù) 進口溫度 (℃ ) 出口溫度 (℃ ) 熱電偶溫度 (mV) 備注： 列表過程中應(yīng)注意的事項： 表頭應(yīng)列出物理量的名稱、符號和計量單位。 一、列表法 列表法是將實驗數(shù)據(jù)列成表格表示，是數(shù)據(jù)整理的第一步，為標繪曲線圖或整理成數(shù)學公式打下基礎(chǔ)。討論的內(nèi)容包括：（ 1）從理論上對實驗結(jié)果進行分析和解釋，說明其必然性；（ 2）對實驗中存在的異?，F(xiàn)象進行分析討論；（ 3）分析誤差的大小和原因，如何提高測量精度；（ 4）本實驗結(jié)果在生產(chǎn)實踐中的價值和意義； (5)由實驗結(jié)果提出進一步的研究方向或?qū)嶒灧椒把b置提出改進建議等；（必要時可以將第 9 項合并為“結(jié)果與討論”） 實驗結(jié)論： 結(jié)論是根據(jù)實驗結(jié)果所做出的最后判斷，得出的結(jié)論要從實際出發(fā)，有充分的理論根據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)的變化情況選用合適的坐標紙確定出若干點，然后用光滑曲線連接，畫出相關(guān)曲線。一般將重要的中間計算值和最后計算結(jié)果列在數(shù)據(jù)整理 表格中。要求原始數(shù)據(jù)和計算數(shù)據(jù)表分開。一般實驗步驟的劃分以改變某一組參數(shù)、實驗條件或?qū)嶒瀸ο笞鳛橐粋€步驟。要求概念清晰，充分了解定律的內(nèi)容，推理準確并且有根有據(jù)，結(jié)果真實可信。實驗名稱要求簡潔、鮮明、準確，一目了然，能很恰當?shù)姆磻?yīng)實驗內(nèi)容。它是實驗工作的全面終結(jié)和系統(tǒng)概括，是實驗工作中最重要的實驗環(huán)節(jié)之一。不可隨便用一張白紙記錄，要保證數(shù)據(jù)的完整。 5．空氣的轉(zhuǎn)子流量計使用前必須關(guān)閉，使用結(jié)束后應(yīng)關(guān)閉。開啟時開度不宜過大。 ,水流量不能超過 40L／ h,否則尾氣的氨濃度極低 , 難以進行尾氣分析。 10mL 置于另一個三角瓶中 ,加入 2 滴甲基橙指示劑。 若某量氣管內(nèi)已充滿空氣 ,但吸收瓶內(nèi)未達到終點 ,可關(guān)閉對應(yīng)的三通旋塞 , 讀取該量氣管內(nèi)的空氣體積 ,同時啟用另一個量氣管 ,繼續(xù)讓尾氣通過吸收瓶。 (3)尾氣分析方法 : ,使其中水面達到最上端的刻度線零點處 ,并關(guān)閉三通旋塞。 2. 測量某噴淋量下填料層 (△ P／ Z)─ u 關(guān)系曲線 : 用水噴淋量為 40L／ h 時 ,用上面相同方法讀取填料層壓降△ P, 轉(zhuǎn)子流量計讀數(shù)和流量計處空氣溫度并注意觀察塔內(nèi)的操作現(xiàn)象 , 一旦看到液泛現(xiàn)象時記下對應(yīng)的空氣轉(zhuǎn)子流量計讀數(shù)。 在吸入塔頂尾氣之前 ,予先在吸收瓶 14 內(nèi)放入 5mL已知濃度的硫酸作為吸收尾氣中氨之用。 22 ⑵ 操作條件下液體噴淋密度的計算 ????????????