【正文】 ③離心泵怎樣啟動？為什么？④離心泵啟動后，如不打開出口閥會有什么結(jié)果？⑤為什么離心泵可用出口閥來調(diào)節(jié)流量？ 對流傳熱系數(shù)的測定1. 實驗?zāi)康蘑僬莆諏α鱾鳠嵯禂?shù)的測定方法，測定空氣在圓形直管內(nèi)的強制對流傳熱系數(shù)，驗證準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式。③ 學(xué)習(xí)熱電偶測量溫度的方法。流體在圓形直管強制對流時滿足下述準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式: （313）式中： — 努塞爾特準(zhǔn)數(shù)，無因次 — 雷諾準(zhǔn)數(shù)，無因次 — 普蘭特準(zhǔn)數(shù)，無因次測定不同流速條件下的對流傳熱系數(shù)，在雙對數(shù)坐標(biāo)中標(biāo)繪關(guān)系得到一條直線。② 在雙對數(shù)坐標(biāo)中標(biāo)繪關(guān)系，驗證準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式。5. 實驗方法及步驟①向電加熱釜加水至接近液位計上端紅線。③將空氣流量旁路調(diào)節(jié)閥4全開，電壓調(diào)節(jié)電位器旋至最小值（逆時針方向）。⑤順時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)電壓調(diào)節(jié)電位器，使電壓表的示值為180V，待水沸騰，水蒸氣進入玻璃套管。⑦ 調(diào)節(jié)空氣流量旁路閥的開度，使壓差計的讀數(shù)為所需的空氣流量值（注意旁路閥全開時，空氣流量為最小值，全關(guān)時為最大值）。⑨ 重復(fù)步驟8，分別取10個以上空氣流量值（應(yīng)包括最大和最小流量值）。6. 實驗注意事項①實驗過程中，蒸汽發(fā)生器中的水位不能低于液位計下端的紅線，否則螺旋形電熱管將被燒壞；液位亦不能過高，否則會使水溢入套管。附：實驗裝置流量與溫度校正數(shù)據(jù)空氣流量公式：，R單位為mm蒸汽側(cè)壁溫與測溫?zé)犭娕茧妱蓐P(guān)系：， E單位為mv空氣進出口溫度校正： 7. 思考題①本實驗要想提高K值應(yīng)當(dāng)增加哪一個管內(nèi)的流體流量？②銅管內(nèi)壁的溫度與哪一種流體的溫度相接近？③本實驗中若套管間隙中有不凝性氣體存在，對傳熱有什么影響？④實驗中所測的壁溫接近蒸汽側(cè)溫度還是空氣側(cè)溫度？⑤傳熱過程的穩(wěn)定性受哪些因素的影響？ 填料塔壓降曲線和吸收系數(shù)的測定1. 實驗?zāi)康蘑倭私馓盍衔账慕Y(jié)構(gòu)、性能、基本流程與操作。③掌握總傳質(zhì)單元高度和總體積傳質(zhì)系數(shù)的測定方法。氣體一般由塔的下方進入，通過支撐板向上通過填料層；液體入塔后通過塔上方的分布器均勻噴灑在填料層上，在填料表面形成液膜，與通過床層縫隙向上流動的氣體進行接觸，完成傳質(zhì)。氣體通過填料層的壓降與空塔氣速 的關(guān)系可表示為 （314）在雙對數(shù)坐標(biāo)中u應(yīng)為一條直線，直線斜率為 。在取值較大時，隨空塔氣速增加，床層壓降迅速增加，直至造成液泛，破壞操作。填料塔在特定條件下的吸收能力可以填料層的體積吸收系數(shù)表示。3. 實驗內(nèi)容①測定干填料層及不同液體噴淋密度下單位床層阻力降與空塔氣速的關(guān)系曲線，并確定液泛氣速。4. 實驗裝置與流程（1） 實驗裝置流程圖圖34 填料吸收塔實驗裝置流程圖1鼓風(fēng)機、 2空氣流量調(diào)節(jié)閥、 3空氣轉(zhuǎn)子流量計、 4空氣溫度傳感器、5液封管、 6吸收液取樣口、 7填料吸收塔、 8氨氣瓶閥門、 9氨氣轉(zhuǎn)子流量計、10氨氣流量調(diào)節(jié)閥、 11水轉(zhuǎn)子流量計、 12水流量調(diào)節(jié)閥、 13U型管壓差計、14吸收瓶、 15量氣管、 16水準(zhǔn)瓶、 17氨氣瓶、 20吸收液溫度傳感器、21空氣進入流量計處壓力（2） 流程簡介 如圖34所示，空氣由鼓風(fēng)機1送入空氣轉(zhuǎn)子流量計3計量流量，流量由放空閥2調(diào)節(jié)，溫度由流量計處的溫度傳感器4傳送至顯示儀表。混合氣經(jīng)填料層后由塔頂放空。（3） 設(shè)備主要技術(shù)數(shù)據(jù)及附件① 鼓風(fēng)機：XGB型旋渦氣泵，型號2，最大壓力1176kpa，最大流量。③ 空氣轉(zhuǎn)子流量計：型號LZB25，流量范圍。⑤ 氨轉(zhuǎn)子流量計：型號LZB6，流量范圍。⑦ 溫度測量：兩點溫度轉(zhuǎn)換器及顯示儀表一套，轉(zhuǎn)換開關(guān)：0空氣溫度，1吸收液溫度。（2） 測定一定噴淋量下填料層(/Z)u關(guān)系曲線在一定的水噴淋量下（建議水噴淋量為30~40 L/h）采用上述相同方法讀取空氣流量和填料層壓降數(shù)據(jù)，在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上繪制(/Z)u關(guān)系曲線。實驗數(shù)據(jù)處理時，參照教科書介紹的方法計算液泛氣速，與實驗中觀察到的液泛氣速進行比較。②調(diào)節(jié)好空氣流量、水流量并調(diào)節(jié)氨流量計讀數(shù)到確定值后，保持一段時間使系統(tǒng)達到穩(wěn)定后同時讀取各流量計讀數(shù)，讀取空氣、氨氣和吸收液的溫度，并分別測定塔頂尾氣及塔底吸收液的濃度。水準(zhǔn)瓶不可過分抬高，避免造成反壓使酸液反流入塔；Ⅳ．從尾氣開始通入吸收瓶起應(yīng)始終注意觀察瓶內(nèi)液體的顏色變化，中和反應(yīng)達到終點時應(yīng)立即關(guān)閉三通旋塞，讀出量氣管內(nèi)氣體體積，若一個量氣管內(nèi)已充滿空氣，吸收尚未達到終點，應(yīng)關(guān)閉對應(yīng)的三通旋塞，然后啟用另一個量氣管，直至達到終點，隨后讀取兩量筒內(nèi)的空氣總體積；Ⅴ. 尾氣濃度的計算，因氨與硫酸中和反應(yīng)式為：到達化學(xué)計量點(中和終點)時，被滴物的摩爾數(shù)和滴定劑的摩爾數(shù)之比為2:1，即，則 （319）式中：、─ 分別為和空氣的摩爾數(shù) ─ 硫酸溶液摩爾濃度， ─ 硫酸溶液的體積， ─ 量氣管內(nèi)空氣的總體積， ─ 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時絕對溫度，273K ─ 操作條件下的空氣絕對溫度，K④塔底吸收液分析方法：Ⅰ. 在尾氣分析的同時用三角瓶接取塔底吸收液樣品約并加蓋；Ⅱ. 用移液管取塔底溶液置于另一個三角瓶中，加入2滴甲基橙指示劑；Ⅲ. 將濃度約為的硫酸置于酸滴定管內(nèi)，滴定三角瓶中的塔底溶液至終點。6. 實驗注意事項①啟動鼓風(fēng)機前務(wù)必先使放空閥2全開(設(shè)備上標(biāo)示為關(guān))，使進入吸收塔的空氣流量為最小。④ 兩次吸收實驗進塔氣體中氨濃度應(yīng)盡量保持一致。②掌握板式塔全塔效率及填料塔等板高度的測定方法。2. 實驗原理板式精餾塔連續(xù)穩(wěn)態(tài)操作時涉及的基本參數(shù)有：、共計11個，操作中必然滿足的基本關(guān)系有以下幾方面：①物料平衡：包括總物料與各組分的平衡，基本衡算式為： （320） （321）式中：、 — 進料，塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾流率， 、 、 — 進料，塔頂、塔底產(chǎn)品中輕組分的摩爾分率，無因次上述參量中，只有4個獨立變量，通常、確定，則、唯一確定。④進料參數(shù)的固定，進料參數(shù)包括進料量與進料濃度，進料的熱狀態(tài)參數(shù)以及引入進料的位置，人為改變上述參數(shù)，必然破壞精餾塔已有的平衡，引起相應(yīng)操作參數(shù)的改變，最終使塔建立新的平衡，從而改變分離效果。常用的精餾塔效率分為單板效率和全塔效率。填料塔操作與板式塔存在相似之處，按照傳質(zhì)單元的概念，將板式塔一塊塔板的分離作用當(dāng)量為某一段填料層，則可仿照板式塔對填料塔進行計算。3. 實驗內(nèi)容①完成精餾塔的操作，實現(xiàn)對乙醇―正丙醇混合液的分離。4. 實驗裝置與流程參見圖35（以板式塔為例）。② 利用進料閥向塔內(nèi)加料至排出口接近溢流流出為止。④ 打開塔釜加熱電源開關(guān)，緩慢加熱。建議升溫電壓不大于70V，待塔板上開始鼓泡時，可適當(dāng)加大電壓到不大于100V，若出現(xiàn)液泛現(xiàn)象時，可將電壓下調(diào)到不大于80V。⑤ 觀察全塔傳質(zhì)情況，穩(wěn)定后在塔頂、塔釜用注射器同時取樣后利用折光儀進行樣品濃度分析。⑦ 觀察全塔傳質(zhì)情況，穩(wěn)定后記錄塔頂、塔底及進料溫度，在塔頂、塔釜和進料三處用注射器取樣，利用折光儀分析；可連續(xù)三次取樣分析，重復(fù)性達到要求后即為有效結(jié)果。⑨ 將塔頂、塔底收集的料液倒入原料瓶中。② 嚴禁直接接觸玻璃塔身，塔身上面鍍有一層金屬膜，用作電阻加熱，容易發(fā)生觸電事故。④ 實驗開始應(yīng)先開冷卻水再加熱，停止時則反之，加熱過程中若釜中液位不夠高，塔釜排空管上連接的軟膠管中可能會有料液噴出，應(yīng)予注意。7. 阿貝折射儀使用說明① 每次測定之前須將進試樣池的鏡面用無水酒精輕擦干凈，以免影響成相清晰度和測量準(zhǔn)確度。③ 測量時，將被測樣品利用針頭從棱鏡組側(cè)面小孔中加入，要求液層均勻，充滿視場，無氣泡。建議測試時選擇溫度為30℃，該溫度下的濃度換算公式為： （326）式中： — 樣品的質(zhì)量分率 — 樣品的折光率讀數(shù)8. 思考題① 如何判斷精餾塔的操作已經(jīng)達到穩(wěn)定？② 在實驗數(shù)據(jù)處理過程中，進行效率計算時，塔釜應(yīng)如何對待？③ 依據(jù)課本相關(guān)內(nèi)容和本實驗現(xiàn)象，影響效率的因素有那些，操作中應(yīng)注意那些問題？④ 計算理論塔板數(shù)的過程中，進料熱狀態(tài)參數(shù)應(yīng)如何確定？ 干燥速率曲線的測定1. 實驗?zāi)康蘑?掌握恒定干燥條件下物料干燥曲線和干燥速率曲線的測定方法。③ 熟悉洞道式循環(huán)干燥器的基本流程、工作原理和操作方法。物料含水的性質(zhì)決定干燥經(jīng)歷預(yù)熱以及恒速干燥和降速干燥階段。此階段干燥速率恒定；在物料中的非結(jié)合水被祛除之后，干燥進入圖中c~d所示的降速段，以祛除物料中的結(jié)合水為主，干燥速率受到水分從物料內(nèi)部擴散到物料表面的擴散速率控制，且隨干燥進行不斷下降，物料溫度亦不斷上升。若干燥持續(xù)進行，最終達到物料與空氣的平衡，物料含水率為平衡含水率。3. 實驗內(nèi)容① 測定恒定干燥條件下干燥曲線和干燥速率曲線，濕物料的臨界含水量。4. 實驗裝置與流程（1） 實驗裝置流程圖圖37干燥實驗裝置流程示意圖1―鼓風(fēng)機 2―孔板流量計 3―壓力變送器 4―加熱器 5―重量傳感器6―顯示儀 ―干、濕球溫度計 10―調(diào)節(jié)閥 11―觀察窗3871165109142（2） 流程簡介參照圖37，鼓風(fēng)機1將新鮮空氣送入系統(tǒng)，經(jīng)電加熱器2加熱后經(jīng)孔板流量計計量流量后進入洞道與濕物料接觸，部分熱空氣經(jīng)閥9返回循環(huán)使用，部分經(jīng)閥10放空。（3） 設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)① 鼓風(fēng)機：BYF7122,370W；③ 電加熱器：；④ 干燥室：180mm180mm1250mm；⑤ 干燥物料：濕毛氈或濕砂；⑥ 稱重傳感器：CZ500型，0～300g。② 打開儀表電源和風(fēng)機開關(guān)，用空氣流量調(diào)節(jié)閥調(diào)整空氣流量，建議流量在140~150m3/h左右。④ 觀察濕球溫度計和干球溫度計，當(dāng)溫度基本穩(wěn)定后，從水中取出試樣，試樣控水至無水珠滴下，將支架從干燥洞道內(nèi)取出，插入試樣，將支架連同試樣平行放入干燥洞道中，并安插在其支撐桿上，注意支架不要觸壁。建議每隔30s記錄一次數(shù)據(jù)，后期重量降低較慢時，可每隔60s記錄一次數(shù)據(jù)，直到重量不變并維持5分鐘以上為止。6. 實驗注意事項① 實驗測試中要注意不能有水滴從試樣上滴下。停止時關(guān)閉加熱器后應(yīng)待加熱部分冷卻后再關(guān)風(fēng)機。④ 實驗過程中，不要拍打、碰扣裝置面板，以免引起料盤晃動，影響結(jié)果。② 掌握純物質(zhì)氣體擴散系數(shù)的測定方法。裝置中采用恒溫水浴的循環(huán)水維持恒定的擴散溫度，在豎直擴散管底部加入適量揮發(fā)性擴散物質(zhì)，利用風(fēng)機使空氣通過橫管快速流過，以維持十字交叉口處擴散物質(zhì)的分壓為零。由于液面處于平衡狀態(tài)，擴散物在液面的分壓為該溫度下的飽和蒸汽壓。3. 實驗內(nèi)容測定確定溫度下四氯化碳在空氣中的擴散系數(shù)?？諝庥娠L(fēng)機6送入擴散管上方通過水平管后放空。5. 實驗方法及步驟① 向恒溫水槽加水至液位二分之一處，啟動自動控溫及顯示儀表后開始加熱；調(diào)節(jié)水溫至設(shè)定值（建議水溫設(shè)定為50℃）；注意加熱時可調(diào)節(jié)加熱電位器至50%量程處，待接近設(shè)定溫度后調(diào)節(jié)至0。啟動計時并紀錄初始液位刻度，隨后分別記錄不同時刻液位刻度，至實驗結(jié)束。6. 實驗注意事項① 使用實驗裝置測定擴散系數(shù)的被測物質(zhì)須是常溫下呈液態(tài)的純物質(zhì)，測定壓力為常壓，測定溫度范圍為常溫至接近水溫。③ 本裝置采用E型熱電偶測溫并進行溫度控制，控溫前需進行自整定，具體方法為：按住 鍵兩秒后待顯示出參數(shù)后在放開，再按 鍵調(diào)到dF參數(shù)，設(shè)定控溫范圍，例如則dF=。 7. 思考題① 實驗中若改變擴散溫度，擴散系數(shù)的數(shù)值應(yīng)如何變化？② 若被測物質(zhì)中混入了其他雜質(zhì)，是否會影響實驗測定，為什么？ 液—液萃取塔的操作1. 實驗?zāi)康蘑?了解液—液萃取設(shè)備的結(jié)構(gòu)和特點。③ 掌握傳質(zhì)單元高度的測定方法。在液液系統(tǒng)中，兩相間的重度差較小，界面張力也不大，從過程的流體力學(xué)條件來看，在液液相接觸過程中，能用于強化過程的慣性力不大，同時分散的兩相分層分離能力也不高。為了提高液液相傳質(zhì)設(shè)備的效率，常常補給能力，如攪拌、脈動、振動等。（2） 液液萃取塔的操作萃取塔在開車時，應(yīng)首先將連續(xù)相注滿塔中，然后開啟分散相，分散相必須經(jīng)凝聚后才能自塔內(nèi)排出。若重相作為分散相時，則分散相不斷在塔底的分層段凝聚，兩相界面應(yīng)維持在塔底分層段的某一位置上。這時塔剛處于液泛點（即為液泛速度）。（4） 液液相傳質(zhì)設(shè)備內(nèi)的傳質(zhì)與精餾、吸收過程類似，由于過程的復(fù)雜性，萃取過程也可分解為理論級和級效率，以及傳質(zhì)單元數(shù)和傳質(zhì)單元高度。傳質(zhì)單元數(shù)表示過程分離難易的程度。HoR反映萃取設(shè)備傳質(zhì)性能的好壞，HoR越大，設(shè)備效率越低。3. 實驗內(nèi)容① 以水萃取煤油中的苯甲酸為萃取物系 ，選用萃取劑與料液之比為1:1。③ 測定不同頻率或不同振幅下的萃取效率（傳質(zhì)單元高度）。4. 實驗裝置與流程本實驗裝置的主要設(shè)備為槳葉式旋轉(zhuǎn)萃取塔，它是一種外加能量的萃取設(shè)備。在萃取過程中由于槳葉的攪動，增加了分散相的分散程度，促進了相際接觸表面積的更新與擴大。槳葉轉(zhuǎn)速若太高，也會導(dǎo)致兩相乳化，難以分相。實驗流程見下圖所示。② 觀察液泛現(xiàn)象：固定連續(xù)相流量，加大分散相流量，觀察萃取時的液泛現(xiàn)象；固定分散相流量，加大連續(xù)相流量，觀察萃取時的液泛現(xiàn)象；改變轉(zhuǎn)速，觀察流體流動和液泛現(xiàn)象。6. 實驗注意事項① 應(yīng)先在塔中灌滿連續(xù)相（水），然后開啟分散相（煤油），待分散相在塔頂凝聚一定厚度的液層后，通過連續(xù)相的出口Π形管，調(diào)節(jié)兩相的界面于一定高度。③ 改變轉(zhuǎn)速時，調(diào)節(jié)幅度要慢，以免調(diào)速過快