化工原理专业实验思考题答案.pdfVIP

实验一 1.本实验测定聚合速率的原理是什么？ 膨胀计法的原理是利用聚合过程中体积收缩与转化率的线性关系。 2.本实验应注意哪些实验操作？ ①选择膨胀计时要注意磨口的配套。 ②单体和引发剂要混合均匀，引发剂充分溶解。 ③膨胀计内要检查有无气泡 ④要明确诱导期的测量方法，在实验前了解开始计时的时间，避免实验产生错误。 ⑤反应物加入膨胀计后，毛细管与反应器要耳朵对耳朵，对上后将磨口转动一下，橡皮筋一定 要扎紧，严格防止实验时水进入膨胀计。 ⑥膨胀计需要完全插入恒温槽内，膨胀计内的最高液面应该在恒温槽液面以下 ⑦反应结束马上取出样品，迅速使反应器与毛细管分离，以免膨胀计粘结；用丙酮将反应器与 毛细管清洗干净 实验二 1、实验中怎样判断气液两相已达到平衡？ 答案：体系温度一段时间内（约5 分钟）不再发生变化时，则可判定气液两相达到平衡。 2 、影响气液平衡测定准确度的原因有那些？ 答案：①装置的气密性；②平衡温度的读取；③由阿贝折射仪读取混和液折射率的误差；④在 阿贝折射仪工作曲线上由折射率读取气液相组成存在读数误差；⑤取样时气液是否达到平衡； ⑥是否选取了合理的取样点。 3、为什么要确定模型参数，对实际工作有何作用？ 答：由于温度变化，但参数不会变，确定模型参数后，对于同样的物系，都可以使用，省去了 实验的时间，直接计算就可，获得数据更快速、更方便。模型参数对于实际工作中有着很好的 指导作用，而且Wilson 方程有了二元参数后，可以用来预测多元混合物的性质。 实验三 1. 怎样提高酯化收率？ 1 答：采用连续式操作，即是在塔的某处进料。在塔上部某处加带有酸催化剂的乙酸，塔下部某 处加乙醇。釜沸腾状态下塔内轻组分逐渐向上移动，重组分向下移动。具体地说，乙酸从上段 向下段移动，与向上段移动的乙醇接触，在不同填料高度上均发生反应，生成酯和水。塔内此 时有4 组分。由于乙酸在气相中有缔合作用，除乙酸外，其它三个组分形成三元或二元共沸物。 水－酯，水－醇共沸物沸点较低，醇和酯能不断地从塔顶排出。若控制反应原料比例，可使某 组分全部转化。 2. 不同回流比对产物分布影响如何？ 答：当回流比增大时，乙酸乙酯的浓度比回流比小时要大，但当回流比过大时，传质推动力减 小，理论塔板数增大，需要的投资增加。 3. 加料摩尔比应保持多少为最佳？ 答：此反应的原料反应摩尔比为1:1，为提高反应的转化率，应使某组分过量，因乙醇的沸点 较低，易被蒸出，因此应把乙醇多加，比例约为2:1 即可。 实验四 1.测定停留时间分布函数的方法有哪几种？本实验采用的是哪种方法？ 脉冲法、阶跃法、周期示踪法和随机输入示踪法。本实验采用脉冲示踪法。 2.模型参数N 的数值意义 模型参数 N 的数值可检验理想流动反应器和度量非理想流动反应器的返混程度。当实验 测得模型参数 N 值与实际反应器的釜数相近时，则该反应器达到了理想的全混流模型。若实 际反应器的流动状况偏离了理想流动模型，则可用多级全混流模型来模拟其返混情况，用其模 型参数N 值来定量表征返混程度。 3.如何限制返混和加大返混 限制返混的主要措施是分割，通常有横向分割和纵向分割之分，其中重要的是横向分割。 为减少返混，工业上常采用多釜串联的操作，这就是横向分割的典型例子。当串联釜数足够多 时，这种连续多釜串联的操作性能就很接近平推流反应器的性能；为了限制返混，对高径比较 大的流化床反应器，可在其内部装置横向挡板以减少返混，而对于高径比较小的，则可设置垂 直管作为内部构件，这就是纵向分割。 加大返混的措施，改变流涕的流动状态，搅拌、设置挡板等。 4. 为什么说返混与停留时间分布不是一一对应的？ 2 返混是流动系统的内在流动特征，一般不易直接测定。返混的研究通常是先简化，然后假 设流动模式（流动宏观形态的简化物理模式），以流动模型表示返混与物料停留时间分布的定 量关系，并根据物料的停留时间分布来检验模型和估计模型参数。一定的返混流动模式会表现 出确定的停留时间分布，但同样的停留时间分布却可能由不同的返混流动模式造成。所以从停