第一篇:化工原理實驗感想
化工原理實驗心得體會
經過這一學期的化工原理實驗課程的學習,我認識到化工原理實驗這一獨特的實驗課程是用以工程中的實際問題為解決對象,通過小型裝置模擬的方法所進行的實驗。它與一般化學實驗極為不同,化學實驗以驗證已存在的現象或者測定某一化學計量值為目的,化工原理實驗則以解決工程問題為目的,在實驗對象以及實驗方法上也與其他不同。工程實驗的研究對象是具體的工程裝置中的現象。而對于化學工程,由于化學工程反應的多樣性,具體對每一種反應都進行相應的實驗是極其困難與復雜的。所以,在化學工程實驗中,把各種反應裝置和類型進行歸類,分為幾種明確的單元操作,從而進行分類研究,極大減少了工作量。而一套完整的化工裝置,一定包含著很多的單元操作設備。為了對此進行完善的設計和有效的操作,我們必須掌握并正確判斷有關設計或操作參數的可靠性,必須準確了解并把握設備的特性。實際化工過程中影響因素很多,有很多工程上的問題都難以用理論解釋,并且反應過程的很多參數由于實際反應過程與理想條件差別很大,很難用理論計算的方法加以論證,所以必須依靠實驗的方法解決。另外,在實際實驗之前采用計算機模擬的方法,在電腦上預先操作,加深對實驗過程和實驗裝置的認識,為實驗做好充分準備。
全部的化工原理實驗一共有六個實驗:流體流動阻力的測定、離心泵性能實驗、傳熱膜系數測定實驗、精餾實驗、氧解吸實驗、流化床干燥實驗。
流體流動阻力實驗旨在掌握測定流體流動阻力的一般方法。不可壓縮流體在圓形直管中做穩定流動時,由于粘性和渦流的作用產生摩擦阻力,就會在管內形成壓降;而在流過突然擴大(或縮小)、彎頭等部件時,由于流體運動的速度和方向突然變化,會產生局部阻力。實際化工生產過程中,流體輸送是一個無處不在的過程,物料的流體輸送所需要的動能、壓力、管道內徑等都是需要研究的問題。另外,通過完成對離心泵的實驗,掌握其操作和調節方法,并測定在不同流量下的離心泵特性曲線,能更好的理解流體輸送中流量、阻力、揚程等參數的關系,對整個流體輸送過程有一個清醒的認識。傳熱是化工過程“三傳一反”中的重要部分。化學變化的過程中都伴隨著熱量的變化,而化工生產過程中經常是需要對物料進行加熱或冷卻才能維持反應的正常進行。熱量的傳遞通常是經由換熱器、反應器夾套、冷卻器等裝置進行的。通過對傳熱過程的實驗,加深對反應過程中熱量傳遞的理解,深刻認識實際化工過程中的各種情況。在精餾實驗中,精餾作為工程液相分離的重要方法,在化學工業中占據著極為重要的地位。精餾過程同時包含著物料傳遞和熱量傳遞,整個精餾過程從開始到穩定,需要內部各塔板氣液關系經過一個較長時間的調整。實際工業生產過程中,由于存在各種不理想情況,使得這個穩定的過程非常復雜,所以要求我們必須對精餾過程有一個完整的認識。解吸實驗是氣相分離過程的一個基礎實驗,通過對富氧水在解吸塔中的氧解吸過程,加深對氣相分離過程的理解。流化床干燥實驗,則是通過對小麥物料的流化干燥,建立對干燥過程的認知。
化工的最終目的在于工業大規模生產,要想對化工過程進行正確的設計,必須對各個基本單元操作進行有效的模擬和深刻的認識。化工原理實驗要求實驗者必須秉持嚴謹的態度進行實驗探究,這對將來都是很有幫助的。
第二篇:化工原理實驗感想(原創)
化工原理實驗感想
化工原理對化工專業的學生來說是一門極其重要的課,在將來的工作中扮演著不可或缺的角色,所以我們十分重視,也學到了很多東西。同樣的,化工原理實驗是對課程的深化,對理論的進一步實踐,讓我們更深刻的領悟了公式的意義,也鍛煉了解決實際問題的能力。
這學期總共做了三個實驗:流體阻力實驗、離心泵特性曲線測定以及傳熱實驗,基本涵蓋了我們這學期化工原理課程所學內容。
緒論課上,老師講解了實驗的注意事項以及實驗數據處理方法、實驗報告的格式要求等,這些使我體會到想要做好化工原理實驗需要嚴謹的態度。隨后我們觀看了第一個演示實驗即流體流動狀態的模型,直觀的了解了湍流、層流以及像孔板流量計的形成原因和工作原理。讓我們對流體實驗有了一個初步的認識,但那時我們還對很多知識概念都很模糊。第二次做了流體阻力實驗,我們了解流體流動阻力的測定方法,確定摩擦系數與雷諾準數的關系以及局部阻力。根據上機課時在電腦上的模擬與老師的講解我們分成小組摸索著開始了實驗。大家邊討論邊請教老師,終于完成了實驗,但是一些細節的問題還是沒有注意到,比如實驗的范圍的選擇,點的分布以及組員之間配合的問題。隨著實驗一次次的進行到傳熱試驗的時候,大家也漸漸掌握了實驗方法,怎樣高效的合作等等。
在課下寫實驗報告的過程中,我也學到了很多。因為完成報告需要用到很多軟件Excel,Origin,CAD等,我們又翻出書來重新學習這些軟件的用法,更加熟練地掌握了它們。而且報告中有疑問的地方小組之間還會一起討論,一起研究思考題,查閱資料等,鍛煉了同學們之間的溝通合作能力。最后數據處理部分還需要根據實際情況對實驗測的數據進行修正與理論進行比較,這部分老師會進行詳細的講解,讓我們知道怎樣排除錯誤的數據,也掌握了修正數據的方法。
總之,上了幾節實驗課我漸漸的發現,這些實驗器材都和化工儀器廠或者其他工廠里邊的大型器械非常相近,這為我們以后踏入社會熟悉儀器的使用有很直接的關系。化工原理實驗最重要的就是將理論付諸實踐,化工原理實驗就提供給我們一個平臺,一個能更深入了解化工原理知識、更鍛煉自己動手能力、在學習上更加豐富的平臺。我們可以通過實驗鍛煉動手能力,團隊合作能力,更能夠把理論上的知識在實踐中具體應用,增強了理論與實際的相結合。
感謝學校開始這一門課程,作為工科生,最為重要的就是動手和根據實際情況解決實際問題的能力,我一定會好好總結經驗與教訓,將從化工原理實驗課上所獲得的種種繼續應用 到以后的學習中去。
第三篇:化工原理實驗
吸收實驗
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一、實驗目的1、? 熟悉填料吸收塔結構和流程
2、? 觀察填料塔流體力學狀況,測定壓降與氣速的關系曲線
3、? 掌握氣相總體積系數kYa和氣相總傳質單元高度HOG的測定方法。
?
二、實驗原理
1、? 填料塔流體力學特性
圖2-73 填料層壓降-空塔氣速關系示意圖填料塔的壓降與泛點氣速是填料塔設計與操作的重要流體力學參數,氣體通過填料層引起的壓降與空塔氣速關系如圖2-73所示:
當無液體噴淋時,干填料層壓降Dp對氣速u的關系在雙對數坐標中可得斜率為1.8~2的直線,(圖中aaˊ線)。當有液體噴淋時,在低氣速下,(c點以前)對填料表面覆蓋的液膜厚度無明顯影響,填料層內的持液量與空塔氣速無關,僅隨噴淋量的增加而增大,壓降正比于氣速的1.8~2次冪,由于持液使填料層的空隙率減少,因此,壓降高于相同氣速下的干填料層壓降,是圖中bc段為恒持液區。隨氣速的增加液膜增厚,出現填料層持液量增加的“攔液狀態”(或稱載液現象),此時的狀態點,圖中的c點稱載點或攔液點。氣速大于載點氣速后,填料層內的持液量隨氣速的增大而增加,壓降與氣速關系線的斜率增大,圖中cd段為載液區段。當氣速繼續增大,到達圖中d點,該點成為泛點,泛點對應的氣速稱為液泛氣速或泛點氣速。此時上升氣流對液體產生的曳力使液體向下流動嚴重受阻,積聚的液體充滿填料層空隙,使填料層壓降急劇上升,壓降與氣速關系線變陡,圖中d點以上的線段為液泛區段。填料塔實際操作的氣速控制在接近液泛但又不發生液泛時的氣速,此時傳質效率最高。一般操作氣速取液泛氣速的60%~80%。
2、? 氣相總體積吸收系數kYa的測定
(1)?? 氣相總體積吸收系數
??(2—63)
式中:V ——惰性氣體流量,kmol/s;
z ——填料層的高度,m;
W——塔的橫截面積,m2;
Y1、Y2——分別為進塔及出塔氣體中溶質組分的摩爾比,kmol(溶質)/kmol(惰性組分); ——塔頂與塔底兩截面上吸收推動力與的對數平均值,稱為對數平均推動力。
??(2—64)
在本實驗中,由測定進塔氣體中的氨量和空氣量求出Y1,由尾氣分析器測出Y2,再由平衡關系求出Y*。數據整理步驟如下:
(1)?? 空氣流量
標準狀態的空氣流量為V。用下式計算:
?(2—65)
式中:V1——標定狀態下的空氣流量,(m3/h);
T0、P0——標準狀態下空氣的溫度和壓強,kPa;
T1、P1——標定狀態下空氣的溫度和壓強,kPa;
T2、P2——使用態下空氣的溫度和壓強,kPa;
(2)?? 氨氣流量
標準狀態下氨氣流量 用下式計算:
(2—66)
式中:——氨氣流量計示值,(m3/h);
——標準狀態下空氣的密度,kg/m3;
——標準狀態下氨氣的密度, kg/m3。
若氨氣中含純氨為98%,則純氨在標準狀態下的流量V0〞用下式計算:
??? ?(2—67)
(3)?? 混合氣體通過塔截面的摩爾流速:
(2—68)
式中:d——填料塔內徑,m。
(4)?? 進塔氣體濃度
??(2—69)
式中:n1——氨氣的摩爾分率。
n2——空氣的摩爾分率。
根據理想氣體狀態方程式:
∴? ?(2—70)
(5)??平衡關系式
如果水溶液<10%的稀溶液,平衡關系服從亨利定律,則:
Y*=mx???(2—71)
式中:m——相平衡常數,??(2—72)
H——亨利系數,Pa;
p——系統總壓強,Pa.?(2—73)
?
式中:p*——平衡時的氨氣分壓,(mmHg或Pa),其數值可從附錄5.1氨氣的平衡分壓表查得。
(6)?? 出塔氣體(尾氣)濃度
出塔氣體(尾氣)濃度由尾氣分析儀測得,具體見附錄5.4,尾氣濃度的測定方法。尾氣中氨的濃度由下式計算:
???(2—74)
式中:T1、p1——空氣流經濕式氣體流量計的壓強和溫度;
T0、p0——標準狀態下空氣的溫度和壓強;
V1——濕式氣體流量計所測得的空氣體積,ml;
Vs——硫酸體積,L;
Cs——硫酸濃度,mol/L;
rs——反應式中硫酸配平系數,本實驗rs =1;
r2——反應式中氨配平系數,本實驗r2=2。
(7)?? 出塔液相濃度
根據物料平衡方程:
(2—75)
因進塔液相為清水,即X2=0,則
?(2—76)
(8)?? 計算
由對數平均推動力公式計算,其中∵X2=0∴Y*=0
(9)?? 求氣相總體積吸收系數KYa3、? 傳質單元高度HOG的測定
?(2—77)
式中:HOG——氣相總傳質單元高度,m;
NOG——氣相總傳質單元數,無因次。
z已知,NOG求出后,則HOG可求得。
?
三、實驗裝置及流程
圖2-74 吸收裝置流程圖
l—風機;2—空氣調節閥;3—油分離器;4—轉子流量計;5—填料塔;6—柵板;7—排液管; 8—噴頭;9—尾氣調壓閥;10—尾氣取樣管;11—穩壓瓶;12—旋塞;13—吸收盒;14—濕式氣體流量計;
15—總閥;16—水過濾減壓閥;17—水調節閥;18—水流量計;19—壓差計;20、21—表壓計;
22—溫度計;23—氨瓶;24—氨瓶閥;25—氨自動減壓閥;
26、27—氨壓力表;28—緩沖罐; 29—膜式安全閥;30—轉子流量計;31—表壓計;32—閘閥
四、實驗步驟及注意事項
1、? 實驗步驟
(1)?? 填料塔流體力學測定操作
1)? 先全開葉氏風機的旁通閥,然后再啟動葉氏風機,風機運轉后再逐漸關小旁通閥調節空氣流量。做無液體噴淋時,干填料層壓降Dp對應氣速u的關系。
2)? 全開旁通閥,再打開供水系統在一定液體噴淋量下,緩慢調節加大氣速到接近液泛,使填料濕潤,然后再回復到預定氣速進行正式測定。
3)? 正式測定時固定某一噴淋量,測量某一氣速下填料的壓降,按實驗記錄表格記錄數據。
4)? 實驗完畢停機時,必須全開空氣旁通閥,待轉子降下后再停機。
(2)?? 氣相總體積吸收系數測定的操作
1)? 實驗前確定好操作條件(如氨氣流量、空氣流量、噴淋量)準備好尾氣分析器。
2)? 按前述方法先開動水系統和空氣系統,再開動氨氣系統,實驗完畢隨即關閉氨氣系統,盡可能節約氨氣。
2、? 注意事項
(1)填料塔流體力學測定操作,不要開動氨氣系統,僅用水與空氣便可進行操作。
(2)正確使用供水系統濾水器,首先打開出水端閥門,再慢慢打開進水閥,如果出水端閥門關閉情況下打開進水閥,則濾水器可能超壓。
(3)正確使用氨氣系統的開動方法,事先要弄清氨氣減壓閥的構造。開動時首先將自動減壓閥的彈簧放松,使自動減壓閥處于關閉狀態,然后打開氨瓶頂閥,此時自動減壓閥的高壓壓力表應有示值,關好氨氣轉子流量計前的調節閥,再緩緩壓緊減壓閥的彈簧,使閥門打開,低壓氨氣壓力表的示值達到5ⅹ104Pa或8ⅹ104Pa時即可停止。然后用轉子流量計前的調節閥調節氨氣流量,便可正常使用。關閉氨氣系統的步驟和開動步驟相反。
(4)尾氣濃度的測定,詳見附錄5.4。
?
五、實驗報告要求
1、? 在雙對數坐標紙上繪出干填料層壓降Dp與空塔氣速u的關系曲線及一定液體噴淋密度下的壓降Dp與空塔氣速u的關系曲線。
操作條件下液體的噴淋密度 [m3/m2.h]
???(2—78)
2、? 測定含氨空氣~水系統在一定的操作條件下的氣相總體積吸收系數KYa和傳質單元高度HOG。
六、思考題
1、? 闡述干填料壓降線和濕填料壓降線的特征。
2、? 為什么要測Dp~u的關系曲線?實際操作氣速與泛點氣速之間存在什么關系?
3、? 為什么引入體積吸收系數KYa?它的物理意義是什么?
混合氣體經過填料塔吸收后,塔頂尾氣濃度是怎樣測定?
第四篇:化工原理實驗心得
化工原理實驗心得
班級:應用化學(2)
學號:XXXXXX 姓名:XXXXX
本學期化工原理實驗課堂上我們一共做了六個實驗,分別為流體阻力的測定?傳熱綜合試驗,精餾實驗,填料吸收實驗,洞道干燥實驗,過濾實驗。
開始的時候我并不明白實驗儀器的使用方法,經過書上的介紹和老師的講解我了解了儀器的基本構造和使用方法以及該注意的問題。本以為化工原理實驗很繁瑣,但在同學們的一起努力下實驗顯得輕松了很多,這和同學們配合默契老師講解有很大的關系。
流體阻力的測定的實驗宗旨是讓我們了解流體流動阻力測定的方法,確定摩擦系數與雷諾系數的關系以及局部阻力。在傳熱綜合試驗中我們通過對管程內部插有螺旋線圈和采用螺旋扁管為內管的空氣-水蒸氣強化套管換熱器的研究測定準數關聯式Nu?BRe?m中B,m的值和強化比Nu/Nu。,了解強化熱的基本理論和基本方式。在精餾實驗我們認識了解精餾設備的結構,裝置流程及儀表。在填料吸收實驗中我們了解填料吸收它的結構和流體力學的性能。在過濾實驗中我們學會了濾餅壓縮性指數s和物料常數k的測定方法。
化工原理實驗從各個方面鍛煉了我們的能力。首先,我們在實驗前期必須了解實驗目的,實驗原理以及操作步驟,這培養了我們自學能力其次我們在實驗過程中必須細心,認真完成實驗步驟,記錄實驗數據,最后是實驗數據的處理和回答思考題這也是最重要的一個階段,看是否驗證實驗原理,實驗做得是否成功,讓我們對實驗更加清楚。
這學期化工原理實驗課上我收獲很多,也逐步對化工原理實驗產生了濃厚的興趣。
第五篇:化工原理實驗心得
化工原理實驗期末小結
院系: 專業: 學號: 姓名:
2014.11.01
這學期化工原理實驗課堂上我們一共做了八個實驗,都是一些非常重要的實驗,分別為流體阻力的測定、離心泵特性曲線的測定、傳熱綜合試驗、過濾實驗以及伯努利方程實驗。現在實驗已經結束,通過對這五個實驗的學習,我加深了對化工原理課上一些理論的理解,也熟悉了實驗的流程、操作步驟、并掌握了實驗的內容,現結合以上幾個實驗對化工原理實驗作如下總結。
流體阻力的測定實驗旨在讓我們了解流體流動阻力的測定方法,確定摩擦系數與雷諾準數的關系以及局部阻力。離心泵特性曲線實驗旨在讓我們了解離心泵的基本操作,為以后的泵與風機課程提供了入門的基礎,另外就是測定單機離心泵在一定轉速下的特性曲線。由于一開始對這兩個實驗不是很了解,使得流體的流量過小達不到實驗預期效果。第二次實驗是傳熱試驗,這個實驗是為了讓我們掌握傳熱系數的測定方法。并比較汽—水套管、裸管和保溫管的單位管長下的傳熱速率,掌握熱電偶測溫原理。第三次實驗是伯努利方程實驗。實驗中,我們了解了通過實驗的方法對伯努利方程進行了驗證,讓我們更能深刻的認識和學習伯努利方程以及運用伯努利方程解決一些實際問題。這學期的化工原理課使我收獲很多,使我對基礎知識有了更深的了解,同時也鍛煉了我的動手能力和理論聯系實際的能力,加深了我對化工原理的濃厚興趣。
離心泵的流量調節,其實質上是改變泵的工作點。由于工作點是由泵的特性曲線和管路特性曲線所決定,只要改變丙條特性曲線之一均能達到目的。
(1)改變出口閥門開度
設離心泵原工作點M對應的流量為QM。若關小出口閥門阻力↑,曲線變陡,工作點由M→M1,流量QM到QM1減少。若開大出口閥門阻力↓,曲線變平坦,工作點由M→M1,流量QM到QM2增大。利用閥門調節流量迅速方便,且流量可連續變化,故通常采用此法調節。但關小閥門,阻力增大,需額外多消耗部分動力。
(2)改變泵的轉速
泵的轉速改變,其特性曲線也隨之改變。當n向n1增大,泵特性曲線上移,工作 點由M→M1,流量QM到QM1增大。當n向n2減小,泵特性曲線下移,工作點由M→M2,流量QM到QM2減少。這種調節方法需要價格昂貴的變速機構,且不能做到流量的連續調節,很少采用。但流量隨轉速降低而減小,動力消耗相應降低,從動力消耗角度考慮則較為合適。
一般以3~4人為一小組合作進行實驗,實驗前必須作好組織工作,做到既分工、又合作,每個組員要各負其責,并且要在適當的時候進行輪換工作,這樣既能保證質量,又能獲得全面的訓練。實驗操作注意事項如下:
(1)實驗設備的啟動操作,應按教材說明的程序逐項進行,設備啟動前必須檢查:
(a)對泵、風機、壓縮機、真空泵等設備,啟動前先用手扳動聯軸節,看能否正常轉動。
(b)設備、管道上各個閥門的開、閉狀態是否合乎流程要求。上述兩點皆為正常時,才能合上電閘,使設備運轉。
(2)操作過程中設備及儀表有異常情況時,應立即按停車步驟停車并報告指導教師,對問題的處理應了解其全過程,這是分析問題和處理問題的極好機會。
(3)操作過程中應隨時觀察儀表指示值的變動,確保操作過程在穩定條件下進行。出現不符合規律的現象時應注意觀察研究,分析其原因,不要輕易放過。
化工原理實驗從各個方面鍛煉了我們的能力。首先,在每次實驗前,我們都會寫預習報告,了解實驗目的,清楚實驗原理,實驗儀器,這培養了我們自學的能力;其次,在實驗過程中,我們需要耐心,細心,認真的完成實驗步驟,記錄實驗數據;最后就是實驗過后的數據處理和回答思考題,這也是完成一個實驗的最后一個階段,是整個實驗最終能夠出結果的重要階段,通過數據處理我們可以跟所學知識進行比較,看是否能夠驗證試驗原理,實驗做得是否成功,而思考題更是將我們引入了一個深入思考實驗的階段,讓我們對實驗更加清楚。
上了幾節實驗課我漸漸的發現,原來這些實驗器材都和化工儀器廠或者其他工廠里邊的大型器械非常相近,這為我們以后踏入社會熟悉儀器的使用有很直接的關系。化工原理實驗最重要的就是將理論付諸實踐,平時我們上化工原理課的時候,只能通過老師的講解,自己的想象了解知識,許多時候我們甚至不能明白為什么就能有這樣的結論。而化工原理實驗就提供給我們一個平臺,一個能更深入了解化工原理知識、更鍛煉自己動手能力、在學習上更加豐富的平臺。我們可以通過實驗鍛煉動手能力,團隊合作能力,更能夠把理論上的知
識在實踐中具體應用,增強了理論與實際的相結合。
以上是我對這學期的幾個實驗的總結,通過這些實驗我也確實從中學到了不少知識,對我的生活和學習都有很大的幫助。希望在這些實驗的基礎上能把下學期的實驗做的更好。