第一篇:化原实验精馏实验报告
北
京
化
工
大
学
学生实验报告
学
院:
化学工程学院
姓
名:
学
号:
专
业:
化学工程与工艺
班
级:
同组人员:
课程名称:
化工原理实验
实验名称:
精馏实验
实验日期
北
京
化
工
大
学
实验五
精馏实验
摘要:本实验通过测定稳定工作状态下塔顶、塔釜及任意两块塔板的液相折光度,得到该处液相浓度,根据数据绘出 x-y 图并用图解法求出理论塔板数,从而得到全回流时的全塔效率及单板效率。通过实验,了解精馏塔工作原理。
关键词:精馏,图解法,理论板数,全塔效率,单板效率。
一、目的及任务
①熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。
②了解板式塔的结构,观察塔板上汽-液接触状况。
③测定全回流时的全塔效率及单塔效率。
④测定部分回流时的全塔效率。
⑤测定全塔的浓度(或温度)分布。
⑥测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。
二、基本原理
在板式精馏塔中,由塔釜产生的蒸汽沿塔逐板上升与来自塔顶逐板下降的回流液,在塔板上实现多次接触,进行传热与传质,使混合液达到一定程度的分离。
回流是精馏操作得以实现的基础。塔顶的回流量与采出量之比,称为回流比。回流比是精馏操作的重要参数之一,其大小影响着精馏操作的分离效果和能耗。
回流比存在两种极限情况:最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作,要完成分离任务,则需要无穷多塔板的精馏塔。当然,这不符合工业实际,所以最小回流比只是一个操作限度。若操作处于全回流时,既无任何产品采出,也无原料加入,塔顶的冷凝液全部返回塔中,这在生产中午实际意义。但是由于此时所需理论板数最少,又易于达到稳定,故常在工业装置的开停车、排除故障及科学研究时采用。
实际回流比常取最小回流比的 1.2~2.0 倍。在精馏操作中,若回流系统出现故障,操作情况会急剧恶化,分离效果也将变坏。
板效率是体现塔板性能及操作状况的主要参数,有以下两种定义方法。
(1)
总板效率 E
E=N/N e
式中
E——总板效率;N——理论板数(不包括塔釜);
N e ——实际板数。
(2)单板效率 E ml
E ml =(x n-1-x n)/(x n-1-x n*)式中
E ml ——以液相浓度表示的单板效率;
x n,x n-1 ——第 n 块板和第 n-1 块板的液相浓度;
x n* ——与第 n 块板气相浓度相平衡的液相浓度。
总板效率与单板效率的数值通常由实验测定。单板效率是评价塔板性能优劣的重要数据。物系性质、板型及操作负荷是影响单板效率的重要因数。当物系与板型确定后,可通过改变气液负荷达到最高板效率;对于不同的板型,可以保持相同的物系及操作条件下,测定其单板效率,以评价其性能的优劣。总板效率反映全塔各塔板的平均分离效果,常用于板式塔设计中。
若改变塔釜再沸器中加热器的电压,塔内上升蒸汽量将会改变,同时,塔釜再沸器电加热器表面的温度将发生变化,其沸腾给热系数也将发生变化,从而可以得到沸腾给热系数与加热量的关系。由牛顿冷却定律,可知
Q=αA△t m
式中 Q——加热量,kw;
α——沸腾给热系数,kw/(m2 *K);A——传热面积,m2;△t m ——加热器表面与主体温度之差,℃。
若加热器的壁面温度为 t s,塔釜内液体的主体温度为 t w,则上式可改写为
Q=aA(t s-t w)由于塔釜再沸器为直接电加热,则加热量 Q 为
Q=U2 /R 式中
U——电加热的加热电压,V;
R——电加热器的电阻,Ω。
三、装置和流程
本实验的流程如图 1 所示,主要有精馏塔、回流分配装置及测控系统组成。
1.精馏塔 精馏塔为筛板塔,全塔共八块塔板,塔身的结构尺寸为:塔径∮(57×3.5)mm,塔板间距 80mm;溢流管截面积 78.5mm2 ,溢流堰高 12mm,底隙高度 6mm;每块塔板开有 43 个直径为 1.5mm 的小孔,正三角形排列,孔间距为 6mm。为了便于观察踏板上的汽-液接触情况,塔身设有一节玻璃视盅,在第 1-6 块塔板上均有液相取样口。
蒸馏釜尺寸为∮108mm×4mm×400mm.塔釜装有液位计、电加热器(1.5kw)、控温电热器(200w)、温度计接口、测压口和取样口,分别用于观测釜内液面高度,加热料液,控制电加热装置,测量塔釜温度,测量塔顶与塔釜的压差和塔釜液取样。由于本实验所取试样为塔釜液相物料,故塔釜内可视为一块理论板。塔顶冷凝器为一蛇管式换热器,换热面积为 0.06m2,管外走冷却液。
图 1
精馏装置和流程示意图 1.塔顶冷凝器
2.塔身
3.视盅
4.塔釜
5.控温棒
6.支座 7.加热棒
8.塔釜液冷却器
9.转子流量计
10.回流分配器 11.原料液罐
12.原料泵
13.缓冲罐
14.加料口
15.液位计
2.回流分配装置 回流分配装置由回流分配器与控制器组成。控制器由控制仪表和电磁线圈构成。回流分配器由玻璃制成,它由一个入口管、两个出口管及引流棒组成。两个出口管分别用于回流和采出。引流棒为一根∮4mm 的玻璃棒,内部装有铁芯,塔顶冷凝器中的冷凝液顺着引流棒流下,在控制器的控制下实现塔顶冷凝器的回流或采出操作。即当控制器电路接通后,电磁圈将引流棒吸起,操作处于采出状态;当控制器电路断开时,电磁线圈不工作,引流棒自然下垂,操作处于回流状态。此回流分配器可通过控制器实现手动控制,也可通过计算机实现自动控制。
3.测控系统 在本实验中,利用人工智能仪表分别测定塔顶温度、塔釜温度、塔身伴热温度、塔釜加热温度、全塔压降、加热电压、进料温度及回流比等参数,该系统的引入,不仅使实验跟更为简便、快捷,又可实现计算机在线数据采集与控制。
4.物料浓度分析 本实验所用的体系为乙醇-正丙醇,由于这两种物质的折射率存在差异,且其混合物的质量分数与折射率有良好的线性关系,故可通过阿贝折光仪分析料液的折射率,从而得到浓度。这种测定方法的特点是方便快捷、操作简单,但精度稍低;若要实现高精度的测量,可利用气相色谱进行浓度分析。
混合料液的折射率与质量分数(以乙醇计)的关系如下。
=58.9149—42.5532Dn 式中
——料液的质量分数;
Dn ——料液的折射率(以上数据为由实验测得)。
四、操作要点
①对照流程图,先熟悉精馏过程中的流程,并搞清仪表上的按钮与各仪表相对应的设备与测控点。
②全回流操作时,在原料贮罐中配置乙醇含量 20%~25%(摩尔分数)左右的乙醇-正丙醇料液,启动进料泵,向塔中供料至塔釜液面达 250~300mm。
③启动塔釜加热及塔身伴热,观察塔釜、塔身 t、塔顶温度及塔板上的气液接触状况(观察视镜),发现塔板上有料液时,打开塔顶冷凝器的水控制阀。
④测定全回流情况下的单板效率及全塔效率,在一定的回流量下,全回流一段时间,待该塔操作参数稳定后,即可在塔顶、塔釜及相邻两块塔板上取样,用阿贝折光仪进行分析,测取数据(重复 2~3 次),并记录各操作参数。
⑤实验完毕后,停止加料,关闭塔釜加热及塔身伴热,待一段时间后(视镜内无料液时),切断塔顶冷凝器及釜液冷却器的供水,切断电源,清理现场。
五、报告要求
①在直角坐标系中绘制 x-y 图,用图解法求出理论板数。
②求出全塔效率和单板效率。
③结合精馏操作对实验结果进行分析。
六、数据处理
(1)原始数据 操作系数:
加热电压 104.5V;塔釜温度 87.0℃;塔顶温度 78.6℃;全塔压降 1.33kPa。
实验数据:
①塔顶:1 Dn =1.3632,2 Dn =1.3631;塔釜:1 Dn =1.3744,2 Dn =1.3742。
②第四块板:1 Dn =1.3655,2 Dn =1.3654;第五块板:1 Dn =1.3644,2 Dn =1.3666。
(2)数据处理 ①由附录查得 101.325kPa 下乙醇-正丙醇 t-x-y 关系:
表 1:乙醇—正丙醇平衡数据(p=101.325kPa)
序号 液相组成 x 气相组成 y 沸点/℃ 1 0 0 97.16 2 0.126
0.240
93.85 3 0.188
0.318
92.66 4 0.210
0.339
91.6 5 0.358
0.550
88.32 6 0.461
0.650
86.25 7 0.546
0.711
84.98 8 0.600
0.760
84.13 9 0.663
0.799
83.06 10 0.844
0.914
80.59 11 1.0
1.0
78.38 乙醇沸点:78.38℃,丙醇沸点:97.16℃。
②原始数据处理:
表 2:原始数据处理 名称 折光率1 Dn
折光率2 Dn
平均折光率Dn
质量分数
摩尔分率 x
塔顶 1.3632
1.3631
1.3632
0.9085
0.9283
塔釜 1.3744
1.3742
1.3743
0.4340
0.5001
第 4 块板 1.3655
1.3654
1.3655
0.8106
0.8481
第 5 块板 1.3664
1.3666
1.3665
0.7660
0.8102
数据计算以塔顶为例:
③在直角坐标系中绘制 x-y 图,用图解法求出理论板数。
参见乙醇-丙醇平衡数据作出乙醇-正丙醇平衡线,全回流条件下操作线方程为 y=x,具体作图如下所示(塔顶组 成,塔釜组成):
图 2:乙醇—正丙醇平衡线与操作线图 ④求出全塔效率和单板效率。
由图解法可知,理论塔板数为 4.8 块(包含塔釜),故全塔效率为
使用 matlab 拟合乙醇—正丙醇平衡数据,得到平衡线拟合方程如下:20.5438 1.5291 1.9844 0.0007 y x x x ; 拟合图线如下:
图 3:乙醇—正丙醇气液相平衡数据拟合图 第 5 块板的气相浓度为,则此时,则第 5 块板单板效率
七、误差分析及 结果讨论
1.误差分析:
(1)实验过程误差:实验过程中操作条件是在不断变化的,无法达到完全稳定状态,启动实验装置 1 小时后,加热电压波动范围为±0.3,全塔压降波动范围为±0.02,塔顶及塔釜温度波动范围为±0.01,每次取料后会引起短时间的数据起伏;使用阿贝折光仪读数时存在误差。
(2)数据处理误差:使用作图法求取理论塔板数存在一定程度的误差,从而求取的全塔效率不够精确。
2.结果讨论:
① 全塔效率:
对于一个特定的物系和塔板结构,由于塔的上下部气液两相的组成、温度不同,所以物性也不同,又由于塔板的阻力,使塔的上下部分的操作压强也不同,这些因素使每个塔板的效率不同.所以我们需要用一种全面的效率来衡量整个塔的分离效果的高低.公式 E=N/N e 就是一种综合的计算方法.全塔效率反映了全塔各塔板的平均分离效果,它不单与影响点效率、板效率的各种因素有关,而且把板效率随组成等的变化也包括在内.所有的这些因素 E 的关系难以搞清,所以我们只能用实验来测定,本次实验中测得:E=0.60。
由于实验存在误差,我们只是大致的对实验用塔进行粗略的评价,经过实验我们分析了影响塔板效率的一些因素,归结为:流体的物理性质(如粘度、密度、相对挥发度和表面张力等)、塔板结构的因素相当复杂,以及塔的操作条件等。
② 单板效率: 单板效率是评价塔板性能优劣的重要数据.物系的性质、板型及操作负荷是
影响单板效率的重要因素.当物系板型确定后,可通过改变气液的负荷达到最高的板效率;对于不同的板型可以在保持相同的物系及操作条件下,测定其单板效率,以评价其性能的优劣。我们这里应用默弗里板效率公式计算得。
从结果来看,本实验全塔效率较好,而单板效率偏低,说明本塔的塔板性能不够好。
八、思考题
①什么是全回流?全回流操作有哪些特点,在生产中有什么实际意义?如何测定全回流条件下的气液负荷? 答:全回流是精馏塔中气相组分完全用于回流到精馏塔中,而无进料和出料的操作状态。全回流在精馏塔的停开车和塔板效率的测定以及理论研究中使用。要测定全回流条件下的气液负荷,可由2UQ q rR (其中 Q 为塔釜加热器加热量,U 为加热电压,R 为加热器电阻,q 为汽化量,r 为塔釜混合液的相变焓)计算出塔釜汽化量 V=q。而在全回流状态下,液量 L=气量 V=q。
②塔釜加热对精馏操作的参数有什么影响?塔釜加热量主要消耗在何处?与回流量有无关系? 答:塔釜加热对使塔顶气相轻组分组成浓度更高,塔釜液相轻组分组成浓度更低,对精馏有利。塔釜加热量主要消耗在精馏塔气液热量交换上,与回流量有关。
③如何判断塔的操作已达到稳定? 答:当塔内各塔板的浓度(或温度)不再变化时,则可证明塔已稳定。
⑤当回流比 R ⑤冷液进料对精馏塔操作有什么影响?进料口如何确定? 答:冷热进料有利于精馏塔操作,使塔顶气相轻组分组成浓度更高,塔釜液相轻组分组成浓度更低。进料口应在塔内组成与进料组成最接近的地方。 ⑥塔板效率受哪些因素影响? 答:塔板效率受操作条件、物料物性、塔板板型、气液接触状况影响。 ⑦精馏塔的常压操作如何实现?如果要改为加压或减压操作,如何实现? 答:在精馏塔顶的冷凝器处接通大气,从而实现精馏塔的常压操作。若要改为加压操作,可向塔内通入惰性气体;若要减压操作,可在塔的采出口处加一真空泵。 化 工 原 理 实 验 化学工程学院 环境工程0803班 孙文乐200812075 年12月21日 总 结 与 体 会2010 化工原理实验总结与体会 §前言 § (一)实验过程综述 1、流体流动阻力的测定实验 2、离心泵性能实验 3、传热膜系数测定实验 § (二)实验讨论 1、关于离心泵与现实生活的讨论(1)离心泵的构成(2)离心泵的工作原理 (3)离心泵的合理配臵与安全运行(4)小结 2、关于气蚀现象 (1)气蚀现象和气蚀余量摘要(2)涉及到的危害(3)改进措施(4)小结 § (三)实验中获得的心得感想 § (四)对化原实验的改进建议 § (五)结束语 化工原理实验总结与体会 §前言: 目前为止大学的课程中给我印象最深的有两门课:物理化学和化工原理。还记得学习物理化学的时候绞尽脑汁也想不明白各种变量之间微妙的关系,因为物理化学所涉及的知识都很抽象,而现在学习的化工原理却与物理化学相反,这门课程与实际联系的更为紧密,所学的知识也更容易让学生接受。因此从丁忠伟老师的第一节课起我就爱上了这门课程。之后又听说有陈旭东老师的化工原理实验课,便更是迫不及待的想进到实验室里,亲自动手操作,看看平时的公式、数据是如何得到的,测量的方法又是什么样的。所以打从化工原理实验的第一次介绍讲座开始,我便以极大的热情和认真的态度投入到这门课程的学习中来。 在这份总结中,我将从实验过程综述、实验讨论、获得的心得感想、对化原实验课的建议以及结束语这五方面来阐述我的个人观点。不足之处还望陈老师批评指正。 § (一)实验过程综述 本学期共进行了三次化工原理实验,分别为流体流动阻力的测定、离心泵性能实验以及传热膜系数测定实验。每次实验都需要组内四名成员的通力合作才能很好的完成实验任务。 1、流体流动阻力的测定实验是通过测定流体在不同管路中流动时的流量、测压点之间的压强,结合已知的管路的内径长度等数据,应用机械能守恒式算出管路的λ-Re变化关系及突然扩大管的ξ-Re关系。 2、离心泵性能实验是通过实验测定某一转速下的离心泵特性曲线以及不同阀门开度下的管路特性曲线。通过测定计量槽的液位变化及所用时间从而测得流量。测定管路特性曲线时,阀门开度一定,通过控制离心泵电机的功率,进而改变流量。从本实验中可以得出离心泵存在的最佳工作范围,此时效率最高。孔板流量计的空流系数Co随雷诺数Re增大基本上保持稳定。不同阀门开度下,泵的工作点也将改变。 3、传热膜系数测定实验中应用图解法计算准数关系式中的指数m、n和A。试验中改变空气的流量,以改变Re的值。根据定性温度(空气进出口温度的算术平均值)计算对应的Pr值。同时,由牛顿冷却定律求出不同流速下的传热膜系数值,进而求得Nu值。 § (二)实验讨论 1、关于离心泵与现实生活的讨论 (1)离心泵的构成: 课堂所学知识和资料中显示,大部分离心泵的基本构造是由六部分组成的:叶轮,泵体,泵轴,轴承,密封环,填料函。其中,叶轮是离心泵的核心部分,它转速高出力大,叶轮上的叶片又起到主要作用,叶轮在装配前要通过静平衡实验,叶轮上的内外表面要求光滑,以减少水流的摩擦损失;泵体也称泵壳,它是水泵的主体,起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接;泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转距传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件;轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件,有滚动轴承和滑动轴承两种,滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/3~3/4的体积太多会发热,太少又有响声并发热,滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线,在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度一般运行在60度左右,如果高了就要查找原因(是否有杂质,油质是否发黑,是否进水)并及时处理;密封环又称减漏环,叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区,影响泵的出水量,效率降低,间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损,为了增加回流阻力减少内漏,延缓叶轮和泵壳的所使用寿命,在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环,密封的间隙保持在0.25~1.10mm之间为宜;填料函主要由填料,水封环,填料筒,填料压盖,水封管组成,填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙,不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内,始终保持水泵内的真空,所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意,在运行600个小时左右就要对填料进行更换。(2)离心泵的工作原理: 离心泵所以能把水送出去是由于离心力的作用。水泵在工作前,泵体和进水管必须罐满水行成真空状态,当叶轮快速转动时,叶片促使水很快旋转,旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去,泵内的水被抛出后,叶轮的中心部分形成真空区域。水原的水在大气压力(或水压)的作用下通过管网压到了进水管内。这样循环不已,就可以实现连续抽水。在此值得一提的是:离心泵启动前一定要向泵壳内充满水以后,方可启动,否则将造成泵体发热,震动,出水量减少,对水泵造成损坏(简称“气蚀”,之后会专门讨论该现象)造成设备事故。 (3)离心泵的合理配臵与安全运行: 在现实生活中(例如供水厂),如何合理配臵电机水泵的功率,是保证水泵的安全运行,优质供水,降低生产成本的关键。水厂的主要任务是保证生产和生活用水,特别是在现在这个高速发展的社会中,随着人民生活质量提高,对水质和水量的要求越来越高,供水量越来越不能满足人们的生活需求,这就要求各种供水厂在安全运营的同时如何更多的提供优质水,又不使供水成本增加太多。为此我特地搜集了有关资料,总结了几点措施:第一、调整机泵设备的合理配臵,实行人机最佳组合;第二、加大科技创新,投入大量的资金改造原来落后的净水设备;第三、投入资金改造旧设备、老管网,提高水力条件,安装静态混合器等;第四、运用现代化监测系统,对水质进行全过程的监测和控制,确保优质水。同时还要注意机泵设备的安全运行,例如确定检修及保养制度,提高操作人员的技术素质等。随着科技的不断发展,水泵的现代化程度也不断提高,减少了许多的人为管理操作。现在大多采用计算机监控的自动操作模式,这也就对操作人员的自身素质提出了更高的要求。因为一台水泵的异常状况会影响到整各供水系统的网络,造成严重的后果。总之,生活中要争取以最安全的运行方式,最佳的调度模式,最低的制水成本,来控制企业的经济活动,提高经济效益。(4)小结: 离心泵部分的知识与现实生活联系着实十分紧密,我们应该学会如何把所学的知识运用到实践工作中去,合理安排好水量的分配和调度,利用各台水泵的特性使用最少的功率达到水泵的最大出水量,达到最佳运行状态。并做到安全,优质,低耗供水! 2、关于气蚀现象 (1)气蚀现象和气蚀余量摘要: 液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。泵在运转中,叶轮内部的压力是不同的,进口处压力较低,出口处压力较高。而液体的气化温度是与压力有关系的:压力越低(或越高),所对应的气化温度也越低(或越高)。若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。气蚀余量,又叫动压降,是指泵进口处单位体积的液体所具有的超过汽化压力的富裕能量,是用来计算水泵吸水高度的另一种方法。我们知道,当水从水泵进口流到叶片入口附近时,由于沿程过流断面不断缩小,使流速增大,同时水在流动过程中,都有水头损失,因此,叶轮叶片入口附近的水流压力比水泵进口处的压力还要低,当该处某点的压力低至汽化压力时,水泵内部就会开始发生气蚀。从水泵进口处的总水头中减去叶片入口处压力最低点的压力水头所剩的值,就是泵内不出现气蚀现象时候泵进口处所剩余能量的极限值。这个值就叫做临界气蚀余量。有关气蚀现象,我通过查找资料发现,这里还涉及两个概念:其一是与安装方式有关,称有效的气蚀余量NPSHA,它是指水流经吸入管路到达泵吸入口后所余的高出临界压力能头的那部分能量,是可利用的气蚀余量,属于“用户参数”;其二是与泵结本身有关,称必需的气蚀余量NPSHR,它是流体由泵吸入口至压力最低处的压力降低值,是临界的气蚀余量,属于“厂方参数”。要确保水泵在运行中不气蚀,必须在安装上保证NPSHA≥K×NPSHR,(K为安全裕量),而后者由制造厂所保证。从这个意义上看,降低水泵气蚀余量的意义在于保证水泵的绝对提水高度,满足使用要求。可以看出,NPSHA是一种能量储备,较小的NPSHA可使得安装高度HSZ较大,这是有利的。NPSHR仅与泵本身的运动特性有关。对设计者而言,要求NPSHR尽可能小,以使得泵在安装上有较充裕的气蚀储备。(2)涉及到的危害: 水泵汽蚀是水泵损坏的重要原因,水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。运行中使水泵抽水的效率降低,显著减少了水泵的扬程和流量,也减少了水泵的使用寿命。(3)改进措施: 第一、减小叶轮进口处的压降:为防止气蚀现象的发生,最主要的就是不使叶轮进口处的压力过多降低。避免进口处压力降低的措施有:水泵安装时,可以降低水泵的安装高度;尽量保证不要让水泵在超过额定的转速的情况下运行,防止压力升高;被抽送的液体要保持在合适的温度,不应温度过高,保证入口处介质都是液态;运行时应尽量使水泵在额定流量下运行,以避免液体脱离叶片壁;应该尽量减小水泵吸水管内的损失,例如增大管的口径,缩短管的长度,以及减少闸阀或者适当的关小出口阀门;将单吸水管结构改为双吸水管结构。 第二、叶轮设计的改进:若有可能的话,可将叶片进口边前移,即在进口边处粘结上一块,使得流体及早接触叶片获得能量,避免出现低于临界压力的情况发生;清理叶轮入口流道,尽量使其光滑平坦,提高进口光洁度,减少流动阻力,降低压力损失;打磨叶片头部,削尖,以减少进口冲击损失,降低进口冲角的敏感性;如果间隙气蚀严重,可采用在叶轮上打平衡孔的办法来减少泄漏流速,以减轻气蚀程度。(4)小结: 不管理论知识多么到位,考虑得多么周到,现实生活中还是要通过实践,在泵站运行中有效缓解水泵气蚀对提水装臵造成的伤害,提高提水效率,延长水泵的使用寿命。也就是要使知识与实践有效的结合起来。 § (三)实验中获得的心得感想 首先,实验之前不管预习得多好,没有见到实验所用到的实物之前,没有自己亲自动手操作之前,都不能很好的理解实验的目的、过程和意义,也不能很好的掌握实验所涉及的理论知识例如公式等。每次总是要等到真正的进入实验室,真正自己控制仪器,得到的数据再经过整理以后,才能彻底理解实验的意义,以及实验内容与现实生活的紧密联系。这样,通过认真的预习,亲身的实践,就很好的使得理论与实践相结合,也使各种实验原理、推导过程等知识在我心中根深蒂固。 其次,本学期的三个实验中,每个实验都需要我们的4人团队密切合作。在合作过程中,要懂得相互配合,要懂得分工明确,每个人的任务都是彼此独立的,但是在整个实验过程中又是那么的密不可分。处理数据也是经过大家的共同商讨,计算过后再检查,检查过后发现问题再讨论,弄清问题后再计算。如此这般不但使我更深的理解了什么叫团队,什么叫合作,也让知识在我的脑海中一遍遍的重复,直到牢记。 最后,身为学生的我们毕竟专业知识有限,还需要老师的悉心教导。通过预习,实验,处理数据等过程,发现问题后再去虚心向老师请教,由老师给出更完整更确切的答案,这整个过程连接起来,才能叫做完整的一次实验,才能为之画上圆满的句号。 § (四)对化原实验的改进建议 化工原理实验是我非常感兴趣的课程,因此在参与的过程中我也积极思考,想到了几点建议,希望可以完善这门精品的课程。 首先,实验课本身趣味性就很强,大家都喜欢上实验课就是因为可以自己动手去接触一些东西,而不像上课或者自习那样对着书死读。但是实验课的缺点就在于这种课程太过开放与活跃,对于还是学生的我们而言又少了几分约束。在有些同学眼里实验课不是用来学习的,而是用来玩儿的,这就达不到实验的目的。对于我的看法是,若是能在每节课结束后有一个小的测试类的过程,应该可以更好的督促同学加入到学习实践的队伍中来。这个测试不需要很长时间,可以只占用十分钟左右(例如处理数据开始前的十分钟),问大家一些与本次实验有关的问题,以计分形式进行,加入到期末成绩评定中,或许能取得更好的学习效果。 其次,关于化工原理实验报告。从大一开始的实验课就一直在对实验过后的报告进行要求,然而效果总是不尽如人意。因为有些同学积极性主动性上存在差别,导致很多的报告内容、数据处理等存在较大水分。不得不说,这是“报告制度”本身存在的缺陷。对于活学活用的同学来说,知识的积累并不是靠抄写厚厚的实验报告,而对于懒惰的同学来说,抄写再厚的实验报告也不能达到积累知识的目的。所以个人认为,实验报告完全可以采取自愿的形式,也是采用计分原则,对于用自己的方式完成报告的同学给予计分,而对于那些不交报告的同学给予扣分,这样就能够达到督促的目的,让大家都自觉的完成应该独立完成的部分。 最后,在看了其他学校关于化工原理实验的活动后,我得到了一些启发。在化工原理实验结束后可以根据学生的水平开展化工原理实验竞赛,或者组织参观化工原理实验基地,或者组织开展化工原理实验讨论会等等活动,开润色我们这门精品课程。 § (五)结束语 时间总是匆匆而去,当你注意它的时候,它总是走得很慢很慢,当你忙于自己中意的事情时,它却又走得很快很快。半个学期中,三次化工原理实验就这样告一段落,我总是觉得做实验的过程中,自己像个海面一样去吸收知识的水分,很过瘾,而一旦实验结束,却又感觉有点依依不舍。陈老师您洒脱的风格,严谨的精神,是课上最大的亮点!不得不说,化工原理实验真的与其他实验课不一样,它让我学到了太多太多,我期待下学期化工原理实验课的到来,期待陈老师您再次带领我们走进化原实验室!谢谢您,陈老师,您辛苦了! 关于段子文化存在哪些问题以及存在哪些优点问题进行的详细分析 人们对于段子文化的认识存在一定的矛盾性,人们既喜欢和接受这种文化,但却不喜欢吧这种文化传播。人们承认它存在诸多问题的同时,也不可否认的同意了段子文化的优点所带给人们的娱乐性和生活常态性! 根据调查显示,大部分民众(约57.66%)觉得段子文化没有实质内容毫无意义,大都是博观众眼球,吸引人群目光,惹人一乐,事后毫无收获,也是一种及时消遣。比如内涵段子上的一些短视频,拍出的短视频有的确实很搞笑,但问任何一个人,这有何意义,无人能答,因为他的本质就是逗观众们笑笑,吸引点击率,而内容有没有意义,这完全不在段友们的考虑范围内,这也是为什么看过段子的人,但事后能记得几个的根本没有几个,这就是及时消遣的特质。而这些段友他们的目的也不是说为产生一种文化而存在,不有句话说:“段友出征,寸草不生”。足见段子文化从其起源开始已经脱离内容实质性,它不为文化而具内容,只为观众汲取笑点。还有相当两部分民众觉得段子戾气重,缺乏理性思考(约占47.75%)和严重挤占严肃声音的存在空间(约占36.94),这两部分的原因和上述问题的根源一样,都是其为消遣娱乐所屏蔽的方向,段子内容严肃,充满理性思考,一切看起来非常正常,那都在人们的思维范围内,哪来的看点,哪来的笑点。段子之所以有很多人观看,就是因为段友们的点子总是出奇,人都有好奇心,在好奇心驱使下,就能看到理性思考下,严肃之外的东西,当然新奇,而段友么编造和表演的搞怪动作和语言也就成为了段子中激发笑点的存在。 调查同时显示段子在人们心中也不是一无是处,至少有相当大一部分人认为段子能够缓解生活压力(约占74.77%)和化解尴尬(约占71.17%)。这部分人的想法也很好理解,段子既然是为搞笑而诞生的,在其极强的娱乐性下,人们能得到放松和化解尴尬也就是自然而然的了,我们可以想象的到的事,一个工作生活压力很大的人,心情十分郁闷,而当他看到段友们拍摄的短片和所写的段子时,人也会豁然一笑,试问能不给人带来放松的心情吗?而且段子都是那种所谓的下里巴人的内容,大家都能够明白这通俗易懂的消遣台词。所以也是有很多人喜欢看段子的原因,毕竟生活在今天这个时代,压力和交际是不能避免的。能够在茶余饭后有些笑料的谈资,能够和初识不久的陌生人拉近距离,这样的好技能,大家能不get吗?所以段子横行是因为人们需要它,而备受诟病是因为传统文化摒弃它。 人们一直在讲发展,发展就是不断向前,而段子这种所谓低俗的文化,在社会进程中是被文明发展所不容许的。人们想着的是高雅的艺术,而高雅艺术却没有如段子般带给人们需求的娱乐,所以段子就具有了生活的常态性。 筛板精馏实验指导书:总结计划 实验八 筛板塔精馏实验 一实验目的 1 了解筛板精馏塔及其附属设备的基本结构掌握精馏过程的基本操作方法。2 学会判断系统达到稳定的方法掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。3 学习测定精馏塔全塔效率和单板效率的实验方法研究回流比、进料热状况对精馏塔分离效率的影响。二基本原理 1全塔效率TE 全塔效率又称总板效率是指达到指定分离效果所需理论板数与实际板数的比值即 1TTPNEN 81 式中TN完成一定分离任务所需的理论塔板数包括蒸馏釜 PN完成一定分离任务所需的实际塔板数本装置PN10。全塔效率简单地反映了整个塔内塔板的平均效率说明了塔板结构、物性系数、操作状况对塔分离能力的影响。对于塔内所需理论塔板数TN可由已知的双组分物系平衡关系以及实验中测得的塔顶、塔釜出液的组成回流比R和热状况q等用图解法求得。2单板效率ME 1yn 单板效率又称莫弗里板效率如图81所示是指气相 或液相经过一层实际塔板前后的组成变化值与经过一层理论塔 ny 1nx 板前后的组成变化值之比。1ny nx 1nx 图81 塔板气液流向示意 按气相组成变化表示的单板效率为 11nnMVnnyyEyy 82 按液相组成变化表示的单板效率为 11nnMLnnxxExx 83 式中ny、1ny离开第n、n1块塔板的气相组成摩尔分数 1nx、nx离开第n- 1、n块塔板的液相组成摩尔分数 ny与nx成平衡的气相组成摩尔分数 nx与ny成平衡的液相组成摩尔分数。3 图解 法求理论塔板数TN 图解法又称麦卡勃蒂列McCabeThiele法简称MT法其原理与逐板计算法 完全相同只是将逐板计算过程在yx图上直观地表示出来。1 全回流操作 在精馏全回流操作时操作线在yx图上为对角线如图82所示根据塔顶、塔釜 的组成在操作线和平衡线间作梯级即可得到理论塔板数。图82 全回流时理论板数的确定 2 部分回流操作 部分回流操作时如图83图解法的主要步骤为 A.根据物系和操作压力在yx图上作出相平衡曲线并画出对角线作为辅助线 B.在x轴上定出xxD、xF、xW三点依次通过这三点作垂线分别交对角线于点a、f、b C.在y轴上定出yCxD/R1的点c连接a、c作出精馏段操作线 D.由进料热状况求出q线的斜率q/q-1过点f作出q线交精馏段操作线于点d E.连接点d、b作出提馏段操作线 F.从点a开始在平衡线和精馏段操作线之间画阶梯当梯级跨过点d时就改在平衡线和提馏段操作线之间画阶梯直至梯级跨过点b为止 G.所画的总阶梯数就是全塔所需的理论踏板数包含再沸器跨过点d的那块板就是加料板其上的阶梯数为精馏段的理论塔板数。图83部分回流时理论板数的确定 三.实验装置和流程 本实验装置的主体设备是筛板精馏塔配套的有加料系统、回流系统、产品出料管路、残液出料管路、加料泵和一些测量、控制仪表。本实验料液为乙醇溶液从高位槽利用位差流入塔内釜内液体由电加热器产生蒸汽逐板上升经与各板上的液体传 质后进入盘管式换热器管程壳层的冷却水全部冷凝成液体再从集液器流出一部分作为回流液从塔顶流入塔内另一部分作为产品馏出进入产品贮罐残液经釜液转子流量计流入釜液贮罐。精馏过程如图84所示。惰性气体出口 冷却水进 冷却水出 13 12 14 15 11 t t 16 10 9 17 8 18 t xD 6 7 19 t 5 20 4 t 21 22 3 xW 24 2 23 25 26 1 xF 图84筛板塔精馏过程示意图 1塔釜排液口 2电加热器 3塔釜 4液位计 5U形压差计 6加料斗 7塔板 8温度计其余均以t表示 9窥视镜 10冷却水排空口 11冷却水流量计 12盘管冷凝器平衡管 13平衡管 14回流液、塔顶产品分配器 15电加热器 16塔顶总气量流量计 17产品取样口 18电加热器 19平衡管 20盘管换热器 21塔底残液流量计 22料液流量计 23料液取样口 24不锈钢离心料液泵 25产品、残液储槽 26液位计 筛板塔主要结构参数塔内径D68mm厚度2mm塔节764塔板数N10块板间距HT100mm。加料位置由上向下起数第6块和第8块。降液管采用弓形齿形堰堰长56mm堰高7.3mm齿深4.6mm齿数9个。降液管底隙4.5mm。筛孔直径d01.5mm正三角形排列孔间距t5mm开孔数为74个。塔釜为内电加热式加热功率3.0kW。有效容积为10L。塔顶冷凝器为盘管式换热器。四实验步骤与注意事项 本实验的主要操作步骤如下 1全回流 1 配制浓度1619酒精的体积百分比的料液加入釜中至釜容积的2/3处。2 检查各阀门位置启动电加热管电源 使塔釜温度缓慢上升因塔中部玻璃部分较为脆弱若加热过快玻璃极易碎裂使整个精馏塔报废故升温过程应尽可能缓慢。至玻璃柱内塔板平衡后该过程持续约30min再升高加热电压持续约10min后才可以转向自控档。若发现液沫夹带过量时可拨至手动档电压调节。3 打开冷凝器的冷却水使其全回流。4 当塔顶温度、回流量和塔釜温度稳定后分别取塔顶浓度XD和塔釜浓度XW送色谱分析仪分析。2 部分回流 1在储料罐中配制一定浓度的酒精-水溶液约1020。2待塔全回流操作稳定时打开进料阀调节进料量至适当的流量。3启动回流比控制器电源调节回流比RR14 4当塔顶、塔内温度读数稳定后即可取样。3取样与分析 1 进料、塔顶、塔釜从各相应的取样阀放出。2 塔板取样用注射器从所测定的塔板中缓缓抽出取1ml左右注入事先洗净烘干的针剂瓶中并给该瓶盖标号以免出错各个样品尽可能同时取样。3 将样品进行色谱分析。4注意事项 1塔顶放空阀一定要打开否则容易因塔内压力过大导致危险。2料液一定要加到设定液位2/3处方可打开加热管电源否则塔釜液位过低会使电加热丝露出干烧致坏。五实验报告 1.将塔顶、塔底温度和组成以及各流量计读数等原始数据列表。2.按全回流和部分回流分别用图解法计算理论板数。3.计算全塔效率和单板效率。4.分析并讨论实验过程中观察到的现象。六思考题 1.测定全回流和部分回流总板效率与单板效率时各需测几个 参数取样位置在何处 2.全回流时测得板式塔上第n、n-1层液相组成后如何求得xn 部分回流时又如何求xn 3.在全回流时测得板式塔上第n、n-1层液相组成后能否求出第n层塔板上的以气相组成变化表示的单板效率 4.查取进料液的汽化潜热时定性温度取何值 5.若测得单板效率超过100作何解释 6.试分析实验结果成功或失败的原因提出改进意见。七思考题参考答案 1.测定全回流和部分回流总板效率与单板效率时各需测几个参数取样位置在何处 答测定全回流总板效率要测定塔顶浓度和塔底浓度分别在塔顶回流液处、塔底处取样同时还应已知相平衡关系全塔实际板数。测定全回流单板效率要测定yn、yn1、xn分别取第n块塔板上下汽相样及第n块板降液管内的液样同时还应已知相平衡关系。2.全回流时测得板式塔上第n、n-1层液相组成后如何求得xn 部分回流时又如何求xn 答对全回流由于ynxn1于所以测定xn1后可得yn再由相平衡关系而得xn。对部分回流须测定塔顶、塔底、原料液浓度进料温度及回流比得到操作线方程通过操作线方程由xn1 求取yn再由相平衡关系而得xn。3.在全回流时测得板式塔上第n、n-1层液相组成后能否求出第n层塔板上的以气相组成变化表示的单板效率 4.查取进料液的汽化潜热时定性温度取何值 答应取进料液的泡点温度作为定性温度。5.若测得单板效率超过100作何解释 答说明 板上液体流动接近平推流。6.试分析实验结果成功或失败的原因提出改进意见。 实验动物学实验报告 一、实验动物:小鼠 二、操作流程:抓取,固定,编号,给药,取血,麻醉,绝育,解剖。 三、具体操作 1、抓取:抓取小鼠时,右手抓住小鼠尾巴,不要过于用力,以免惊吓小鼠。左手从小鼠身体后部向前抓(以免小鼠向后缩咬伤自己),抓住小鼠颈部。固定住小鼠后,将小鼠皮肤往上抓,尽量将小鼠背部皮肤抓住。左手将小鼠腹部朝向自己,把小鼠尾巴用左手无名指和小指夹住,这时小鼠腹部皮肤紧绷,不能动弹。 2、固定: 通常使用固定器进行固定。将固定器拧开后,抓住小鼠尾巴,使其钻入固定器中,再将拧下的固定器部分装好,使小鼠尾部露出,再将可旋转的铁片固定住即可进行后续实验。 3、编号:编号方式有两种:①剪脚趾编号:把小鼠腹面朝上,在下的脚趾从左至右依次编为1~10号,剪10号脚趾加1~9号脚趾依次编为11~19号,在上的脚趾依次编为20,30,40,50,60,70,80,90号,其余编号与11~19号类似。②打耳钉编号:耳钉上均有唯一编号,通过使用耳钉钳将耳钉打在小鼠耳朵上即可。实验时通常使用的是第一种方式进行编号,第二种编号通常用于需要长距离运输的动物。 4、给药:常用的给药方式有: ①口服给药:即灌胃。将注射器装入药物溶液,装上灌胃针(灌胃针有直头和弯头两种,区别不大)。如上所述,抓取小鼠后,使其头部朝上,尽量呈一直线,取灌胃针,从小鼠嘴角一侧缓缓插入(保持刻度在自己能看到的位置),顺着小鼠口腔食道的弧度让小鼠将针咽入,灌胃过程中如果遇到阻碍一定要及时拔出灌胃针,不可强行灌胃以免伤及小鼠食道以及肺部。灌胃针顺利进入后基本与小鼠身体呈一条直线,注入适量体积后再顺着食道缓缓取出灌胃针。 ②静脉注射:小鼠尾部有3条静脉和1条动脉,3条静脉非别位于背部,及两侧。静脉注射时一般选取两侧静脉,因为其相对于背部静脉更为清晰饱满。将小鼠固定后,用酒精擦拭其尾部静脉,使其充血,以便注射。之后使注射器针孔处朝上,针与尾部呈约30°扎入尾部后向上轻挑,再向内扎入部分,此过程应该比较顺畅,没有阻碍,若阻碍较大则有可能扎入到了皮肤中。扎入后将活塞向后回抽一点可见到有血回流,则说明成功扎入静脉当中,注射适当体积后迅速拔针,用酒精进行消毒。 5、取血:有断尾取血法和眼眶取血法两种。本次实验使用的是眼眶取血法。抓取小鼠,固定其头部用手指将其上下眼睑分开,露出其眼球并且不能闭上。用玻璃毛细管从其上眼角处扎入眼球后方毛细血管从,使血液顺着毛细管留下,取血完成后快速将毛细管取下。 6、麻醉:抓取老鼠,使其头部朝下,使其腹部脏器向胸腔靠拢,露出腹部空腔,以免刺伤脏器。将注射器竖直扎入靠近后腿部腹腔,刺入之后稍微向前倾斜但不要向前刺入,一般注入0.5mL麻醉剂即可。随后拔出针,方向小鼠,等待几分钟后即可麻醉。 7、绝育:绝育手术是通过剪除雌鼠卵巢或雄鼠输精管来实现的。将麻醉的雌鼠背面朝上,从其胸腔和尾部之间向下三分之一处剪开一个小口,用镊子将其卵巢取出,上面呈现红色斑点的部分即为卵巢,用剪刀将这一部分剪除,然后用缝合针线将其缝合,缝合方法为将针穿过后,将线缠绕镊子两圈再逆时针缠绕两圈,再重复缠绕一遍,将镊子夹住线头把缠绕的线移至线头系紧即可(缝合过程全程用镊子和剪刀操作),里面肌肉层以及外面皮层均需缝合。雄鼠则从外生殖器向上1-2cm处剪开小口,用镊子在其中找出输精管(较细长的乳白色小管),尽量多减掉一些,以免其长长愈合,以上述方法缝合伤口即可。 9、解剖:以颈椎脱臼法处死小鼠,使其腹面朝上。用镊子将其腹部皮肤夹起,然后用剪刀剪开,观察各个器官所在位置和形态,解剖完的小鼠放入尸体袋中。第二篇:化原实验总结[推荐]
第三篇:马原实验报告
第四篇:筛板精馏实验指导书 总结计划
第五篇:实验动物学实验报告