第一篇:化原課程設(shè)計(jì)(范文模版)
目 錄
1.設(shè)計(jì)任務(wù)
1.1 項(xiàng)目概況 1.1.1概述
1.1.2設(shè)備產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目技術(shù)的選擇
1.1.3 氨法脫硫的發(fā)展歷史 1.2 設(shè)計(jì)條件 1.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 1.2.2 操作條件 1.2.3 相關(guān)物性參數(shù) 1.3 附加說(shuō)明 2.反應(yīng)原理和設(shè)計(jì)方案說(shuō)明
2.1 反應(yīng)原理 2.2 設(shè)計(jì)方案說(shuō)明 2.3 設(shè)計(jì)方案補(bǔ)充說(shuō)明
3.煙氣脫硫工藝主要設(shè)備吸收塔設(shè)計(jì)和選型 3.1 吸收塔的設(shè)計(jì)
3.1.1吸收塔的直徑和噴淋塔高度設(shè)計(jì)
3.1.2吸收塔噴淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(噴嘴的選擇配置)3.1.3吸收塔底部攪拌器及相關(guān)配置 3.1.4吸收塔材料的選擇
3.1.5吸收塔壁厚的計(jì)算(包括計(jì)算壁厚和最小壁厚)3.1.6吸收塔封頭選擇計(jì)算 3.1.7吸收塔裙式支座選擇計(jì)算 3.1.8吸收塔配套結(jié)構(gòu)的選擇 3.2 吸收塔最終參數(shù)的確定 3.2.1 設(shè)計(jì)條件 3.2.2吸收塔尺寸的確定
3.2.3 吸收塔的強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核 4.液氨吸收液量的計(jì)算
4.1 液氨需量的計(jì)算 4.2 氨水的配制計(jì)算 4.3 硫酸銨產(chǎn)量的計(jì)算 5.附屬設(shè)備的選擇
5.1 設(shè)備選型 5.1.1液氨供應(yīng)系統(tǒng) 5.1.2 硫胺處理加工系統(tǒng) 5.1.3 管道輸送設(shè)備 5.2氨設(shè)備使用備注 5.2.1氨存儲(chǔ)注意事項(xiàng) 5.2.2氨泄漏事故處理指導(dǎo) 6.項(xiàng)目預(yù)算
7.設(shè)計(jì)總結(jié)及參考文獻(xiàn)
1、設(shè)計(jì)任務(wù):
1.1 項(xiàng)目概況
1.1.1 概述
我國(guó)是世界上少數(shù)幾個(gè)以煤炭為主要能源的國(guó)家之一,煤炭在我國(guó)一次能源的生產(chǎn)和消耗中,一直占70%以上。
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)煤炭的消耗量逐年大幅度增加,從1990年的10.6億噸增加到1995年的13.1億噸,預(yù)計(jì)在2010年將達(dá)到20億噸以上。我國(guó)二氧化硫排放量約有90%來(lái)自煤炭消費(fèi),煤炭直接燃用是造成二氧化硫污染的絕對(duì)主要因素。大量二氧化硫的排放是我國(guó)降水呈酸性的主要原因。
二氧化硫污染和酸雨的危害面極廣,包括農(nóng)業(yè)、工業(yè)、交通運(yùn)輸、建筑物、人身健康等諸多方面,造成的經(jīng)濟(jì)損失是巨大的。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),由于酸雨污染所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到數(shù)百億元人民幣。
燃煤和煤炭加工工程中產(chǎn)生的大量污染物,導(dǎo)致嚴(yán)重的大氣污染、酸雨和水污染,每年我國(guó)煤炭總產(chǎn)量的84%用于動(dòng)力煤,供應(yīng)我國(guó)電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和工業(yè)爐窯直接燃燒。在這龐大的鍋爐用戶(hù)中,目前大型電站已基本安裝脫硫裝置,但對(duì)于老發(fā)電鍋爐機(jī)組、工業(yè)鍋爐和工業(yè)窯爐基本沒(méi)有安裝脫硫裝置,因此,大力發(fā)展適合這部分鍋爐的煙氣脫硫技術(shù)及裝置,是目前我國(guó)減少二氧化硫、氮氧化物和煙塵污染的主要任務(wù),是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。
1.1.2 設(shè)備產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目技術(shù)的選擇
控制二氧化硫排放,可將脫硫技術(shù)分為燃燒前、燃燒中和燃燒后3種。燃燒前脫硫主要是指選煤、煤氣化、液化和水煤漿技術(shù);燃燒中脫硫指的是低污染燃燒、型煤和流化床燃燒技術(shù)和目前推廣和研究的流化床氣化為基礎(chǔ)的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù);燃燒后脫硫也即所謂的煙氣脫硫技術(shù)。燃燒前脫硫由于投資大,且占用較大場(chǎng)地,該工作在煤炭供應(yīng)部門(mén)解決。燃燒中脫硫不容易實(shí)現(xiàn),故目前國(guó)內(nèi)已建鍋爐脫硫主要是煙氣脫硫。
煙氣脫硫技術(shù),主要分為石灰石-石膏法、循環(huán)流化床法、氨法、海水脫硫法、電子束法,各方法中又有不同的工藝。
本課程設(shè)計(jì)采用氨法煙氣脫硫,其作為濕法煙氣脫硫技術(shù)的一種,以氨作為吸收劑其副產(chǎn)品為亞硫酸銨的煙氣脫硫系統(tǒng),在設(shè)計(jì)冗余與常規(guī)石灰石-石膏法相同的條件下,氨法脫硫具有以下特點(diǎn):
● 吸收塔不易結(jié)垢。由于氨具有更高的反應(yīng)活性,且因亞硫酸銨溶液的化學(xué)特性,決定了可以避免結(jié)垢。
● 氨法更適合于中高硫煤的脫硫。采用石灰石-石膏法時(shí),煤的含硫量越高,石灰石用量就越大,費(fèi)用也就越高,而采用氨法時(shí),因副產(chǎn)物的價(jià)值較高,含硫量越高,其副產(chǎn)品硫酸銨產(chǎn)量越大,也就越經(jīng)濟(jì)。
● 氨法脫硫過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品亞硫酸銨可綜合利用,生產(chǎn)固體硫酸銨成為肥料,無(wú)廢水排放,無(wú)二次污染,符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念和環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。
● 耗能低,因脫硫過(guò)程中不需降、升溫,吸收塔阻力小,以廣東南海發(fā)電廠(chǎng)200MW機(jī)組煙氣脫硫?yàn)槔摿蜻\(yùn)行電耗占總發(fā)電量的0.04%。
● 不需設(shè)旁路煙道(用戶(hù)要求設(shè)置除外),吸收劑停止供應(yīng)時(shí),反應(yīng)塔作煙道使用,不影響機(jī)組、鍋爐的正常運(yùn)行。
● 脫硫裝置高效、方便,氨法煙氣脫硫活性強(qiáng)、反應(yīng)速率快。脫硫劑為澄清的氨水清液,脫硫副產(chǎn)物皆為易溶性物質(zhì),無(wú)結(jié)垢、無(wú)磨損,更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。煙氣不用降溫即可進(jìn)入吸收塔進(jìn)行脫硫反應(yīng),處理后的煙氣不用升溫即能在露點(diǎn)以上溫度排放,脫硫效率大于95%。整個(gè)脫硫工藝流程簡(jiǎn)單,只需配備相應(yīng)的監(jiān)管人員就可以運(yùn)行。
● 阻力小,吸收塔阻力450Pa左右,火電廠(chǎng)脫硫系統(tǒng)建造時(shí),能充分利用原引風(fēng)機(jī)壓頭的富裕量,一般不需設(shè)增壓風(fēng)機(jī)或更換引風(fēng)機(jī),必要時(shí)將原引風(fēng)機(jī)葉輪升級(jí)即可。
● 占地面積小,220T/h鍋爐吸收塔直徑6-7米,410T/h鍋爐吸收塔直徑7-8米,每臺(tái)鍋爐可配一個(gè)塔,也可每個(gè)引風(fēng)機(jī)口配用一座塔,在脫硫配置上目前是國(guó)內(nèi)占地面積最少的濕法脫硫技術(shù)。
● 設(shè)備投資低,而且脫硫副產(chǎn)物可綜合利用。
綜上所述,因此我們小組以氨法煙氣脫硫技術(shù)為依托,吸收和消化技術(shù)中關(guān)鍵設(shè)備的加工制造技術(shù),形成與之向匹配的設(shè)備加工能力,致力于國(guó)家的環(huán)保行業(yè)。環(huán)保行業(yè)是新興行業(yè),行業(yè)前景良好,同時(shí)利國(guó)利民。煙氣脫硫技術(shù)其目的是減少二氧化硫的排放,降低酸雨的產(chǎn)生幾率。我們小組的氨法脫硫技術(shù)不但無(wú)三廢排放,更不消耗如蒸汽等其他能源,做到資源節(jié)約,更有力于保護(hù)自然環(huán)境,建立和諧社會(huì),維護(hù)可持續(xù)發(fā)展。對(duì)我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展有這重要的意義作用。
1.1.3氨法脫硫的發(fā)展歷史
70年代初,日本與意大利等國(guó)開(kāi)始研制氨法脫硫工藝并相繼獲得成功。氨法脫硫工藝主體部分屬化肥工業(yè)范籌,對(duì)電力企業(yè)而言比較陌生,這是氨法脫硫技術(shù)未得到廣泛應(yīng)用的主要因素。隨著合成氨工業(yè)的不斷發(fā)展以及廠(chǎng)家對(duì)氨法脫硫工藝自身的不斷完善和改進(jìn),進(jìn)入90年代后,氨法脫硫工藝漸漸得到了應(yīng)用。
國(guó)外研究氨法脫硫技術(shù)的企業(yè)主要有:美國(guó):GE、Marsulex、Pircon、Babcock& Wilcox;德國(guó):Lentjes Bischoff、Krupp Koppers ;日本:NKK、IHI、千代田、住友、三菱、荏原;等等。不同工藝的氨法脫硫自20世紀(jì)80-90 年代開(kāi)始應(yīng)用,日本NKK(日本鋼管公司)在70年代中期建成了200MW 和300MW 兩套機(jī)組,目前已累計(jì)運(yùn)行二十多年。美國(guó)GE(通用環(huán)境系統(tǒng)公司)于1990年開(kāi)始建成了多個(gè)大型示范裝置,規(guī)模從50MW至300MW.德國(guó)Krupp Koppers(德國(guó)克虜伯公司)也于1989年在德國(guó)建成65MW示范裝置,目前已累計(jì)運(yùn)行十多年。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全世界目前使用氨法脫硫的機(jī)組大約在10000MW 左右。但是,氨法脫硫技術(shù)長(zhǎng)時(shí)間存在著氣溶膠、氨損、副產(chǎn)品穩(wěn)定性的問(wèn)題,加上氨法起步晚、業(yè)績(jī)少,這些都是制約氨法在煙氣脫硫上推廣的因素,一直沒(méi)有被企業(yè)和環(huán)保部門(mén)完全接受。1995年國(guó)家計(jì)委和科技部將氨法脫硫技術(shù)作為國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目并列入“十五"863項(xiàng)目,經(jīng)過(guò)一些科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)的多年煙法和工業(yè)試驗(yàn),逐漸形成了適合我國(guó)國(guó)情的氨回收法脫硫技術(shù)并樹(shù)立了工程業(yè)績(jī)。目前國(guó)內(nèi)氨法脫硫最大的業(yè)績(jī)是鎮(zhèn)江江南環(huán)保工程建設(shè)有限公司在天津堿廠(chǎng)建設(shè)的60MW機(jī)組氨回收法煙氣脫硫裝置,該裝置的成功應(yīng)用,徹底解決了困擾氨法脫硫技術(shù)在鍋爐煙氣脫硫工程上使用的難題,為氨法脫硫技術(shù)在我國(guó)的全面應(yīng)用拉 1.2 設(shè)計(jì)條件
1.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 煙氣處理量為30萬(wàn)m
3/h(150℃、101.3 kpa),混合氣體中SO2的質(zhì)量濃度為1200mg/ m 吸收率為98% 1.2.2 操作條件
操作壓力1.5atm,操作溫度75℃ 1.2.3相關(guān)物性參數(shù)
70℃時(shí)水的黏度μ=406.0μPa·s,對(duì)于水ψ=1; 3水的摩爾質(zhì)量M=18kg/kmol; 25℃時(shí)水的密度:1000kg/m3; 標(biāo)準(zhǔn)狀況下T=273.15k,P=101.3kpa; 標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的密度:1.29kg/m3; 空氣的摩爾質(zhì)量M=29kg/kmol; 1.3附加說(shuō)明
塔內(nèi)煙氣流速3.5m/s; 吸收區(qū)煙氣停留時(shí)間t=4s; 液氣比L/G=8L/m3
漿液停留時(shí)間t1=4 min
第二篇:化原實(shí)驗(yàn)總結(jié)[推薦]
化 工 原
理 實(shí) 驗(yàn)
化學(xué)工程學(xué)院
環(huán)境工程0803班 孫文樂(lè)200812075 年12月21日
總 結(jié) 與 體 會(huì)2010
化工原理實(shí)驗(yàn)總結(jié)與體會(huì)
§前言
§
(一)實(shí)驗(yàn)過(guò)程綜述
1、流體流動(dòng)阻力的測(cè)定實(shí)驗(yàn)
2、離心泵性能實(shí)驗(yàn)
3、傳熱膜系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn) §
(二)實(shí)驗(yàn)討論
1、關(guān)于離心泵與現(xiàn)實(shí)生活的討論(1)離心泵的構(gòu)成(2)離心泵的工作原理
(3)離心泵的合理配臵與安全運(yùn)行(4)小結(jié)
2、關(guān)于氣蝕現(xiàn)象
(1)氣蝕現(xiàn)象和氣蝕余量摘要(2)涉及到的危害(3)改進(jìn)措施(4)小結(jié)
§
(三)實(shí)驗(yàn)中獲得的心得感想 §
(四)對(duì)化原實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)建議 §
(五)結(jié)束語(yǔ)
化工原理實(shí)驗(yàn)總結(jié)與體會(huì)
§前言:
目前為止大學(xué)的課程中給我印象最深的有兩門(mén)課:物理化學(xué)和化工原理。還記得學(xué)習(xí)物理化學(xué)的時(shí)候絞盡腦汁也想不明白各種變量之間微妙的關(guān)系,因?yàn)槲锢砘瘜W(xué)所涉及的知識(shí)都很抽象,而現(xiàn)在學(xué)習(xí)的化工原理卻與物理化學(xué)相反,這門(mén)課程與實(shí)際聯(lián)系的更為緊密,所學(xué)的知識(shí)也更容易讓學(xué)生接受。因此從丁忠偉老師的第一節(jié)課起我就愛(ài)上了這門(mén)課程。之后又聽(tīng)說(shuō)有陳旭東老師的化工原理實(shí)驗(yàn)課,便更是迫不及待的想進(jìn)到實(shí)驗(yàn)室里,親自動(dòng)手操作,看看平時(shí)的公式、數(shù)據(jù)是如何得到的,測(cè)量的方法又是什么樣的。所以打從化工原理實(shí)驗(yàn)的第一次介紹講座開(kāi)始,我便以極大的熱情和認(rèn)真的態(tài)度投入到這門(mén)課程的學(xué)習(xí)中來(lái)。
在這份總結(jié)中,我將從實(shí)驗(yàn)過(guò)程綜述、實(shí)驗(yàn)討論、獲得的心得感想、對(duì)化原實(shí)驗(yàn)課的建議以及結(jié)束語(yǔ)這五方面來(lái)闡述我的個(gè)人觀(guān)點(diǎn)。不足之處還望陳老師批評(píng)指正。
§
(一)實(shí)驗(yàn)過(guò)程綜述
本學(xué)期共進(jìn)行了三次化工原理實(shí)驗(yàn),分別為流體流動(dòng)阻力的測(cè)定、離心泵性能實(shí)驗(yàn)以及傳熱膜系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)。每次實(shí)驗(yàn)都需要組內(nèi)四名成員的通力合作才能很好的完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。
1、流體流動(dòng)阻力的測(cè)定實(shí)驗(yàn)是通過(guò)測(cè)定流體在不同管路中流動(dòng)時(shí)的流量、測(cè)壓點(diǎn)之間的壓強(qiáng),結(jié)合已知的管路的內(nèi)徑長(zhǎng)度等數(shù)據(jù),應(yīng)用機(jī)械能守恒式算出管路的λ-Re變化關(guān)系及突然擴(kuò)大管的ξ-Re關(guān)系。
2、離心泵性能實(shí)驗(yàn)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定某一轉(zhuǎn)速下的離心泵特性曲線(xiàn)以及不同閥門(mén)開(kāi)度下的管路特性曲線(xiàn)。通過(guò)測(cè)定計(jì)量槽的液位變化及所用時(shí)間從而測(cè)得流量。測(cè)定管路特性曲線(xiàn)時(shí),閥門(mén)開(kāi)度一定,通過(guò)控制離心泵電機(jī)的功率,進(jìn)而改變流量。從本實(shí)驗(yàn)中可以得出離心泵存在的最佳工作范圍,此時(shí)效率最高??装辶髁坑?jì)的空流系數(shù)Co隨雷諾數(shù)Re增大基本上保持穩(wěn)定。不同閥門(mén)開(kāi)度下,泵的工作點(diǎn)也將改變。
3、傳熱膜系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用圖解法計(jì)算準(zhǔn)數(shù)關(guān)系式中的指數(shù)m、n和A。試驗(yàn)中改變空氣的流量,以改變Re的值。根據(jù)定性溫度(空氣進(jìn)出口溫度的算術(shù)平均值)計(jì)算對(duì)應(yīng)的Pr值。同時(shí),由牛頓冷卻定律求出不同流速下的傳熱膜系數(shù)值,進(jìn)而求得Nu值。
§
(二)實(shí)驗(yàn)討論
1、關(guān)于離心泵與現(xiàn)實(shí)生活的討論
(1)離心泵的構(gòu)成:
課堂所學(xué)知識(shí)和資料中顯示,大部分離心泵的基本構(gòu)造是由六部分組成的:葉輪,泵體,泵軸,軸承,密封環(huán),填料函。其中,葉輪是離心泵的核心部分,它轉(zhuǎn)速高出力大,葉輪上的葉片又起到主要作用,葉輪在裝配前要通過(guò)靜平衡實(shí)驗(yàn),葉輪上的內(nèi)外表面要求光滑,以減少水流的摩擦損失;泵體也稱(chēng)泵殼,它是水泵的主體,起到支撐固定作用,并與安裝軸承的托架相連接;泵軸的作用是借聯(lián)軸器和電動(dòng)機(jī)相連接,將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)距傳給葉輪,所以它是傳遞機(jī)械能的主要部件;軸承是套在泵軸上支撐泵軸的構(gòu)件,有滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩種,滾動(dòng)軸承使用牛油作為潤(rùn)滑劑加油要適當(dāng)一般為2/3~3/4的體積太多會(huì)發(fā)熱,太少又有響聲并發(fā)熱,滑動(dòng)軸承使用的是透明油作潤(rùn)滑劑的,加油到油位線(xiàn),在水泵運(yùn)行過(guò)程中軸承的溫度最高在85度一般運(yùn)行在60度左右,如果高了就要查找原因(是否有雜質(zhì),油質(zhì)是否發(fā)黑,是否進(jìn)水)并及時(shí)處理;密封環(huán)又稱(chēng)減漏環(huán),葉輪進(jìn)口與泵殼間的間隙過(guò)大會(huì)造成泵內(nèi)高壓區(qū)的水經(jīng)此間隙流向低壓區(qū),影響泵的出水量,效率降低,間隙過(guò)小會(huì)造成葉輪與泵殼摩擦產(chǎn)生磨損,為了增加回流阻力減少內(nèi)漏,延緩葉輪和泵殼的所使用壽命,在泵殼內(nèi)緣和葉輪外援結(jié)合處裝有密封環(huán),密封的間隙保持在0.25~1.10mm之間為宜;填料函主要由填料,水封環(huán),填料筒,填料壓蓋,水封管組成,填料函的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙,不讓泵內(nèi)的水流流到外面來(lái)也不讓外面的空氣進(jìn)入到泵內(nèi),始終保持水泵內(nèi)的真空,所以在水泵的運(yùn)行巡回檢查過(guò)程中對(duì)填料函的檢查是特別要注意,在運(yùn)行600個(gè)小時(shí)左右就要對(duì)填料進(jìn)行更換。(2)離心泵的工作原理:
離心泵所以能把水送出去是由于離心力的作用。水泵在工作前,泵體和進(jìn)水管必須罐滿(mǎn)水行成真空狀態(tài),當(dāng)葉輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),葉片促使水很快旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)著的水在離心力的作用下從葉輪中飛去,泵內(nèi)的水被拋出后,葉輪的中心部分形成真空區(qū)域。水原的水在大氣壓力(或水壓)的作用下通過(guò)管網(wǎng)壓到了進(jìn)水管內(nèi)。這樣循環(huán)不已,就可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)抽水。在此值得一提的是:離心泵啟動(dòng)前一定要向泵殼內(nèi)充滿(mǎn)水以后,方可啟動(dòng),否則將造成泵體發(fā)熱,震動(dòng),出水量減少,對(duì)水泵造成損壞(簡(jiǎn)稱(chēng)“氣蝕”,之后會(huì)專(zhuān)門(mén)討論該現(xiàn)象)造成設(shè)備事故。
(3)離心泵的合理配臵與安全運(yùn)行:
在現(xiàn)實(shí)生活中(例如供水廠(chǎng)),如何合理配臵電機(jī)水泵的功率,是保證水泵的安全運(yùn)行,優(yōu)質(zhì)供水,降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。水廠(chǎng)的主要任務(wù)是保證生產(chǎn)和生活用水,特別是在現(xiàn)在這個(gè)高速發(fā)展的社會(huì)中,隨著人民生活質(zhì)量提高,對(duì)水質(zhì)和水量的要求越來(lái)越高,供水量越來(lái)越不能滿(mǎn)足人們的生活需求,這就要求各種供水廠(chǎng)在安全運(yùn)營(yíng)的同時(shí)如何更多的提供優(yōu)質(zhì)水,又不使供水成本增加太多。為此我特地搜集了有關(guān)資料,總結(jié)了幾點(diǎn)措施:第一、調(diào)整機(jī)泵設(shè)備的合理配臵,實(shí)行人機(jī)最佳組合;第二、加大科技創(chuàng)新,投入大量的資金改造原來(lái)落后的凈水設(shè)備;第三、投入資金改造舊設(shè)備、老管網(wǎng),提高水力條件,安裝靜態(tài)混合器等;第四、運(yùn)用現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)水質(zhì)進(jìn)行全過(guò)程的監(jiān)測(cè)和控制,確保優(yōu)質(zhì)水。同時(shí)還要注意機(jī)泵設(shè)備的安全運(yùn)行,例如確定檢修及保養(yǎng)制度,提高操作人員的技術(shù)素質(zhì)等。隨著科技的不斷發(fā)展,水泵的現(xiàn)代化程度也不斷提高,減少了許多的人為管理操作?,F(xiàn)在大多采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控的自動(dòng)操作模式,這也就對(duì)操作人員的自身素質(zhì)提出了更高的要求。因?yàn)橐慌_(tái)水泵的異常狀況會(huì)影響到整各供水系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò),造成嚴(yán)重的后果。總之,生活中要爭(zhēng)取以最安全的運(yùn)行方式,最佳的調(diào)度模式,最低的制水成本,來(lái)控制企業(yè)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng),提高經(jīng)濟(jì)效益。(4)小結(jié):
離心泵部分的知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系著實(shí)十分緊密,我們應(yīng)該學(xué)會(huì)如何把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐工作中去,合理安排好水量的分配和調(diào)度,利用各臺(tái)水泵的特性使用最少的功率達(dá)到水泵的最大出水量,達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。并做到安全,優(yōu)質(zhì),低耗供水!
2、關(guān)于氣蝕現(xiàn)象
(1)氣蝕現(xiàn)象和氣蝕余量摘要:
液體在一定溫度下,降低壓力至該溫度下的汽化壓力時(shí),液體便產(chǎn)生汽泡。把這種產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱(chēng)為汽蝕。汽蝕時(shí)產(chǎn)生的氣泡,流動(dòng)到高壓處時(shí),其體積減小以致破滅。這種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現(xiàn)象稱(chēng)為汽蝕潰滅。泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中,葉輪內(nèi)部的壓力是不同的,進(jìn)口處壓力較低,出口處壓力較高。而液體的氣化溫度是與壓力有關(guān)系的:壓力越低(或越高),所對(duì)應(yīng)的氣化溫度也越低(或越高)。若其過(guò)流部分的局部區(qū)域(通常是葉輪葉片進(jìn)口稍后的某處)因?yàn)槟撤N原因,抽送液體的絕對(duì)壓力降低到當(dāng)時(shí)溫度下的液體汽化壓力時(shí),液體便在該處開(kāi)始汽化,產(chǎn)生大量蒸汽,形成氣泡,當(dāng)含有大量氣泡的液體向前經(jīng)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時(shí),氣泡周?chē)母邏阂后w致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在水泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過(guò)流部件遭受到破壞的過(guò)程就是水泵中的汽蝕過(guò)程。氣蝕余量,又叫動(dòng)壓降,是指泵進(jìn)口處單位體積的液體所具有的超過(guò)汽化壓力的富裕能量,是用來(lái)計(jì)算水泵吸水高度的另一種方法。我們知道,當(dāng)水從水泵進(jìn)口流到葉片入口附近時(shí),由于沿程過(guò)流斷面不斷縮小,使流速增大,同時(shí)水在流動(dòng)過(guò)程中,都有水頭損失,因此,葉輪葉片入口附近的水流壓力比水泵進(jìn)口處的壓力還要低,當(dāng)該處某點(diǎn)的壓力低至汽化壓力時(shí),水泵內(nèi)部就會(huì)開(kāi)始發(fā)生氣蝕。從水泵進(jìn)口處的總水頭中減去葉片入口處壓力最低點(diǎn)的壓力水頭所剩的值,就是泵內(nèi)不出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象時(shí)候泵進(jìn)口處所剩余能量的極限值。這個(gè)值就叫做臨界氣蝕余量。有關(guān)氣蝕現(xiàn)象,我通過(guò)查找資料發(fā)現(xiàn),這里還涉及兩個(gè)概念:其一是與安裝方式有關(guān),稱(chēng)有效的氣蝕余量NPSHA,它是指水流經(jīng)吸入管路到達(dá)泵吸入口后所余的高出臨界壓力能頭的那部分能量,是可利用的氣蝕余量,屬于“用戶(hù)參數(shù)”;其二是與泵結(jié)本身有關(guān),稱(chēng)必需的氣蝕余量NPSHR,它是流體由泵吸入口至壓力最低處的壓力降低值,是臨界的氣蝕余量,屬于“廠(chǎng)方參數(shù)”。要確保水泵在運(yùn)行中不氣蝕,必須在安裝上保證NPSHA≥K×NPSHR,(K為安全裕量),而后者由制造廠(chǎng)所保證。從這個(gè)意義上看,降低水泵氣蝕余量的意義在于保證水泵的絕對(duì)提水高度,滿(mǎn)足使用要求??梢钥闯?,NPSHA是一種能量?jī)?chǔ)備,較小的NPSHA可使得安裝高度HSZ較大,這是有利的。NPSHR僅與泵本身的運(yùn)動(dòng)特性有關(guān)。對(duì)設(shè)計(jì)者而言,要求NPSHR盡可能小,以使得泵在安裝上有較充裕的氣蝕儲(chǔ)備。(2)涉及到的危害:
水泵汽蝕是水泵損壞的重要原因,水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對(duì)過(guò)流部件會(huì)產(chǎn)生破壞作用以外,還會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng),并導(dǎo)致泵的性能下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使泵中液體中斷,不能正常工作。運(yùn)行中使水泵抽水的效率降低,顯著減少了水泵的揚(yáng)程和流量,也減少了水泵的使用壽命。(3)改進(jìn)措施:
第一、減小葉輪進(jìn)口處的壓降:為防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生,最主要的就是不使葉輪進(jìn)口處的壓力過(guò)多降低。避免進(jìn)口處壓力降低的措施有:水泵安裝時(shí),可以降低水泵的安裝高度;盡量保證不要讓水泵在超過(guò)額定的轉(zhuǎn)速的情況下運(yùn)行,防止壓力升高;被抽送的液體要保持在合適的溫度,不應(yīng)溫度過(guò)高,保證入口處介質(zhì)都是液態(tài);運(yùn)行時(shí)應(yīng)盡量使水泵在額定流量下運(yùn)行,以避免液體脫離葉片壁;應(yīng)該盡量減小水泵吸水管內(nèi)的損失,例如增大管的口徑,縮短管的長(zhǎng)度,以及減少閘閥或者適當(dāng)?shù)年P(guān)小出口閥門(mén);將單吸水管結(jié)構(gòu)改為雙吸水管結(jié)構(gòu)。
第二、葉輪設(shè)計(jì)的改進(jìn):若有可能的話(huà),可將葉片進(jìn)口邊前移,即在進(jìn)口邊處粘結(jié)上一塊,使得流體及早接觸葉片獲得能量,避免出現(xiàn)低于臨界壓力的情況發(fā)生;清理葉輪入口流道,盡量使其光滑平坦,提高進(jìn)口光潔度,減少流動(dòng)阻力,降低壓力損失;打磨葉片頭部,削尖,以減少進(jìn)口沖擊損失,降低進(jìn)口沖角的敏感性;如果間隙氣蝕嚴(yán)重,可采用在葉輪上打平衡孔的辦法來(lái)減少泄漏流速,以減輕氣蝕程度。(4)小結(jié):
不管理論知識(shí)多么到位,考慮得多么周到,現(xiàn)實(shí)生活中還是要通過(guò)實(shí)踐,在泵站運(yùn)行中有效緩解水泵氣蝕對(duì)提水裝臵造成的傷害,提高提水效率,延長(zhǎng)水泵的使用壽命。也就是要使知識(shí)與實(shí)踐有效的結(jié)合起來(lái)。
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(三)實(shí)驗(yàn)中獲得的心得感想
首先,實(shí)驗(yàn)之前不管預(yù)習(xí)得多好,沒(méi)有見(jiàn)到實(shí)驗(yàn)所用到的實(shí)物之前,沒(méi)有自己親自動(dòng)手操作之前,都不能很好的理解實(shí)驗(yàn)的目的、過(guò)程和意義,也不能很好的掌握實(shí)驗(yàn)所涉及的理論知識(shí)例如公式等。每次總是要等到真正的進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,真正自己控制儀器,得到的數(shù)據(jù)再經(jīng)過(guò)整理以后,才能徹底理解實(shí)驗(yàn)的意義,以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活的緊密聯(lián)系。這樣,通過(guò)認(rèn)真的預(yù)習(xí),親身的實(shí)踐,就很好的使得理論與實(shí)踐相結(jié)合,也使各種實(shí)驗(yàn)原理、推導(dǎo)過(guò)程等知識(shí)在我心中根深蒂固。
其次,本學(xué)期的三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,每個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要我們的4人團(tuán)隊(duì)密切合作。在合作過(guò)程中,要懂得相互配合,要懂得分工明確,每個(gè)人的任務(wù)都是彼此獨(dú)立的,但是在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中又是那么的密不可分。處理數(shù)據(jù)也是經(jīng)過(guò)大家的共同商討,計(jì)算過(guò)后再檢查,檢查過(guò)后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題再討論,弄清問(wèn)題后再計(jì)算。如此這般不但使我更深的理解了什么叫團(tuán)隊(duì),什么叫合作,也讓知識(shí)在我的腦海中一遍遍的重復(fù),直到牢記。
最后,身為學(xué)生的我們畢竟專(zhuān)業(yè)知識(shí)有限,還需要老師的悉心教導(dǎo)。通過(guò)預(yù)習(xí),實(shí)驗(yàn),處理數(shù)據(jù)等過(guò)程,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后再去虛心向老師請(qǐng)教,由老師給出更完整更確切的答案,這整個(gè)過(guò)程連接起來(lái),才能叫做完整的一次實(shí)驗(yàn),才能為之畫(huà)上圓滿(mǎn)的句號(hào)。
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(四)對(duì)化原實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)建議
化工原理實(shí)驗(yàn)是我非常感興趣的課程,因此在參與的過(guò)程中我也積極思考,想到了幾點(diǎn)建議,希望可以完善這門(mén)精品的課程。
首先,實(shí)驗(yàn)課本身趣味性就很強(qiáng),大家都喜歡上實(shí)驗(yàn)課就是因?yàn)榭梢宰约簞?dòng)手去接觸一些東西,而不像上課或者自習(xí)那樣對(duì)著書(shū)死讀。但是實(shí)驗(yàn)課的缺點(diǎn)就在于這種課程太過(guò)開(kāi)放與活躍,對(duì)于還是學(xué)生的我們而言又少了幾分約束。在有些同學(xué)眼里實(shí)驗(yàn)課不是用來(lái)學(xué)習(xí)的,而是用來(lái)玩兒的,這就達(dá)不到實(shí)驗(yàn)的目的。對(duì)于我的看法是,若是能在每節(jié)課結(jié)束后有一個(gè)小的測(cè)試類(lèi)的過(guò)程,應(yīng)該可以更好的督促同學(xué)加入到學(xué)習(xí)實(shí)踐的隊(duì)伍中來(lái)。這個(gè)測(cè)試不需要很長(zhǎng)時(shí)間,可以只占用十分鐘左右(例如處理數(shù)據(jù)開(kāi)始前的十分鐘),問(wèn)大家一些與本次實(shí)驗(yàn)有關(guān)的問(wèn)題,以計(jì)分形式進(jìn)行,加入到期末成績(jī)?cè)u(píng)定中,或許能取得更好的學(xué)習(xí)效果。
其次,關(guān)于化工原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告。從大一開(kāi)始的實(shí)驗(yàn)課就一直在對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)后的報(bào)告進(jìn)行要求,然而效果總是不盡如人意。因?yàn)橛行┩瑢W(xué)積極性主動(dòng)性上存在差別,導(dǎo)致很多的報(bào)告內(nèi)容、數(shù)據(jù)處理等存在較大水分。不得不說(shuō),這是“報(bào)告制度”本身存在的缺陷。對(duì)于活學(xué)活用的同學(xué)來(lái)說(shuō),知識(shí)的積累并不是靠抄寫(xiě)厚厚的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,而對(duì)于懶惰的同學(xué)來(lái)說(shuō),抄寫(xiě)再厚的實(shí)驗(yàn)報(bào)告也不能達(dá)到積累知識(shí)的目的。所以個(gè)人認(rèn)為,實(shí)驗(yàn)報(bào)告完全可以采取自愿的形式,也是采用計(jì)分原則,對(duì)于用自己的方式完成報(bào)告的同學(xué)給予計(jì)分,而對(duì)于那些不交報(bào)告的同學(xué)給予扣分,這樣就能夠達(dá)到督促的目的,讓大家都自覺(jué)的完成應(yīng)該獨(dú)立完成的部分。
最后,在看了其他學(xué)校關(guān)于化工原理實(shí)驗(yàn)的活動(dòng)后,我得到了一些啟發(fā)。在化工原理實(shí)驗(yàn)結(jié)束后可以根據(jù)學(xué)生的水平開(kāi)展化工原理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽,或者組織參觀(guān)化工原理實(shí)驗(yàn)基地,或者組織開(kāi)展化工原理實(shí)驗(yàn)討論會(huì)等等活動(dòng),開(kāi)潤(rùn)色我們這門(mén)精品課程。
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(五)結(jié)束語(yǔ)
時(shí)間總是匆匆而去,當(dāng)你注意它的時(shí)候,它總是走得很慢很慢,當(dāng)你忙于自己中意的事情時(shí),它卻又走得很快很快。半個(gè)學(xué)期中,三次化工原理實(shí)驗(yàn)就這樣告一段落,我總是覺(jué)得做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,自己像個(gè)海面一樣去吸收知識(shí)的水分,很過(guò)癮,而一旦實(shí)驗(yàn)結(jié)束,卻又感覺(jué)有點(diǎn)依依不舍。陳老師您灑脫的風(fēng)格,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木?,是課上最大的亮點(diǎn)!不得不說(shuō),化工原理實(shí)驗(yàn)真的與其他實(shí)驗(yàn)課不一樣,它讓我學(xué)到了太多太多,我期待下學(xué)期化工原理實(shí)驗(yàn)課的到來(lái),期待陳老師您再次帶領(lǐng)我們走進(jìn)化原實(shí)驗(yàn)室!謝謝您,陳老師,您辛苦了!
第三篇:原化學(xué)校月考制度
原化學(xué)校月考制度
以考促教,以考促學(xué),是提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段。定期月考能檢查教師和學(xué)生近期的教與學(xué)的效果,幫助教師和學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題,從而隨時(shí)制定并實(shí)施積極有效的教學(xué)策略,達(dá)到逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量大面積、大幅度的提高。
一、月考科目
語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、綜合二、月考安排
1、月考時(shí)間:見(jiàn)教導(dǎo)處通知
2、考試命題:月考由六年級(jí)任課教師輪流命題。
3、試題內(nèi)容及形式:以學(xué)什么考什么為原則,內(nèi)容以本階段的教學(xué)內(nèi)容為主。
4、考試難度:月考以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),以課本例題和習(xí)題為基本素材,主要考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法和基本技能,總體難度應(yīng)高于期末考試和質(zhì)檢檢測(cè)。按照基礎(chǔ)題占30%,中檔題占60%,較難的題占10%的難度值命制,難度系數(shù)控制在0.7~0.85之間。
5、考試:每次月考必須按照質(zhì)檢要求進(jìn)行。
6、閱卷及成績(jī)統(tǒng)計(jì):閱卷在考試完畢后,科任教師輪流閱卷。成績(jī)電子檔案上報(bào)校長(zhǎng),同時(shí)把成績(jī)單發(fā)到教師手中,以便教師及時(shí)分析總結(jié)。
三、考后分析及相關(guān)措施
1、考后分析:應(yīng)杜絕試卷判完就講的現(xiàn)象。在講評(píng)之前,應(yīng)該采用成績(jī)分析表對(duì)學(xué)生的試卷進(jìn)行認(rèn)真分析,特別要注意對(duì)重點(diǎn)學(xué)生的考卷進(jìn)行詳細(xì)分析。主要分析學(xué)生對(duì)哪些知識(shí)沒(méi)有掌握,錯(cuò)誤原因以及準(zhǔn)備采取哪些措施來(lái)糾正并防止出現(xiàn)類(lèi)似錯(cuò)誤。同時(shí),教師還應(yīng)根據(jù)試卷上反饋的信息,了解自己在教學(xué)中存在的不足,爭(zhēng)取在今后的教學(xué)過(guò)程中加以改進(jìn)。
2、試卷講評(píng):試卷講評(píng)是教學(xué)的重要一環(huán)。講評(píng)的目的在于把測(cè)試結(jié)果反饋給學(xué)生,讓學(xué)生明白測(cè)試中所反映出的知識(shí)、能力等方面的水平狀況,發(fā)現(xiàn)糾正問(wèn)題,彌補(bǔ)知識(shí)能力缺陷,提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。因此,在試卷講評(píng)過(guò)程中,不要就題講題,而要根據(jù)成績(jī)分析表得出的結(jié)果進(jìn)行有選擇的講評(píng)。在講評(píng)中,要通過(guò)變式練習(xí)或把學(xué)生的典型錯(cuò)誤寫(xiě)在黑板上,通過(guò)學(xué)生糾錯(cuò)等形式真正使學(xué)生做到舉一反三。更重要的是教師在講評(píng)過(guò)程中,特別注意對(duì)學(xué)生解題技巧與解題方法的培養(yǎng)。做到考后一百分。
3、幫助學(xué)生建立錯(cuò)題本:為使教師和學(xué)生本人適時(shí)地了解重點(diǎn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,應(yīng)該要求學(xué)生為每一學(xué)科準(zhǔn)備一個(gè)錯(cuò)題本。錯(cuò)題本上應(yīng)記載以下內(nèi)容:(1)日常學(xué)習(xí)及作業(yè)中存在的錯(cuò)、難題。(2)各種考試中存在的錯(cuò)、難題。
4、學(xué)科協(xié)調(diào)會(huì):在月考后,班主任應(yīng)組織科任教師對(duì)各學(xué)科所出現(xiàn)的問(wèn)題,例如作業(yè)量的問(wèn)題等進(jìn)行協(xié)調(diào),爭(zhēng)取打好總體戰(zhàn)。
5、小型家長(zhǎng)會(huì):在月考后,班主任應(yīng)根據(jù)學(xué)生的成績(jī)變化情況,針對(duì)個(gè)別學(xué)生召開(kāi)小型家長(zhǎng)會(huì)。
月考的目的是為了促進(jìn)日常教學(xué)工作,促使我們教師教學(xué)做到日日清、周周清、月月清,不留余帳,學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)近平時(shí)不留夾生飯,掃清攔路虎。細(xì)節(jié)決定成敗,態(tài)度決定成敗,月考切要抓好考風(fēng)考紀(jì)和考試的各項(xiàng)管理工作。只有踏踏實(shí)實(shí),一步一個(gè)腳印的抓實(shí)抓細(xì)每一次月考,并堅(jiān)持下來(lái),形成工作常規(guī),才能使我們的教學(xué)成績(jī)逐步提高,才能為提升我校的辦學(xué)聲譽(yù)打下良好的基礎(chǔ)。
第四篇:化原實(shí)驗(yàn)精餾實(shí)驗(yàn)報(bào)告
北
京
化
工
大
學(xué)
學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告
學(xué)
院:
化學(xué)工程學(xué)院
姓
名:
學(xué)
號(hào):
專(zhuān)
業(yè):
化學(xué)工程與工藝
班
級(jí):
同組人員:
課程名稱(chēng):
化工原理實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)名稱(chēng):
精餾實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)日期
北
京
化
工
大
學(xué)
實(shí)驗(yàn)五
精餾實(shí)驗(yàn)
摘要:本實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)定穩(wěn)定工作狀態(tài)下塔頂、塔釜及任意兩塊塔板的液相折光度,得到該處液相濃度,根據(jù)數(shù)據(jù)繪出 x-y 圖并用圖解法求出理論塔板數(shù),從而得到全回流時(shí)的全塔效率及單板效率。通過(guò)實(shí)驗(yàn),了解精餾塔工作原理。
關(guān)鍵詞:精餾,圖解法,理論板數(shù),全塔效率,單板效率。
一、目的及任務(wù)
①熟悉精餾的工藝流程,掌握精餾實(shí)驗(yàn)的操作方法。
②了解板式塔的結(jié)構(gòu),觀(guān)察塔板上汽-液接觸狀況。
③測(cè)定全回流時(shí)的全塔效率及單塔效率。
④測(cè)定部分回流時(shí)的全塔效率。
⑤測(cè)定全塔的濃度(或溫度)分布。
⑥測(cè)定塔釜再沸器的沸騰給熱系數(shù)。
二、基本原理
在板式精餾塔中,由塔釜產(chǎn)生的蒸汽沿塔逐板上升與來(lái)自塔頂逐板下降的回流液,在塔板上實(shí)現(xiàn)多次接觸,進(jìn)行傳熱與傳質(zhì),使混合液達(dá)到一定程度的分離。
回流是精餾操作得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。塔頂?shù)幕亓髁颗c采出量之比,稱(chēng)為回流比。回流比是精餾操作的重要參數(shù)之一,其大小影響著精餾操作的分離效果和能耗。
回流比存在兩種極限情況:最小回流比和全回流。若塔在最小回流比下操作,要完成分離任務(wù),則需要無(wú)窮多塔板的精餾塔。當(dāng)然,這不符合工業(yè)實(shí)際,所以最小回流比只是一個(gè)操作限度。若操作處于全回流時(shí),既無(wú)任何產(chǎn)品采出,也無(wú)原料加入,塔頂?shù)睦淠喝糠祷厮?,這在生產(chǎn)中午實(shí)際意義。但是由于此時(shí)所需理論板數(shù)最少,又易于達(dá)到穩(wěn)定,故常在工業(yè)裝置的開(kāi)停車(chē)、排除故障及科學(xué)研究時(shí)采用。
實(shí)際回流比常取最小回流比的 1.2~2.0 倍。在精餾操作中,若回流系統(tǒng)出現(xiàn)故障,操作情況會(huì)急劇惡化,分離效果也將變壞。
板效率是體現(xiàn)塔板性能及操作狀況的主要參數(shù),有以下兩種定義方法。
(1)
總板效率 E
E=N/N e
式中
E——總板效率;N——理論板數(shù)(不包括塔釜);
N e ——實(shí)際板數(shù)。
(2)單板效率 E ml
E ml =(x n-1-x n)/(x n-1-x n*)式中
E ml ——以液相濃度表示的單板效率;
x n,x n-1 ——第 n 塊板和第 n-1 塊板的液相濃度;
x n* ——與第 n 塊板氣相濃度相平衡的液相濃度。
總板效率與單板效率的數(shù)值通常由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。單板效率是評(píng)價(jià)塔板性能優(yōu)劣的重要數(shù)據(jù)。物系性質(zhì)、板型及操作負(fù)荷是影響單板效率的重要因數(shù)。當(dāng)物系與板型確定后,可通過(guò)改變氣液負(fù)荷達(dá)到最高板效率;對(duì)于不同的板型,可以保持相同的物系及操作條件下,測(cè)定其單板效率,以評(píng)價(jià)其性能的優(yōu)劣。總板效率反映全塔各塔板的平均分離效果,常用于板式塔設(shè)計(jì)中。
若改變塔釜再沸器中加熱器的電壓,塔內(nèi)上升蒸汽量將會(huì)改變,同時(shí),塔釜再沸器電加熱器表面的溫度將發(fā)生變化,其沸騰給熱系數(shù)也將發(fā)生變化,從而可以得到沸騰給熱系數(shù)與加熱量的關(guān)系。由牛頓冷卻定律,可知
Q=αA△t m
式中 Q——加熱量,kw;
α——沸騰給熱系數(shù),kw/(m2 *K);A——傳熱面積,m2;△t m ——加熱器表面與主體溫度之差,℃。
若加熱器的壁面溫度為 t s,塔釜內(nèi)液體的主體溫度為 t w,則上式可改寫(xiě)為
Q=aA(t s-t w)由于塔釜再沸器為直接電加熱,則加熱量 Q 為
Q=U2 /R 式中
U——電加熱的加熱電壓,V;
R——電加熱器的電阻,Ω。
三、裝置和流程
本實(shí)驗(yàn)的流程如圖 1 所示,主要有精餾塔、回流分配裝置及測(cè)控系統(tǒng)組成。
1.精餾塔 精餾塔為篩板塔,全塔共八塊塔板,塔身的結(jié)構(gòu)尺寸為:塔徑∮(57×3.5)mm,塔板間距 80mm;溢流管截面積 78.5mm2 ,溢流堰高 12mm,底隙高度 6mm;每塊塔板開(kāi)有 43 個(gè)直徑為 1.5mm 的小孔,正三角形排列,孔間距為 6mm。為了便于觀(guān)察踏板上的汽-液接觸情況,塔身設(shè)有一節(jié)玻璃視盅,在第 1-6 塊塔板上均有液相取樣口。
蒸餾釜尺寸為∮108mm×4mm×400mm.塔釜裝有液位計(jì)、電加熱器(1.5kw)、控溫電熱器(200w)、溫度計(jì)接口、測(cè)壓口和取樣口,分別用于觀(guān)測(cè)釜內(nèi)液面高度,加熱料液,控制電加熱裝置,測(cè)量塔釜溫度,測(cè)量塔頂與塔釜的壓差和塔釜液取樣。由于本實(shí)驗(yàn)所取試樣為塔釜液相物料,故塔釜內(nèi)可視為一塊理論板。塔頂冷凝器為一蛇管式換熱器,換熱面積為 0.06m2,管外走冷卻液。
圖 1
精餾裝置和流程示意圖 1.塔頂冷凝器
2.塔身
3.視盅
4.塔釜
5.控溫棒
6.支座 7.加熱棒
8.塔釜液冷卻器
9.轉(zhuǎn)子流量計(jì)
10.回流分配器 11.原料液罐
12.原料泵
13.緩沖罐
14.加料口
15.液位計(jì)
2.回流分配裝置 回流分配裝置由回流分配器與控制器組成??刂破饔煽刂苾x表和電磁線(xiàn)圈構(gòu)成?;亓鞣峙淦饔刹Aе瞥桑梢粋€(gè)入口管、兩個(gè)出口管及引流棒組成。兩個(gè)出口管分別用于回流和采出。引流棒為一根∮4mm 的玻璃棒,內(nèi)部裝有鐵芯,塔頂冷凝器中的冷凝液順著引流棒流下,在控制器的控制下實(shí)現(xiàn)塔頂冷凝器的回流或采出操作。即當(dāng)控制器電路接通后,電磁圈將引流棒吸起,操作處于采出狀態(tài);當(dāng)控制器電路斷開(kāi)時(shí),電磁線(xiàn)圈不工作,引流棒自然下垂,操作處于回流狀態(tài)。此回流分配器可通過(guò)控制器實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制,也可通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
3.測(cè)控系統(tǒng) 在本實(shí)驗(yàn)中,利用人工智能儀表分別測(cè)定塔頂溫度、塔釜溫度、塔身伴熱溫度、塔釜加熱溫度、全塔壓降、加熱電壓、進(jìn)料溫度及回流比等參數(shù),該系統(tǒng)的引入,不僅使實(shí)驗(yàn)跟更為簡(jiǎn)便、快捷,又可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)在線(xiàn)數(shù)據(jù)采集與控制。
4.物料濃度分析 本實(shí)驗(yàn)所用的體系為乙醇-正丙醇,由于這兩種物質(zhì)的折射率存在差異,且其混合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與折射率有良好的線(xiàn)性關(guān)系,故可通過(guò)阿貝折光儀分析料液的折射率,從而得到濃度。這種測(cè)定方法的特點(diǎn)是方便快捷、操作簡(jiǎn)單,但精度稍低;若要實(shí)現(xiàn)高精度的測(cè)量,可利用氣相色譜進(jìn)行濃度分析。
混合料液的折射率與質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以乙醇計(jì))的關(guān)系如下。
? =58.9149—42.5532Dn 式中
? ——料液的質(zhì)量分?jǐn)?shù);
Dn ——料液的折射率(以上數(shù)據(jù)為由實(shí)驗(yàn)測(cè)得)。
四、操作要點(diǎn)
①對(duì)照流程圖,先熟悉精餾過(guò)程中的流程,并搞清儀表上的按鈕與各儀表相對(duì)應(yīng)的設(shè)備與測(cè)控點(diǎn)。
②全回流操作時(shí),在原料貯罐中配置乙醇含量 20%~25%(摩爾分?jǐn)?shù))左右的乙醇-正丙醇料液,啟動(dòng)進(jìn)料泵,向塔中供料至塔釜液面達(dá) 250~300mm。
③啟動(dòng)塔釜加熱及塔身伴熱,觀(guān)察塔釜、塔身 t、塔頂溫度及塔板上的氣液接觸狀況(觀(guān)察視鏡),發(fā)現(xiàn)塔板上有料液時(shí),打開(kāi)塔頂冷凝器的水控制閥。
④測(cè)定全回流情況下的單板效率及全塔效率,在一定的回流量下,全回流一段時(shí)間,待該塔操作參數(shù)穩(wěn)定后,即可在塔頂、塔釜及相鄰兩塊塔板上取樣,用阿貝折光儀進(jìn)行分析,測(cè)取數(shù)據(jù)(重復(fù) 2~3 次),并記錄各操作參數(shù)。
⑤實(shí)驗(yàn)完畢后,停止加料,關(guān)閉塔釜加熱及塔身伴熱,待一段時(shí)間后(視鏡內(nèi)無(wú)料液時(shí)),切斷塔頂冷凝器及釜液冷卻器的供水,切斷電源,清理現(xiàn)場(chǎng)。
五、報(bào)告要求
①在直角坐標(biāo)系中繪制 x-y 圖,用圖解法求出理論板數(shù)。
②求出全塔效率和單板效率。
③結(jié)合精餾操作對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。
六、數(shù)據(jù)處理
(1)原始數(shù)據(jù) 操作系數(shù):
加熱電壓 104.5V;塔釜溫度 87.0℃;塔頂溫度 78.6℃;全塔壓降 1.33kPa。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
①塔頂:1 Dn =1.3632,2 Dn =1.3631;塔釜:1 Dn =1.3744,2 Dn =1.3742。
②第四塊板:1 Dn =1.3655,2 Dn =1.3654;第五塊板:1 Dn =1.3644,2 Dn =1.3666。
(2)數(shù)據(jù)處理 ①由附錄查得 101.325kPa 下乙醇-正丙醇 t-x-y 關(guān)系:
表 1:乙醇—正丙醇平衡數(shù)據(jù)(p=101.325kPa)
序號(hào) 液相組成 x 氣相組成 y 沸點(diǎn)/℃ 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 乙醇沸點(diǎn):78.38℃,丙醇沸點(diǎn):97.16℃。
②原始數(shù)據(jù)處理:
表 2:原始數(shù)據(jù)處理 名稱(chēng) 折光率1 Dn
折光率2 Dn
平均折光率Dn
質(zhì)量分?jǐn)?shù) ?
摩爾分率 x
塔頂 1.3632
1.3631
1.3632
0.9085
0.9283
塔釜 1.3744
1.3742
1.3743
0.4340
0.5001
第 4 塊板 1.3655
1.3654
1.3655
0.8106
0.8481
第 5 塊板 1.3664
1.3666
1.3665
0.7660
0.8102
數(shù)據(jù)計(jì)算以塔頂為例:
③在直角坐標(biāo)系中繪制 x-y 圖,用圖解法求出理論板數(shù)。
參見(jiàn)乙醇-丙醇平衡數(shù)據(jù)作出乙醇-正丙醇平衡線(xiàn),全回流條件下操作線(xiàn)方程為 y=x,具體作圖如下所示(塔頂組 成,塔釜組成):
圖 2:乙醇—正丙醇平衡線(xiàn)與操作線(xiàn)圖 ④求出全塔效率和單板效率。
由圖解法可知,理論塔板數(shù)為 4.8 塊(包含塔釜),故全塔效率為
使用 matlab 擬合乙醇—正丙醇平衡數(shù)據(jù),得到平衡線(xiàn)擬合方程如下:20.5438 1.5291 1.9844 0.0007 y x x x ? ? ? ? ; 擬合圖線(xiàn)如下:
圖 3:乙醇—正丙醇?xì)庖合嗥胶鈹?shù)據(jù)擬合圖 第 5 塊板的氣相濃度為,則此時(shí),則第 5 塊板單板效率
七、誤差分析及 結(jié)果討論
1.誤差分析:
(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程誤差:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中操作條件是在不斷變化的,無(wú)法達(dá)到完全穩(wěn)定狀態(tài),啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置 1 小時(shí)后,加熱電壓波動(dòng)范圍為±0.3,全塔壓降波動(dòng)范圍為±0.02,塔頂及塔釜溫度波動(dòng)范圍為±0.01,每次取料后會(huì)引起短時(shí)間的數(shù)據(jù)起伏;使用阿貝折光儀讀數(shù)時(shí)存在誤差。
(2)數(shù)據(jù)處理誤差:使用作圖法求取理論塔板數(shù)存在一定程度的誤差,從而求取的全塔效率不夠精確。
2.結(jié)果討論:
① 全塔效率:
對(duì)于一個(gè)特定的物系和塔板結(jié)構(gòu),由于塔的上下部氣液兩相的組成、溫度不同,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壓強(qiáng)也不同,這些因素使每個(gè)塔板的效率不同.所以我們需要用一種全面的效率來(lái)衡量整個(gè)塔的分離效果的高低.公式 E=N/N e 就是一種綜合的計(jì)算方法.全塔效率反映了全塔各塔板的平均分離效果,它不單與影響點(diǎn)效率、板效率的各種因素有關(guān),而且把板效率隨組成等的變化也包括在內(nèi).所有的這些因素 E 的關(guān)系難以搞清,所以我們只能用實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定,本次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得:E=0.60。
由于實(shí)驗(yàn)存在誤差,我們只是大致的對(duì)實(shí)驗(yàn)用塔進(jìn)行粗略的評(píng)價(jià),經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)我們分析了影響塔板效率的一些因素,歸結(jié)為:流體的物理性質(zhì)(如粘度、密度、相對(duì)揮發(fā)度和表面張力等)、塔板結(jié)構(gòu)的因素相當(dāng)復(fù)雜,以及塔的操作條件等。
② 單板效率: 單板效率是評(píng)價(jià)塔板性能優(yōu)劣的重要數(shù)據(jù).物系的性質(zhì)、板型及操作負(fù)荷是
影響單板效率的重要因素.當(dāng)物系板型確定后,可通過(guò)改變氣液的負(fù)荷達(dá)到最高的板效率;對(duì)于不同的板型可以在保持相同的物系及操作條件下,測(cè)定其單板效率,以評(píng)價(jià)其性能的優(yōu)劣。我們這里應(yīng)用默弗里板效率公式計(jì)算得。
從結(jié)果來(lái)看,本實(shí)驗(yàn)全塔效率較好,而單板效率偏低,說(shuō)明本塔的塔板性能不夠好。
八、思考題
①什么是全回流?全回流操作有哪些特點(diǎn),在生產(chǎn)中有什么實(shí)際意義?如何測(cè)定全回流條件下的氣液負(fù)荷? 答:全回流是精餾塔中氣相組分完全用于回流到精餾塔中,而無(wú)進(jìn)料和出料的操作狀態(tài)。全回流在精餾塔的停開(kāi)車(chē)和塔板效率的測(cè)定以及理論研究中使用。要測(cè)定全回流條件下的氣液負(fù)荷,可由2UQ q rR? ? ?(其中 Q 為塔釜加熱器加熱量,U 為加熱電壓,R 為加熱器電阻,q 為汽化量,r 為塔釜混合液的相變焓)計(jì)算出塔釜汽化量 V=q。而在全回流狀態(tài)下,液量 L=氣量 V=q。
②塔釜加熱對(duì)精餾操作的參數(shù)有什么影響?塔釜加熱量主要消耗在何處?與回流量有無(wú)關(guān)系? 答:塔釜加熱對(duì)使塔頂氣相輕組分組成濃度更高,塔釜液相輕組分組成濃度更低,對(duì)精餾有利。塔釜加熱量主要消耗在精餾塔氣液熱量交換上,與回流量有關(guān)。
③如何判斷塔的操作已達(dá)到穩(wěn)定? 答:當(dāng)塔內(nèi)各塔板的濃度(或溫度)不再變化時(shí),則可證明塔已穩(wěn)定。
⑤當(dāng)回流比 R ⑤冷液進(jìn)料對(duì)精餾塔操作有什么影響?進(jìn)料口如何確定? 答:冷熱進(jìn)料有利于精餾塔操作,使塔頂氣相輕組分組成濃度更高,塔釜液相輕組分組成濃度更低。進(jìn)料口應(yīng)在塔內(nèi)組成與進(jìn)料組成最接近的地方。 ⑥塔板效率受哪些因素影響? 答:塔板效率受操作條件、物料物性、塔板板型、氣液接觸狀況影響。 ⑦精餾塔的常壓操作如何實(shí)現(xiàn)?如果要改為加壓或減壓操作,如何實(shí)現(xiàn)? 答:在精餾塔頂?shù)睦淠魈幗油ù髿?,從而?shí)現(xiàn)精餾塔的常壓操作。若要改為加壓操作,可向塔內(nèi)通入惰性氣體;若要減壓操作,可在塔的采出口處加一真空泵。 藥化課程設(shè)計(jì)排版格式及要求 一、完整的課程設(shè)計(jì):應(yīng)包括論文封面、摘要、目錄、正文、參考文獻(xiàn)、及PPT等部分。 1、封面:按要求填寫(xiě)所有內(nèi)容。 2、摘要:論文摘要的字?jǐn)?shù)一般為300字左右。摘要是對(duì)論文的內(nèi)容不加注釋和評(píng)論的簡(jiǎn)短陳述,是文章內(nèi)容的高度概括。主要內(nèi)容包括:該項(xiàng)研究工作的內(nèi)容、目的及其重要性;所使用的方法;總結(jié)研究成果,突出作者的新見(jiàn)解;研究結(jié)論及其意義。摘要中不列舉例證,不描述研究過(guò)程,不做自我評(píng)價(jià)。 論文摘要后另起一行注明本文的關(guān)鍵詞,關(guān)鍵詞是供檢索用的主題詞條,應(yīng)采用能夠覆蓋論文內(nèi)容的通用專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ),符合學(xué)科分類(lèi),一般為3~5個(gè),按照詞條的外延層次從大到小排列。 3、目錄:獨(dú)立成頁(yè),包括論文中的一級(jí)、二級(jí)標(biāo)題、后記、參考文獻(xiàn)、和附錄以及各項(xiàng)所在的頁(yè)碼。 4、正文:包括緒論、論文主體和結(jié)論,前言:為正文第一部分內(nèi)容,簡(jiǎn)單介紹本項(xiàng)研究的背景和國(guó)內(nèi)外研究成果、研究現(xiàn)狀,明確研究目的、意義以及要解決的問(wèn)題。 論文主體:是全文的核心部分,在正文中應(yīng)將調(diào)查、研究中所得的材料和數(shù)據(jù)加工整理和分析研究,提出論點(diǎn),突出創(chuàng)新。內(nèi)容可根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)和研究?jī)?nèi)容的性質(zhì)而不同。一般包括:理論分析、計(jì)算方法、實(shí)驗(yàn)裝置和測(cè)試方法、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果或調(diào)研結(jié)果的分析與討論,本研究方法與已有研究方法的比較等方面。內(nèi)容要求論點(diǎn)正確,推理嚴(yán)謹(jǐn),數(shù)據(jù)可靠,文字精煉,條理分明,重點(diǎn)突出。 結(jié)論:為正文最后一部分,是對(duì)主要成果的歸納和總結(jié),要突出創(chuàng)新點(diǎn),并以簡(jiǎn)練的文字對(duì)所做的主要工作進(jìn)行評(píng)價(jià)。 5、參考文獻(xiàn): 是論文不可或缺的組成部分。它既可反映畢業(yè)論文工作中取材廣博程度,又可反映文稿的科學(xué)依據(jù)和作者尊重他人研究成果的嚴(yán)肅態(tài)度,還可以向讀者提供有關(guān)信息的出處。 正文中應(yīng)按順序在引用參考文獻(xiàn)處的文字右上角用[ ]標(biāo)明,[ ]中序號(hào)應(yīng)與“參考文獻(xiàn)”中序號(hào)一致,結(jié)論之后刊出參考文獻(xiàn),并列出只限于作者親自閱讀過(guò)的近期發(fā)表或出版與本專(zhuān)業(yè)密切相關(guān)的學(xué)術(shù)著作和學(xué)術(shù)期刊文獻(xiàn)。引用其它一些未公開(kāi)發(fā)表和出版的參考資料也應(yīng)注明資料來(lái)源,有確需要說(shuō)明的可以在后記或附錄中予以說(shuō)明。 排版要求: 藥化課程設(shè)計(jì)封面應(yīng)使用學(xué)院統(tǒng)一規(guī)定的論文樣式,(對(duì)于未按規(guī)范規(guī)定撰寫(xiě)的畢業(yè)論文,最終成績(jī)可相應(yīng)的下調(diào)一個(gè)等級(jí))。 1、論文開(kāi)本及版芯 論文開(kāi)本大?。?10mm×297mm(A4紙) 版芯要求:左邊距:25mm,右邊距:25mm,上邊距:30mm,下邊距:25mm,裝訂線(xiàn):10 mm,頁(yè)眉邊距:23mm,頁(yè)腳邊距:18mm。 2、標(biāo)題:論文分三級(jí)標(biāo)題 一級(jí)標(biāo)題:黑體,三號(hào),段前、段后間距為0.5行 二級(jí)標(biāo)題:黑體,四號(hào),段前、段后間距為0.5行 三級(jí)標(biāo)題:黑體,小四號(hào),段前、段后間距為0.5行 3、正文字體:正文采用小四號(hào)宋體,行間距為20磅;圖、表按原文粘貼(勿需修改)。 4.摘要及關(guān)鍵詞:標(biāo)題為黑體,小四號(hào);內(nèi)容為小四號(hào)宋體 5、論文中所用引文、數(shù)據(jù),必須注明出處,包括被引用的文章、著作的作者姓名、書(shū)或文章名,出版社、刊物名稱(chēng)、期號(hào),出版日期。(按原文粘貼(勿需修改)。 PPT的制作: 1.緊扣原文,內(nèi)容不變 2.可以按照前言、實(shí)驗(yàn)條件、結(jié)果與討論進(jìn)行安排 3.要求簡(jiǎn)明、條理清晰、內(nèi)容豐富。舉例如下: Glucosamine functionalized silvergly conanoparticles:characterization and antibacterial activity姓名:胡亞文學(xué)號(hào):090025211班級(jí):09藥學(xué)內(nèi)容?研究背景(前言)?研究方法?結(jié)果與討論 前言?As bacteria resistant to commonly used antibiotics continue to increase in number, researchers are searching for new antibacterial agents.Development of drug resistance among bacteria is often because they acquire genes from other bacteria that have become resistant or because their genes mutate.Bacterial infection is far moreserious and progresses quickly.For example, inflammatory diseases of the brain such as meningitis and encephalitis are among the top ten infectious causes of death and result from bacteria such as Bacillus anthracis, Bacillus subtilis,or Staphylococcus aureus and fungi or viruses.結(jié)果與討論 結(jié)論 二、藥化課程設(shè)計(jì)提交時(shí)間 2010年8月20日第五篇:藥化課程設(shè)計(jì)排版格式及要求