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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 工艺技术 » 工艺设计 » 关于三口瓶内氨水蒸发速度的问题，现象很简单，希望明白人从原理上解释一下
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sanxiaogua2386

金虫 (正式写手)

[求助] 关于三口瓶内氨水蒸发速度的问题，现象很简单，希望明白人从原理上解释一下

实验室内使用一个现象，求解释：
实验内容如下，三口瓶内装有含有氨水的悬浊液，采用水浴加热，温度最高能到98度左右。搅拌状态下，希望能够将氨全部蒸发出去（PH 7），并且将水减到一定范围内。两个方案：方案1.搅拌状态下将其他两个口敞开，这样的方法，氨水很容易挥发出去，水也能减到要求的范围内，3个小时就能搞定。  方案2.搅拌状态下，其他的两个口一个密封，另一个连接蒸馏用的直管冷凝器，尾部接收集水的容器（有开口，可以跑氨气），未采用减压的方法。

方案2的蒸发时间开始很快，由于氨水浓度高挥发的很快，但是随着pH值的降低，蒸发难度越来越难，PH值几乎达不到7附近，而且水也很难蒸发到要求范围内，蒸发18个小时都没有搞定，最后还是将两个口敞开了才解决。 这个想象大家都能想到，但是能不能从原理上帮我解释一下，越详细越好。
实在不行，可以帮我解释一下，为什么通常都采取减压蒸馏。
多多帮忙，谢谢！！

[ Last edited by sanxiaogua2386 on 2012-7-25 at 19:14 ]
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1楼2012-07-25 19:10:56
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青石KL

木虫 (正式写手)

生活、学习、运动之青石

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
nwxjh: 金币+2, 感谢热心应助，欢迎常来工艺技术版分享知识，共享快乐O(∩_∩)O~ 2012-07-26 08:38:16
1)任何物质（液态）的蒸发都和压力有关系，体系的压力越低，需要的蒸发温度就越低。例如600pa的体系中水的沸腾温度只需要0℃，而1atm的体系中水的沸腾温度为100℃；
2）气体通过管件肯定需要推动力（也就是压降），方案1中的推动力为三口瓶中的压力减去空间压力（1atm），由于是两个口敞开，所以压降（推动力）较小；而方案2中你的管件输气口数量减少（只有一个口输气），同时管件直径减小，管件长度增加，依据△P=λ*L/D*u^2/2(其中△P为压降、λ为阻力系数、L为管线长度、D为管件直径、u为气体流速），压降增大很多导致体系中的压力较方案1中大很多，所以方案2不能达到你的效果。
3)问题2楼回答的狠全面。
希望对你有帮助！
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找一知心人说说话！！！快点来么。
10楼2012-07-25 22:57:00
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青石KL

木虫 (正式写手)

生活、学习、运动之青石

【答案】应助回帖

引用回帖:
10楼: Originally posted by 青石KL at 2012-07-25 02:57:00
1)任何物质（液态）的蒸发都和压力有关系，体系的压力越低，需要的蒸发温度就越低。例如600pa的体系中水的沸腾温度只需要0℃，而1atm的体系中水的沸腾温度为100℃；
2）气体通过管件肯定需要推动力（也就是压降）， ...

不好意思上面的公式我写错了，现在纠正。
依据△P=ρ*λ*L/D*u^2/2(其中△P为压降、ρ为混合物的密度、λ为阻力系数、L为管线长度、D为管件直径、u为气体流速）
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找一知心人说说话！！！快点来么。
11楼2012-07-25 23:01:08
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青石KL

木虫 (正式写手)

生活、学习、运动之青石

【答案】应助回帖

引用回帖:
13楼: Originally posted by sanxiaogua2386 at 2012-07-25 03:53:02
楼上，其实我就是在等你的方程，谢谢，再有个稍微过分请求，能把方程的具体名字告诉我吗。我要的就是像你这样的方程来解释，再拜托你一下了，我的化工原理有点太弱了，见笑了。...

Hagen-Poisseuille方程
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找一知心人说说话！！！快点来么。
14楼2012-07-26 07:27:51
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青石KL

木虫 (正式写手)

生活、学习、运动之青石

【答案】应助回帖

引用回帖:
20楼: Originally posted by sanxiaogua2386 at 2012-07-25 14:55:56
很不好意思，我查得Hagen-Poisseuille方程跟您说的好像有点不一样，能帮我介绍的详细一点吗，你写的这个方程出处可以告诉我吗，如果在网上就能查得到最好了...

恩，那个转过来有点深，就不转化了，△P=ρ*λ*L/D*u^2/2为伯努利方程，其中hf=λ*L/D*u^2/2。△P=ρ*hf。
这样你就懂了，参看化工原理（朱家骅等）page59.
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找一知心人说说话！！！快点来么。
26楼2012-07-26 11:43:18
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青石KL

木虫 (正式写手)

生活、学习、运动之青石

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
sanxiaogua2386: 金币+8, ★有帮助, 谢谢，就讨论到这里了，年纪轻轻，说话很有底气，有前途！金币归你了。 2012-07-26 18:57:41
引用回帖:
30楼: Originally posted by sanxiaogua2386 at 2012-07-25 16:16:39
谢谢你的热心帮助，你写的公式适用于不可压缩流体的稳态流动。那么气体流动可套用这个方程吗？...

1）一，压力变化不大；二，只是解释不做计算。只要从原理上解释就行了，而在压力变化不大的情况下这个公式完全胜任。
2）考虑气体的可压缩性请参考化工原理（朱家骅）page143,

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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31楼2012-07-26 14:20:12
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