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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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sanxiaogua2386

金虫 (正式写手)
引用回帖:
16楼: Originally posted by x33526 at 2012-07-26 09:21:45
在蒸馏过程中，把蒸气转变成 液态 的装置称为冷凝器。所有的冷凝器都是把气体或蒸气的热量带走而运转的。
不管你初衷是否蒸馏 冷凝管把水蒸汽热量带走后就后变液体 一般用冷凝管都会有回流 你应该注意观察
你的 ...

按你说的一直产生气体，瓶内压力该提高，有利于往外排除才对
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18楼2012-07-26 10:31:30
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sanxiaogua2386

金虫 (正式写手)
引用回帖:
14楼: Originally posted by 青石KL at 2012-07-26 07:27:51
Hagen-Poisseuille方程...

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
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20楼2012-07-26 10:55:56
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sanxiaogua2386

金虫 (正式写手)
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19楼: Originally posted by x33526 at 2012-07-26 10:51:53
你的系统是开放的 如果不是很剧烈的放气反应 一般不会造成压力变化
...

一直产生气体，但是系统开放，不会造成压力变化，那么产生的气体应该是排出去，或者回流回来了。最后之所以变化很慢，那么排出去应该很困难了，只能是产生的气体都回流了。对否
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21楼2012-07-26 11:02:06
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sanxiaogua2386

金虫 (正式写手)
引用回帖:
19楼: Originally posted by x33526 at 2012-07-26 10:51:53
你的系统是开放的 如果不是很剧烈的放气反应 一般不会造成压力变化
...

您好像一直在线，能不能帮我确认一下上面那个Hagen-Poisseuille方程。
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23楼2012-07-26 11:05:09
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sanxiaogua2386

金虫 (正式写手)
引用回帖:
24楼: Originally posted by x33526 at 2012-07-26 11:35:19
最后回收装置把出气口放在水面下 看冒泡应该不快 水冷凝应该也会溶部分氨气
...

你说的没错，氨很容易溶于水，水冷收集的水很重的氨味。最后按理出气口很难看到气泡了，因为基本排不出来了。
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25楼2012-07-26 11:41:37
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sanxiaogua2386

金虫 (正式写手)
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22楼: Originally posted by xulili at 2012-07-26 11:03:01
化工原理，流体力学，你自己看一下就明白了

谢谢你的建议，流体力学我看了，没有找到适合我这个实验的方程。感觉 上面青石给的方程不错，可惜我没找到出处，否则完全可以用他给的方程来解释
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27楼2012-07-26 11:44:13
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sanxiaogua2386

金虫 (正式写手)
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26楼: Originally posted by 青石KL at 2012-07-26 11:43:18
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....

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？
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30楼2012-07-26 12:16:39
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sanxiaogua2386

金虫 (正式写手)
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33楼: Originally posted by carbine_san at 2012-07-27 07:37:53
我的想法是方案2最后釜体内氨气蒸汽压比较大了，没有空气或其他气体分压，导致沸点变高而且不容易蒸出，
方案1由于空气能进入系统，使系统内氨气水蒸气蒸汽压不变高，所以到2不能蒸出的时候还能蒸出来
蒸馏浓缩的 ...

按你说的，开始氨气的压力岂不是更大。其实后面氨气浓度很小了，蒸汽压力按理应该不大，只不过是随着氨水的减少，沸点越来越接近水，所以沸点变高，从而不容易排出。另外再加上一个加长的管子，所以更困难。
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34楼2012-07-27 10:29:25
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sanxiaogua2386

金虫 (正式写手)
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32楼: Originally posted by markyu2012 at 2012-07-26 15:52:00
道理很简单：方案1由于其它俩口敞开，减压时蒸馏时主要靠气流带走氨水和水汽，流速和流量较方案2快，因此蒸发速度快。

这个道理小学生可能都能知道，问题是我要的是理论一个系统的解释。
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35楼2012-07-27 10:31:31
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sanxiaogua2386

金虫 (正式写手)
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36楼: Originally posted by 3060211162 at 2012-07-30 20:15:17
我是机械专业的...化工专业不是很丰富，我认为应该从相平衡方面来解释这个现象，因为方案2中氨气很难完全排放到系统外，所以系统达不到7...而且方案2的阻力比较大(化学方面的阻力，和机械方面的阻力)，所以时间较长 ...

纠正一下，方案二中氨气很容易排放的，之所以最后不容易出来是因为，氨气极易溶于水，后来的浓度越来越低，水蒸气还出不来，出来的氨气都溶于水了，所以出不来。至于公式我要是能找到，就不回来求助了哈哈，不过谢谢你的回复，有机会多交流。
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37楼2012-07-30 22:40:14
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